❶ 室内设计的灯光如何才能打好
当你准备照亮一个场景时,应注意下面几个问题:
一、场景中的环境是什么类型的?
场景灯光通常分为三种类型:自然光、人工光以及二者的结合。
具有代表性的自然光是太阳光。当使用自然光时,有其它几个问题需要考虑:现在是一天中的什么时间;天是晴空万里还是阴云密布;还有,在环境中有多少光反射到四周?
人工光几乎可以是任何形式。电灯、炉火或者二者一起照亮的任何类型的环境都可以认为是人工的。人工光可能是三种类型的光源中最普通的。你还需要考虑光线来自哪里,光线的质量如何。如果有几个光源,要弄清除哪一个是主光源?确定是否使用彩色光线也是重要的。几乎所有的光源都有一个彩色的色彩,而不是纯白色。
最后一种灯光类型是自然光和人工光的组合。在明亮的室外拍摄电影时,摄影师和灯光师有时也使用反射镜或者辅助灯来缓和刺目的阴影。
二、灯光的目的是什么?
换句话说,场景的基调和气氛是什么?在灯光中表达出一种基调,对于整个图像的外观是至关重要的。在一些情况下,唯一的目标是清晰地看到一个或几个物体,但通常并非如此,实际目标是相当复杂的。
灯光有助于表达一种情感,或引导观众的眼睛到特定的位置。可以为场景提供更大的深度,展现丰富的层次。因此,在为场景创建灯光时,你可以自问,要表达什么基调?你所设置的灯光是否增进了故事的情节?
-在场景中是否有特殊灯光效果,如果有,它们是应该用灯还是通过其他途径创建?
除了通常类型的灯光外,很多三维动画软件以白炽灯、立体光源和特殊材料属性的形式提供许多特殊效果。虽然严格说来,一些并不属于灯的类型,在场景中,它们通常在可见光效果的外观上再添加进来。一个简单的例子是可见光源的闪耀或发光。由于这些效果在3D中不能自动产生,你需要在渲染中专门把它们包括进来,并且考虑他们的外观和长处。
三、是否有创作来源的参考资料?
在创作逼真的场景时,应当养成从实际照片和电影中取材的习惯。好的参考资料可以提供一些线索,让你知道特定物体和环境在一天内不同时间或者在特定条件下看起来是怎样的。
通过认真分析一张照片中高光和阴影的位置,通常可以重新构造对图像起作用的光线的基本位置和强度。通过使用现有的原始资料来重建灯光布置,也可以学到很多知识。
在考虑了上面的问题后,现在应当为一个场景创建灯光了。虽然光源的数量、类型和他们单独的属性将因场景不同而异,但是,有三种基本类型的光源:关键光、补充光和背景光,它们在一起协调运作。
四、关键光
在一个场景中,其主要光源通常称为关键光。关键光不一定只是一个光源,但它一定是照明的主要光源。同样,关键光未必像点光源一样固定于一个地方。
虽然点光源通常放在四分之三的位置上(从物体的正面转45度,并从中心线向上转45度,这一位置很多时候被当作定势使用),但根据具体场景的需要,也可来自物体的下面或后面,或者其他任何位置。关键光通常是首先放置的光源,并且使用它在场景中创建初步的灯光效果。
虽然最初的放置为照亮物体提供了一个好的方法,但是,得到的结果确实是单调而无趣的图像。阴影通常很粗糙且十分明显。同样,场景看起来总是太暗,因为没有自然的环境光来加亮阴影区域。这种情况在特定的场景中是很有用的,例如夜晚场景,但是,对大多数画面来说,就显得有些不合适了。
五、补充光
补充光用来填充场景的黑暗和阴影区域。关键光在场景中是最引人注意的光源,但补充光的光线可以提供景深和逼真的感觉。
❷ 【求助】solar factor是什么意思不要字面意义,是暖通专业词汇
solar factor是遮光方面的技术
摘要:介绍了遮阳技术的作用和使用状况;给出了目前遮阳技术的研究状况、研究方法和研究工具以及遮阳设计中应该考虑的问题;指出了遮阳技术研究中存在的问题。
0 引言
在能源危机和环境问题不断困扰现代人的生产和生活的今天,社会各界人士纷纷致力于不同角度和立场来解决这两个顽疾。建筑业作为能耗大户更应该积极地研究解决这些问题的途径和方法。
现代建筑中,从墙面到屋顶越来越多的采用玻璃,玻璃的通透性能使人们充分感受到自然+自然景观、自然光线和自然空间,但它同时带来采暖和制冷上能耗提高的隐患,又是与生态建筑这一历史发展趋势相抵触的。而传统的节能技术——建筑遮阳,能防止有害的直射阳光,减少传入室内的太阳辐射热量,是消除或防止夏季室内过热的有效措施之一。所以遮阳设计的应用在建筑节能大环境中变得越来越重要。
1 建筑遮阳的作用
遮阳系统的传统作用是通过降低过热和眩光来提高室内热舒适性和视觉舒适性,并且还能提高隔绝性——独处而不受干扰。遮阳设施可以发挥一个方面或所有三个方面的作用。上个世纪初空调的出现,使得传统自然降温技术的使用大大降低。一段时期内传统的自然降温技术被完全地忽略了,直到二十世纪七十年代早期的能源危机才推动了传统技术的复苏。仅仅在二十世纪九十年代,传统技术才重新应用到公共建筑领域中。
遮阳设施可以被设计通过遮蔽不透明或透明表面来限制直射太阳辐射进入室内。第二个作用是限制散射辐射和反射辐射进入室内。
太阳辐射是由在光谱中可见光和不可见光等比例的电磁辐射组成的。不可见光部
分包括紫外线和红外线。光谱中的可见光部分占有大概太阳能的50%,一般用光通量、照度、发光强度、亮度等参数来描述。
到达一个表面的太阳辐射可能来自三个部分:太阳直射辐射(短波辐射),天空散射辐射,来自周围表面和建筑的反射辐射。外遮阳设施能阻挡直接辐射部分,和降低散射辐射和反射辐射的影响,但是也能影响日光、眩光、视觉和通风。气候条件和建筑类型、使用等参数将影响这些因素的相对重要性。直射辐射得热对于居住建筑在供热季节是好的、有利的。但是对于医院无论什么气候条件,直射辐射任何时候都是不利的。
2 常用的遮阳系统
2.1 固定遮阳系统
固定遮阳设施通常作为外遮阳,并且具有很好的外观可视性,为建筑师提供更多的设计手段。典型的设施有水平式遮阳板、垂直式遮阳板或是板条格形无花板等等。那种隐藏式窗户也是一种固定遮阳设施。它们相对来说比较简单和便宜,并且在阻挡直射阳光上很有效,但是在阻挡散射和反射光上不是很有效。
水平式遮阳板是一种最常见的固定遮阳设施,并且是用于控制太阳高度角比较大的直射太阳辐射的最简单的设施。在北半球,它主要被用在南向立面上。在比较低的纬度上,它倾向于被用在东向和西向的立面上。在比较温暖的气候下,如地中海式气候,制冷是必要的,遮阳板经常被做成百叶来使空气能够自由通过立面。
综合式遮阳板是综合式遮阳,实际上是水平遮阳和垂直遮阳的组合,可据窗口朝向的方位而定,设计成对称或不对称的,能有效遮挡太阳高度角中等的直射太阳光,从窗口前方斜射下来的阳光,遮阳效果均匀,主要适用于东南或西南向窗口遮阳,其次也适用于东北或西北向窗口遮阳。
挡板式遮阳板,这种遮阳特别利于遮挡平射过来的阳光,适用于东向、西向或接近该朝向的窗户。
立面花格式遮阳结构,有时可以成为很好的建筑墙体元素,而成为建筑立面的活跃因素。白角套方,六角菱形、长方形等,仿佛花墙洞、漏窗一般、既可装饰又可遮阳。
在固定遮阳设施设计中,洞口的朝向是主要的决定因素。在南向立面上完好设计的水平式遮阳板能在盛夏时提供好的遮阳,同时在冬季时允许太阳辐射渗入。为了使遮阳板能够在早上和下午比较低的太阳高度角时也能有效,应该在窗口两侧延长遮阳板的长度。遮阳板的长度应该决定于洞口的宽度和纬度。挑出宽度决定于纬度、窗高和窗户到遮阳板的竖向距离。
固定遮阳设施在低角度的早上和下午不能有效地阻挡太阳辐射热,尤其是在东向和西向立面上。固定垂直式遮阳板能在这方面提供一些保护,但是同时也降低了室内照度。仔细布置的植物或是活动式外遮阳设施能够在比较低的太阳高度角的时候一样提供比较好的控制。
2.2 可调节遮阳系统
可调节式或活动式遮阳设施能安装在室外,室内或是在两层或三层玻璃窗之间。可调节遮阳设施经常被使用在室内,在室内它很容易被控制而且还很便宜。然而,它也能应用于室外遮阳设施。在可调节的外遮阳设施能够阻挡阳光的同时,需要时也能允许阳光进入。尤其在处理低角度的直射、散射和反射光时非常有效。不像固定遮阳设施,它能够使室内照度不过多地降低。能适应大部分地区的气候。然而,它的成功决定于坚固的结构和正确的使用,假如是自动的话,它可能是昂贵的。
对于自动的可调节遮阳设施,如果想能节能,决定于气候和调节的频率。可调节的外遮阳系统主要关心的是耐用性,它们比内遮阳和固定式遮阳设施需要更多的维护。
2.3 可收缩的遮阳系统
可收缩的遮阳设施可以被收缩到窗口的顶部或是窗口的一侧,甚至完全撤掉。内遮阳的百叶帘和窗帘都属于这一类,外遮阳,如布篷、软百叶帘和百叶窗也属于这一类。这类遮阳设施不用考虑在设计上兼顾夏季遮阳和冬季得热两方面的要求。而且在遮阳的同时,它还能够满足通风的要求。
·可折叠布篷
装于铁架可折叠的布篷,用时放下,不用时折起,并可调整。
·内置活动软百叶板,帘
大多装置于室内,一种为合金铝片或硬木薄片。成横式或竖式上下留空穿叠,同时随太阳射入情况可全放全遮,或局部放下,不用时全部折叠于窗顶。而且百叶角度可调整,既可以遮阳,又利于通风;另一种是帘幕织物窗帘,它可以使光亮表面的眩光及反射光线大幅度减小,紫外线照射减弱,营造清雅舒适的室内环境,同时大大节省能源。而且手调弹簧控制系统、手调链条控制系统或电动控制系统也方便了控制。
此种形式遮阳唯一的缺点是由于内遮阳悬于室内,故仍有太阳辐射余热进入室内,易于在玻璃窗内引起温室效应,不可避免的使室内热量积聚,效率较之外遮阳要低。
·外遮阳卷帘
如上所述,外遮阳卷帘在遮阳效率上远高于内遮阳。在欧洲被广泛应用,其不仅优于室内遮阳效果,美观大方,而且兼具防护功能,是国内建筑外遮阳防护的新潮流。
2.3 植物遮阳系统
在建筑附近或上面种植树木、攀爬植物、灌木和一些建筑结构如藤架、梁,再结合城市形状,能够帮助调节微气候。合适的使用以上措施,对于内遮阳和外遮阳的需求就会减少。选择性的种植不仅可以遮挡窗口、其他洞口,还可以遮挡整个立面和屋顶,继而降低了热传导和热辐射得热。
落叶树木可以在夏季提供遮阳,常青树可以整年提供遮阳。植物还能通过蒸发周围的空气降低地面的反射。常青的灌木和草坪对于降低地面反射和建筑反射很有用。常青的植物对于挡风也很有效。
植物的遮阳效果主要决定于植物的类型、品种和年龄。这些因素决定了树叶的类型和植被的密度。如果是落叶树木,树叶的密度随着季节的变化而变化,Givoni指出植物会以下面几种方式影响室内温度和室内负荷:
1)高的树木和藤架位于距离墙和窗口的较近的地方时,将能提供很好的遮阳同时不会降低通风。
2)墙上的攀爬植物和离墙近的灌木将不仅提供遮阳而且降低墙附近的风速。
3)外墙表面附近的空气温度降低了,降低了传导和渗风得热。
4)建筑周边的草坪植物降低了反射辐射和长波辐射,从而降低了太阳辐射得热和长波辐射得热。
5)空调冷却器附近的植物降低了周边的温度,因而提高了系统的COP,以至于减少了用于制冷使用的电能。
6)建筑东、西两侧的植物能够在夏季有效地阻挡太阳得热。
在夏季最热的时候,由树木或灌木遮挡的墙体表面的温度可以降低高达15度,攀爬植物可以降低达12度。Givoni的研究也发现,植物的隔热性能也可能在某些情况下降低它遮阳功能的效果。由于墙体的长波损失也被降低了,所以通过植物遮挡墙体可能达不到预期的效果。墙体的颜色和植物与墙体的距离都是非常重要的影响因素。
2.4 高级玻璃遮阳系统
所有的高级玻璃遮阳系统都是通过某些方式影响光线和热通过玻璃的。它们的性能可以通过测量它们的反射率、吸收率、透过率和发射率得到。
上面提到的每一个特性都被生产商提到,是在标准条件下计算的。玻璃结构的透过率在计算冷负荷时是最重要的因素。它包括三方面的内容:热透过率,光透过率和总的太阳透过率。热透过率是来自物体长波辐射、天空和地面的散射辐射。光透过率指的是太阳辐射光中的可见光部分,占有透过日光的大部分。总的太阳透过率指的是太阳辐射中的直射部分和由玻璃结构吸收后再发射的长波辐射。
高级玻璃遮阳系统通常被用于遮阳和隔热,但在一些情况下也用于日光调节。它们被证明当没有遮阳设施的情况下可以很好的替代遮阳设施。这些玻璃遮阳系统可以在生产过程中镀上一层薄膜,使得他们对于不同波长的光谱具有很好的选择性。随着材料科学的发展,高级玻璃遮阳系统也得到极大的发展,但是一些高级玻璃类型还停留在雏形阶段,限制了他们的使用。例如变色玻璃,被广泛用于太阳镜,但很难用于建筑目的。
2.5 城市形态
在气候炎热的地区,城市的布局环境一般比较拥挤。街道比较狭窄,在酷夏的季节,部分街道或整个街道都被布篷或水平遮挡板所覆盖,在最热的时候,甚至被附近的建筑遮挡。倾斜的地面被设计来加强建筑的相互遮挡。这些措施的主要目的就是提供一个舒适的室内室外环境。这些设计可能导致较差的通风,所以像日光一样,通风也应该被和遮阳一起考虑进去。
在寒冷气候条件下,城市设计更多的受到冬季供热需求的影响。
在有些气候地区,两个季节的需求都要考虑。第一,夏季周围较高的空气温度和较强的太阳辐射能产生强烈的得热。第二,直射和反射太阳辐射能产生较高的眩光。完好的城市设计构思能抵消消极的影响。建筑间距,主要表现在公共街道上,是主要考虑的因素,能够通过计算来确定在供冷季节遮挡能取得多少节能 [7]—[9],[11],[14],[15],[24]—[26],[30]—[33] 。
3 遮阳系统的研究现状
目前国内外都很重视遮阳技术的研究和发展。在欧洲,提到建筑遮阳,大部分为建筑外遮阳,因为如果采用建筑物内遮阳,实际上是仅仅挡住光线,并不能挡住热量,当光线遇到内遮阳产品时,其辐射热已经透过玻璃进入室内,并会使玻璃的温度升得很高,从而达不到建筑节能的目的。建筑物外遮阳在欧洲应用很普遍,即使是日照不太充足的国家和地区,都广泛的在建筑上使用遮阳产品。在国内,我们在以往的建筑中可能更加注重建筑的外在形式(包括门窗和幕墙在内),很少考虑建筑在遮阳、节能方面的要求,所以在目前国内建筑中很少见到合理、有效的遮阳系统。但可喜的是,在近一、两年,国内已出现一些采用现代遮阳系统的建筑,说明我国已经开始建筑节能遮阳方面的实践工作。
3.1 相关研究方法
随着气温的变暖和能源的紧张,遮阳技术越来越受到建筑行业的重视。目前用于遮阳系统研究的方法主要有实验法、理论推导、软件模拟等。
·实验法[1],[3],[5]
实验是一种很传统的方法。目前,主要的实验方法是通过实验测量遮阳设施对室内照度、室内温湿度、玻璃表面温度、热流量、墙和玻璃表面温度和墙、玻璃的辐射强度等参数的影响。
·理论推导[6],[10],[12],[13],[16],[27],[28]
理论推导也是一种传统常用的方法。理论推导的方法一般是提出一个控制变量(如遮阳系数、遮挡系数、有效得热量、透光率、遮阳衰减系数等)来评价遮阳设施某些参数(如外遮阳百叶的间距与宽度的比值、外遮阳板的宽度等)对于这个关键变量的影响。
·软件模拟[2],[4],[17]—[23]
由于实验条件的限制,软件模拟正成为科研常用的工具。目前,针对外遮阳的问题提出了很多新的理论推导模型和算法,继而在这基础上提出了很多新的软件。如,TRNSYS、ECOTECT、TRNSHD、LT Method 3.0和WINSHADE等等。
3.2 遮阳技术研究存在的问题
由于遮阳系统本身的复杂性、对于气候和地理位置的依赖性,缺乏有效的模拟和设计工具等障碍,目前仍然存在很多的问题需要解决:
·因为遮阳设施不仅可以遮挡太阳的辐射得热量而改变室内的空调供暖的负荷,而且改变进入室内的日光而改变室内的灯光负,所以光和热的效应对于遮阳的设计都有很大的影响。但是目前的研究大都把两者分开了,单独通过光或热的方面来研究。因此,如何有效的结合光和热的效应来研究遮阳设施是当前需要解决的问题。
·外遮阳设施(如外遮阳百叶、建筑之间的遮阳等)不仅影响室内的光、热负荷,而且也将影响建筑的通风状况。但是对于这方面的研究还是比较少的,因此,需要对此方面进行大量地研究。
·遮阳的理论推导上,目前主要着眼于太阳直射辐射得热量等变量的影响,很少考虑考虑太阳散射辐射得热量的影响,这可能也是有关太阳辐射理论基础方面研究的不足有关。所以也需要对此作进一步的研究。
·随着建筑节能观念的深入人心,建筑遮阳越来越受建筑师的关心。遮阳产品也发展得越来越快,出现了很新的遮阳设施。但是对于这些新的遮阳设施研究的还少,所以也需要对此进行大量地研究。
4 遮阳结构设计时应考虑的问题
遮阳系统的设计应该综合考虑以下几个因素:太阳能的控制,日光和通风的需要。室内日光水平和自然通风某种程度上不应该妥协,额外的人工照明或机械通风是需要的。
好的遮阳设计的目的能简单的定义为:
在需要的时候,能调节或阻挡太阳直射辐射
·控制散射辐射和反射辐射
·防止室内和室外的眩光
日光和通风没有包括在内。
4.1 遮阳与制冷
遮阳系统具有很多的功能和作用,其中最主要就是阻挡直射太阳辐射和降低过多不必要的室内冷负荷。这种保护是通过遮挡建筑的玻璃和其他洞口达到的。遮挡建筑立面和屋顶能极大地降低室内冷负荷,尤其是当这些表面不隔热的时候。遮挡建筑围护结构和洞口直接降低了对于制冷的需求:遮阳系统降低建筑冷负荷的潜力不应该被低估。
公共建筑的室内得热很高,除了受到室内办公设备和人员的影响外,太阳辐射对于室内冷负荷起到了相当大的影响。太阳辐射中的直射部分比散射部分起到更大的作用。由于太阳直射到达玻璃和洞口时,将热量直接传递给室内,即形成了瞬时冷负荷。又由于太阳辐射的直射部分是直线运动的,所以它能被外遮阳设施有效地阻挡。对于散射和反射部分,由于他们的入射角度的范围很广,所以很难由外遮阳控制,可能由内遮阳或是软百叶帘设施控制会更有效。然而,内遮阳阻挡室内得热的有效性是很有限的。
太阳直射辐射和高的室外空气温度将使热流通过建筑立面进入室内。传导热流的速度主要决定于建筑立面材料的热惰性。一个被遮挡的建筑立面仍然将受到室外空气温度和散射、反射的影响,但是它不将受到太阳直射辐射的影响。所以一个被遮挡的墙将比一个未被遮挡的墙传递更少的热量,继而也降低了室内冷负荷。
通过遮挡降低室内冷负荷的同时,室内日光水平的降低可能导致人工照明负荷的增加。这将部分抵消由于遮阳而带来的室内冷负荷的益处。
一个系统如果能够在室内分配光线,降低窗口面积处的眩光,以及增加在房间后部的照度,那它就是可取的。太阳得热被减少应该在不损害照度和通风的情况下。可以活动的外遮阳设施通常能很好地取得这一点:理论上,外遮阳设施的上表面都涂有反射材料。Yener描述一个计算模型,用来设计固定遮阳设施,保证灯光负荷不会明显的增大的情况下,使热舒适性和视觉舒适性满足要求,而且眩光也被限制在允许范围内。
4.2 遮阳与灯光
尽管在一个室内的整个照度是很重要的,但是光的均匀性是决定室内光环境质量的决定因素。遮阳设施有再反射和再分配光的作用。遮阳的设施有从简单的光栅到高级的玻璃遮阳系统,还有软百叶帘,反射百叶,垂直遮阳板和玻璃薄膜。他们的主要作用就是提高光水平的一致性。这包括降低窗口附近的光照,提高室内离窗较远环境的光照等等。
不同的系统起到不同的作用,但是他们都有一个共同的目标:他们能提高室内光水平的均匀性,典型的就是将窗口附近的光线重新分配到进深较大的地方。潜在的眩光处也可以通过改变光线的方法来避免。一些实验表明通过提高光照水平的一致性,人们能够适应更低的整体光水平。当光线被完全分配到整个室内空间的时候,即使实际的光照水平低于理想的水平,人们也很少倾向去开灯。当人们的眼睛要适应更高的照度梯度的时候,倾向开灯的可能性就会增大。那种即能阻挡不必要的太阳辐射,又能重新分配太阳光的遮阳设施,自然就有可能在两个方面上取得能耗最小。首先,通过遮阳降低了室内冷负荷;其次,通过提高室内照度的一致性降低了人工照明的使用,从而降低了室内灯光负荷。
4.3 遮阳与热舒适性
热舒适性可以简单地被定义为人们对于周围热环境的感觉满意度。人们的活动水平、衣着和室内微气候如,空气温度、空气湿度和空气流速等因素,都是影响人们热舒适性的基本参数。不舒适一般是由于整体上过冷或过热引起的。它也可能由于一股不理想的气流或身体上部和下部形成的比较大的温差引起的。
人类的热平衡系统允许我们在一个热环境中适应比较大的变化范围。这个控制系统的基础是视丘下部的腺体,它的设置平衡点为37oC。当这个腺体察觉到这个温度变化时,一系列生理反应会驱使身体重新回到37oC。当身体的生理反应,如出汗或战栗,不能调节恢复这个温度时,人们就会感到不舒适。
根据Szokolay的方法,这个使人们既不感到热也不感到冷的点称为热平衡点。它决定于气候变量、生理因素和室外综合温度,如下式:
Tn = 17.6 + 0.31 x Tav,
其中 18.5 < Tn < 28.5oC。
这个热平衡是一个动态的平衡,因为建筑内的温度在一天内总是变化的。这个平衡除了受到建筑设备的影响外,还有以下两个重要因素的影响:
1)室内温度:由于太阳辐射和室外温度的变化,所以室内温度一直在改变人体得失热的速率。
2)建筑的热惰性:因为建筑结构不会立刻随着辐射和室外温度变化而变化。
人体的得失热量过程受到以下几个因素影响,如传导、对流、辐射、新陈代谢和蒸发。热平衡时,
Met - Evp +/- Cnd +/- Cnv +/- Rad = 0
其中:
Met = 新陈代谢
Cnd = 热传导
Cnv = 热对流
Rad = 热辐射
Evp = 蒸发
4.4 遮阳与视觉舒适性
视觉舒适性通常是决定光环境的主要因素。视觉舒适性受到人为的主观因素和年龄影响,还受到日期、季节的变化的影响。当下面的内容满足的时候一个满意的亮度环境是可能取得的。
·合适的照度
·眩光控制
·用于工作的适度对比度
·用于工作的适度色彩
在建筑的日光设计上,足够的照度是第一要求的。光线的正确分配对于视觉舒适性也是很重要的。仅仅提供一个好的表面照度是不够的。像前面提到的,均匀的日光分配能够弥补照度的降低。
当眼睛从一个明亮的地方到一个暗淡的地方时,眼睛将要调整来适应照度的变化,此时会产生短暂的视盲。这就是眼睛要适应眩光时人们会产生不舒适的原因。研究表明:来自自然光的眩光比来自人工灯光的眩光更容易适应。不过,眩光应该被避免。
人工光源的色彩应该尽可能的接近自然光的颜色。自然光能够提供最好的色彩。理论上,高级玻璃遮阳系统(如,三棱镜)不应该干扰日光的颜色质量。
5 结论
遮阳系统的作用对于建筑节能是极其重要的。但由于现代遮阳技术在我国的发展才刚刚起步,研究水平和使用状况都相对滞后,所以需要我们的建筑师、结构工程师和建筑设备工程师的共同努力,推动遮阳技术在我国的健康蓬勃发展。
❸ 室内设计:3DMaX打灯光该注意什么
1.3dmax常用建模,然后建模结束,打灯光时需要注意哪些技巧?
如果是泛光灯不要离物体太近。如果射灯要是想出好点的光影效果的话不要离墙面太近。并且上述的两个灯不要给的色彩太纯,少带点就好。如果是平行光(太阳)的话就注意高度和角度了,不要造成光很强但是夕阳斜照的效果。如果是VR面灯的话不要太强了,最好多灯或者配合环境光使用。也就只这么几个灯了.
2.3dmax怎样打灯光?
怎样把握灯光的色彩~! 怎样打灯光的的 效果~ 如何调整灯光~!
3DMAX灯光详解与技巧
光的颜色
当白色光通过三棱镜时被折射成七色光,七色光是白光光谱中可见光部分,分别为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,简写为ROYGBIV,这些颜色中,红、绿、蓝是原色,故光的颜色模型为RGB模型。
计算机屏幕产生颜色的机理也可认为是RGB模型,在大多数绘图程序中(包括3D Studio MAX)都提供了RGB颜色选择模式。下图表示了RGB颜色模型,应当注意的是:光的颜色具有相加性,而颜料颜色具有相减性。所谓相加性是指混合的颜色越多,颜色越淡,而相减性则相反,这一点学过色彩绘画的人应该很清楚。
RGB颜色模型。有趣的是,将RGB颜色的Multiplier值由1改为-1,颜色就会变成原来的补色,即成右边的CYM色。
在3DSMAX的世界里你所见到的场景取决于你照明的方式,呈现出的场景完全由发光对象的颜色和位置决定。事实上要创建一种氛围,很少只使用白光照明的。若使用颜色成分少的人造灯光会使场景毫无生气。在剧场里一般使用纯红、绿、蓝、黄、绛红及蓝绿等的多种组合,使某些区域以及许多光柱看起来色彩绚丽斑斓。高饱和度的灯光用起来要十分小心,因为用它来照明常会歪曲事实,例如在煤油灯黄光照明下就分不清土黄和柠檬黄。
3DSMAX的灯
程序中的灯光都是模拟真实世界的灯光模式,如Target Spot是手电筒或探照灯模型,Omni模拟烛光或太空中的太阳光;Directioal Light模拟自然界直射平行太阳光。这些灯都能打开或关闭,改变它们的大小、形状和位置,改变颜色,打开或关闭影子,设置影子边缘的柔度,设置哪些物体被所有的光照明,甚至在某些范围里使用特别暗的光“吸取”多余的光。
Exlude功能是MAX灯光的第一个特性。它可设定场景中哪些物体受此灯光的影响,哪些不受影响。在一个复杂场景中,有些人为追求效果架设几十盏灯光,势必造成某些物体受光过度甚至丢失阴影。将它们排除在一些灯光影响之外可以保持原效果。
Multiplier(倍增器)类似于灯的调光器。值小于1减小光的亮度,大于1增加光的亮度。当值为负时,光实际从场景中减去亮度。“负光”通常用来模拟局部暗的效果,一般仅放在内部的角落,使其变暗,以在场景中产生用一般的光很难获得的效果。
倍增器可以维护场景中一系列光使用相近的颜色(下图)。而如果将RGB值相应增加或减小会使样本颜色不易辨认。
R=255,G=10, B=10,从左至右分别为Multiplier=1; Multiplier=5. Multiplier=10. Multiplier=20. Multiplier=26.
是否使用衰减(attenuatioin)是许多场景成败的原因之一。MAX的灯光默认是不衰减的,这通常意味着场景将很快变得过亮。记住,在进行室内照明的时候,除了最暗的辅光,所有其他光都要使用衰减。而在实际生活中由于光能量在传播过程中的散失,光随距离减弱。需要指出的是在自然界,光按距离平方比的倒数进行衰减,例如在10m处灯光亮度为X,则在20M处亮度为X/4。但在大部分计算机程序中(包括3DSMAX),光的衰减是以线性方式进行的,意即刚才的灯光在20m处亮度为X/2。
光的打法及影响
在3DSMAX中,默认的照明是-X,-Y,+Z与+X,+Y,-Z处的两盏灯,一旦你在场景中建立了灯光,这两盏灯自动关闭。
摄影上有几种照明类型,可以为MAX所用。
三角形照明是最基本的照明方式,它使用三个光源:主光最亮,用来照亮大部分场景,常投射阴影;背光用于将对象从背景中分离出来,并展现场景的深度,常位于对象的后上方,且强度等于或小于主光;辅光常在摄影机的左侧,用来照亮主光没有照到的黑区域,控制场景中最亮的区域与最暗区域的对比度。亮的辅光产生平均的照明效果,而暗的辅光增加对比度。
一个大的场景不能使用三角形照明时,可采用区段照明法照明各个小的区段,区段选择后就可使用基本的三角形照明法。
对于具有强烈反射的金属感材质,有时需要用包围法将灯光打在周围以展现它的质感,这是比较少用的方法。
光的性质对场景产生强烈影响。刺目的直射光来自点状光源,形成强烈反差,并且根据它照射的方向可以增加或减低质地感和深度感。柔和的光产生模糊昏暗的光源,它有助于减少反差。光的方向也影响场景中形的组成。柔和的光没有特定的方向,似乎轻柔地来自各个方向,刺目的直射光有三个基本方向:正面光、侧光和逆光。
正面光能产生非常引人注目的效果,当它形成强烈的反差时更是如此。然而这种光会丢失阴影,使场景缺乏透视感。
侧光能产生横贯画面的阴影,容易显示物体的质感。
逆光常常产生强烈的明显的反差,清晰地显示物体的轮廓。
昏暗、偏冷、低发差的灯光适用于悲哀、低沉或神秘莫测的效果。预示某种不详之事的发生。换成高发差的灯光可用于酒吧、赌场这样的场面,在这里可以强调主要对象或角色,而将其他的虚化。
明艳、暖色调、阴影清晰的灯光效果适于表现兴奋的场面,而换成偏冷色调则是种恬静的气氛。
灯光特效
3DSMAX中的灯光功能虽然强大,但对一些特殊效果诸如体光、霓虹灯效果、眩光等需要另外的程序或插件来完成。
体光:体光是中常见的现象,电筒光,探照灯,夜晚雾气中的路灯都是体光的具体例子。体光由光线被空气中的灰尘粒子散射而形成。在计算机三维世界里,只有“真空”而没有灰尘粒子。在Enviornment中可以创建体光的效果。
LumaObject效果
霓虹灯或激光的发光效果不可用灯光来创建,虽然某些情况下可用自发光材质代替,但严格来讲并不真实。你需要为自发光材质增加Glow效果(Video Post/ Glow)。
眩光实际是摄像机镜头产生的光斑,在某种程度上可增加场景的真实性。使用刺目的逆光是拙劣的做法。LensFlare、RealLens以及GensisVFX提供了真实眩光的创建和灵活控制。(LensFlare[MAX自带]和GensisVFX作为Video Post插件,RealLens以Helper物体形式出现)
光源形状:3DSMAX不支持真正的线性光源,这意味着做荧光灯照亮时比较困难。使用MAX灯光可以模拟荧光灯照明效果,但效果还不是令人满意。RealLens提供了一个LumaObject功能,LumaObject使用自发光物体作为光源,并可控制光线衰减,在某种程度上实现了辐射度(radiosity)效果。上图即是将荧光灯作为LumaObject发光体的效果。注意,这里只用了一个LumaObject,而且渲染速度极快。事实上LumaObject可使用任何形状的几何体或粒子系统作为光源。
阳光模拟:MAX中有个阳光模拟器,在这里你可以指定具体的经、纬度、时间、季节等创造当地的日照情况。对建筑设计、城市规划、光照分析有其特殊价值,并且参数可动画以模拟日出日落的一日光照情况。
光线运算
3DSMAX的渲染是种线性扫描渲染,当你为场景设置一个灯光时你会发现这与现实相差地有多远。在这种渲染方式下,光线不被物体反射或折射,因此不象真实世界里通常一盏灯能照亮一间卧室,很多人制作一个场景要打几十盏灯,而制作动画时灯光数更是吓人。
同时,MAX提供的Grouraud和Phong浓淡处理算法也是不太准确的,它们估算落在表面上的光,而非准确地计算它。要想完全精确,就需要光线跟综。
光线跟踪(ray trace)渲染在表面之间追踪射线,射线不断被某些对象表面反射到其他对象表面,直到从场景中消失。光线跟踪追踪从观察点到各个表面的射线矢量。若反射面是镜面,就会有辅助射线被反射以捕捉反射光的可见部分,若射线遇到另一个镜面,便又被反射直至射线被弹出场景或被非镜面吸收。这是典型的光线跟踪映象重反射的生成过程,因此虽然渲染出来的图像可能很漂亮,但这也是光线跟踪
渲染慢的原因。
辐射度(radiosity)渲染方法的效果绝佳,但计算量相当大,要比光线跟踪所用时间都长。光线跟踪反射只取一个观察点,被反射的射线最终找到一个结束点,而辐射模型中的反射能量在场景中不断反弹,能量逐级减弱。在亮光下将一个红球靠近白墙,在白墙上出现红色,这就是辐射度效果。
RadioRay是一种结合了光线跟踪和辐射的渲染器,其真实的光线计算创建专业的照明效果。可用于建筑设计、灯光设计、展示设计等多个领域。
灯光的色彩:选定灯光在修改面板里修改灯光的颜色。
光的基本特性:
1、光强 强度与到光源距离的关系是按照平方反比定律的。平方反比的意识就是如果B点距离光源的距离为A点
的两倍远,那么B点接受的光的强度就是A点的4分之一。
2、方向 根据光源与物体的部位关系,光源位置可分为四种基本类型:
1、正面光。业余摄影着所说的“摄影者背对太阳”拍摄便是这种光照类型,正面光可以产生一个没有影子的影象,所得到的结果是一张缺乏影调层次的影象。由于深度和外形是靠光和影的相同排列来表现,因此正面光往往产生平板的二维感觉,通常也称他为平光。
2、45度侧面光。这种光产生很好的光影间排列,不存在谁压倒谁的问题,形态中有丰富的影调,突出深度,产生一种立体效果。
3、90度侧面光。 是戏剧性的照明,突出明暗的强烈对比,影子修长而具有表现力,边面结构十分明显,
这种照明有时被称做“质感照明”
4、逆光。 当光线从被摄对象身后射来,正对着相机时,就会产生逆光,采用逆光,在明亮的背景前会呈现被摄对象暗色的剪影,这种高反差影象即简单又有表现力。
3、 颜色 照明包括自然光照明和人工光照明。
1、自然光照明: 户外的光源只有一个——太阳,阳光是各种光线的来源。为了模拟太阳光,我们有了
GI。(GI的建立请自己查看资料,这里不做介绍)
2、 人工光照明: 如何布置摄影室灯光: 1、放置主光:这是关键光,把他放在哪里?着主要取决于寻求什么效果,但通常是把灯放在一边与被摄对象成45度角,通常比相机要高,
2、添加辅光 主光投射出深暗的影子,辅光———给影子添加一些光线,因而使影子西部也得以表现,不能让他等于或超过主光,不造成两个互不相容的影子——高光影象,因此辅光的强度必须较小,如下图:辅光必须比主光要弱,使主光所产生的因子不会被辅光抵消,(我们可以用减低灯光的强度来实现)做到最后一步,还能加一个灯,在拍摄对象后边放置一盏灯,目的就是把对象从背景中分离出来。
❹ 可见光室内定位为什么需要三个光源,和用一个有什么区别
可见光定位利用三边定位法实现定位(图像处理,非信号处理),其核心原理是有三边,1个光源根本提供不了三边的定位信息。所谓三边,类似于解三未知量方程,你用2个方程式解3个未知量,数学理论是不可行的,具有无线解。
如果用一个光源,需要附加的其他信息,例如手机传感器中的加速器。惯性导航中的惯性算法等,或者利用相对位置信息。IEEE上有很多定位系统的中算法的讲解。参照一下就可以了。
❺ 为什么说可见光通信技术的室内定位精度高
可见光通信技术是一种利用发光二极管固态光源作为信源,使其在既能够满足基本照明的同时,还能够实现通信的一种绿色通信技术。可见光通信技术受到的多径效应,干扰少,定位精度高。
❻ 可见光的应用
节能灯(发光尽量发可见光,少辐射红外线,减少电能浪费)
硅光电池(光能发电)
七彩肥皂泡(光的等厚干涉,白光变彩色)
防伪标志(不同频率光的衍射方向不同
起到变化角度不同颜色的作用)
皮影戏(光沿直线传播)
室内光合作用,车上的防雾灯(黄色,穿透能力强)
摄像机等镜头增透膜(增透视觉最敏感的绿光,所以反射光减少了绿色成分,感觉呈蓝色,实际上镜头并没有颜色)
海上,机场的导航系统
❼ 可见光室内定位装置测量电路是由什么组成的
室内星专业室内定位系统,为各大商场提供O2O解决方案。IndoorStar室内星定位导航系统(简称IDS),适于在GPS信号无覆盖或GPS系统不适用场景下的实时精准定位、导航以及一系列基于位置的服务。Indoorstar室内星定位系统,通过在室内或某区域内布设“室内卫星”,形成区域立体通信网络,可为覆盖范围内的智能终端提供定位、导航及基于位置的多种扩展服务。
❽ 现代室内装修中,灯光照明应该如何设计
所谓室内照明设计,是相对室内环境自然采光而言的。它是依据不同建筑室内空间环境中所需照度,正确选用照明方式与灯具类型来为人们提供良好的光照条件,以使人们在建筑室内空间环境中能够获得最佳的视觉效果,同时还能够获得某种气氛和意境,增强其建筑室内空间表现效果及审美感受的一种设计处理手法。1.照明设计的特性1.1艺术性艺术性是指,用各种不同的照明手法和色彩会产生各种不同的心理效果。各种形状的显示和立体感、境深及不同的建筑风格都需要通过照明设计来产生不同的效果。1.2功能性功能性是指,在不同类型的建筑中的使用功能不一样,它需要按使用者在生理上的需要,来选择不同的灯具和照度。如我们在看书和休息时的照度是不一样的。这在国内至国际上有根据视觉健康面推荐各应用场所和活动形式的照度标准,有各工作场合的亮度分布值,有各类眩光评价等级,有频闪影响的研究数据等等,供我们查询。2.照明设计要点2.1合适的亮度人类的视力非常依赖周遭视界的亮度。当环境的亮度增加时,人类的动力和整体视力也相对地增加;而发生错误的可能性也降低。
2.2光线的分布分布在室内不同平面的柔和灯光,能给予空间舒适感。相反地,不适合或过多的灯光将会造成视力的损伤和疲劳。2.3适当的反光控制室内的反光虽然不至于引响视力,但可能会对视力造成刺激和伤害。2.4良好的对比校正对比的重要是能使得眼睛分辨实物和背景。一个灯光系统内,良好的对比校正不会引起反光,甚至是发亮的平面和文件。既使是光滑的纸张也不会影响阅读。2.5投射方向的正确灯具投射方向的位置对对比校正而言是重要的。同时,它也影响光线和阴影的分布。2.6适当的阴影状态阴影可加强立体视线和指引的功能。有效的散布光和直接光组合可产生良好的阴影状态。2.7适当颜色的呈现白昼时,自然光源的光线会更换。因此,人工光源可呈现不同的颜色和光线表现,以支援不同的照明功能和情境。2.8自然颜色校正仅有入射光内的频谱性色彩可被物体反射和被肉眼察觉。颜色校正为人造光源能力的测量,以表现物体的天然颜色。2.9有效的照明环境光能影响人的心情和感觉。对室内和灯光的感受是一种主观且无意识的印象。近年来,大众越来越注意工作场所的正面照明环境的重要性。
2.10有效的控制能源消耗现代灯具设计的基本要求是能源的再利用和节省。目前对于灯具的安装,和旧式低效率的系统的再改造和重整已经有许多解决方案。3.照明艺术设计3.1照明艺术设计原则我们在设计照明效果的同时不能违反国家有关电气设计及安装规范、防火安全规范。目前一些建筑装饰场所的火灾事故,大都是由于电着火而引起的,究其原因,主要是在装饰设计和施工中过分片面地强调灯光效果,任意增加灯具,增大电气容量,使导线严重超载,温升过高而引起电着火。另外,在光源的选择上不按电气及消防规范执行,选用一些温度过高的光源,并直接安装在易燃材料上,不做任何隔热保护措施,引起易燃材料着火。因此,在进行装饰灯光照明设计的同时一定要严格遵守国家有关电气及消防规范,做到:电气设计合理,防火措施保证,灯光效果完美三原则。只有这样,我们的设计才是科学合理、安全可行的。3.2照明与空间环境艺术室内空间环境设计是建筑内部空间的设计,以现有建筑空间尺度为基础重新进行划定。照明设计是室内空间环境设计的组成部分,它是根据对象空间的实际情形与使用性质,运用照明技术手段与艺术处理手段,既能使室内空间丰富多彩,层次分明,又能赋予室内空间完整性。
在室内照明设计中,运用照明技术手段:强光、弱光、散光、整光、隐现、虚实、动静和控制投光角度,建立光的对比、秩序、节奏等形式,可以大大渲染空间的变幻效果。在简洁的居室空间中利用光线的投光角度突出陈设品的精致与美丽,充分运用光来强调画面,重点突出一个个的饰品。巧妙地运用照明设计可改变空间比例,限定空间领域,增加空间层次,明确空间导向。应用光源的照射范围,将室内进行不同使用功能的空间区分,居室空间中的整体与局部、主要与次要部分的合理界定。这里强调两点:一是灯具自身的造型、质感以及灯具的排列组合对空间起着点缀或强化艺术美感的作用。二是照明的装饰作用除了与照明灯具的造型有关,也与室内空间的形、色、质融为一体。当灯光照射在室内的造型、结构、材料上时,借助于光影效果将造型、结构和材料的美感表现出来。
3.3艺术照明设计与生理、心理、美学艺术建立室内设计功能性目的都是围绕人的心理、生理和美学的角度出发。评价与衡量室内设计质量往往是室内的各种物品的使用功能决定的,而评价与衡量室内设计的艺术水平是由功能、形式与美感诸方面决定的。室内照明设计与艺术美感设计是创造优美光环境的主要内容。室内美学包涵审美感受中的各种因素、心理过程以及它们之间的复杂联系。一般来说,感觉、知觉、想象、思维是审美感受中不可缺少的几种基本心理因素。室内照明的光源、照明手段与配电设施应该符合人的心理、生理和美学要求,如果违背人的生理与心理要求,即使技术、功能再好也不能说是符合人性化的设计。光线作为人与空间的主要媒介,具有心理、生理和美学作用。光线的改变影响到人的大脑皮层的反应,可见光对免疫和变应反映有影响[3]。如照度的应用,必须符合室内使用面积和空间的照明度,居室面积1318平方米,照度须2030Ix。照度偏小,人会产生视觉疲劳感,甚至会近视。解决的办法可运用调节照明方式,由直接照明改为局部照明,对光线进行重新分配,使用带罩的台灯,调整灯具的角度,合理的布灯,提高光线的利用率,保证视力健康。特别是在直接照明的光源下,易产生反射、直射、闪烁的眩光,应采用灯罩、柔光等措施,消除不合适的光照对人们生理和心理上的影响。就注意制约眩光的产生,布光上主光应以间接照明为主,商品可选择适当的投光灯照明,人行道采用灯光导向,使商场光环境层次分明,易于人的生理、心理接受,这种具有光的节奏感的艺术形式也符合美学的要求。光照色彩感觉即视力的工作能力,也是重要的感情因素。色彩的生理效应在于对视觉本身的影响,由于颜色的刺激而引起视觉变化的适应性问题。室内色彩不宜选用色相、纯度、明度过于高与低的色彩。如起居室不宜选用大红大绿的颜色,红色会使人的血液加速循环,长期在此生活,人会感觉头脑发热,紧张,易疲劳。如果在纯度过低的绿色居室中生活,好比在原始森林中生活,过度寂寞与宁静,会造成人情绪低落的感觉。因此,室内色彩要选择与人适应的色彩关系,可多用间色色相、中低纯度、中高明度的色彩关系。所以,室内色彩设计中光照环境的数量和质量指数如何确定,对客观对象的把握十分重要。艺术形式的法则,节奏与韵律、尺度与比例、和谐与统一、调和与对比等就是按照设计美学的规律形成的,和人的审美心理一致。同样照明也需要艺术美感,室内各面的亮度分布、空间分布、色彩分布和阴影分布是在满足人的功能的基础上,以艺术设计的形式完成的。因此,照明设计必须分析人的心理、生理和美学感受,使设计更接近实际生活,更好地满足人们生理、心理及审美的要求。
随着信息科学突飞猛进,人们将会有更多的时间在室内生活和工作,而当代室内环境设计的审美意识的重心也已从建筑空间向时空环境发展,即传统的三维空间加上时间成为四维空间,强调人的参与和体验。艺术照明设计在室内设计中的地位也与日俱增,它不仅为人们工作、学习、生活提供良好的视觉条件,而且利用“光”的艺术与其造型、色彩及空间环境的协调一致,体现一定的艺术精神,增强艺术美感,使环境空间更加符合人们的心理和生理上的追求,从而得到美的享受和心理平衡,满足视觉的心理机能。
❾ 太阳镜可见光透视率高好低好
不一定。
如果选择无色玻璃,那当然是越高越好,尽量采光以获得热量。但南方炎热地区通常要控制可见光进入室内,会选择较低透光率的镀膜玻璃(术语称为阳光控制镀膜玻璃),因为阳光加热室内物体,加大了空调制冷负荷。
当眼睛接收到过多光线时,它会自然地收缩虹膜。一旦虹膜收缩到极限状态时,接着人们就需要眯眼。如果光线仍然过多时,例如雪反射出来的太阳光,将会对视网膜产生损伤。优质太阳镜能滤去多达97%的入眼光线以避免伤害。
变色眼镜:
变色眼镜的镜片能在太阳光线射来之后变暗。当照明减弱之后,它又重新变得明亮了。之所以能够如此,是因为卤化银的结晶体在起作用。在正常情况下,它能使镜片保持完美的透明度。在太阳光的照射下,晶体中的银便分离出来,处于游离状的银便在镜片内部形成小的聚集体。
这些小的银聚集体呈犬牙交错的不规则块状,它们无法透射光线,而只能吸收光线,其结果就使镜片变暗。在光暗的情况不,结晶体又重形成,镜片随之恢复到明亮状态。
以上内容参考:网络-太阳镜