LED家庭照明設(shè)計(jì)--畢業(yè)論文.doc

濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 編號(hào) 濰坊學(xué)院本 科 畢 業(yè) 論 文 課題名稱: LED家庭照明設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 邱海龍 學(xué) 號(hào)： 09061340128 專 業(yè)： 光信息科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí)： 09級(jí)1班 指導(dǎo)教師： 王春艷 2013年 5 月目錄 摘 要1矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴。Abstract:2引 言30.1 課題的引入及意義30.2 論文的主要工作31 LED發(fā)展現(xiàn)狀41.1 LED行業(yè)現(xiàn)狀分析41.2 LED照明基礎(chǔ)知識(shí)42 LED配光模擬與設(shè)計(jì)72.1 配光模擬軟件Lighttools7聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛(ài)氌譴凈。2.1.1 lighttools軟件界面簡(jiǎn)介7殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。2.1.2 lighttools簡(jiǎn)單配光模擬實(shí)例9釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。2.2 lighttools透鏡設(shè)計(jì)實(shí)例分析13彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。2.3 效果圖153 家庭空間設(shè)計(jì)與照明模擬17謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。3.1 德國(guó)照明軟件Dilux17廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。3.2 Dilux室內(nèi)簡(jiǎn)單布光設(shè)計(jì)實(shí)例18煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。3.3 效果圖204 LED家庭照明設(shè)計(jì)224.1 專業(yè)室內(nèi)設(shè)計(jì)軟件3DMAX23鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。4.2 3Dmax設(shè)計(jì)客廳設(shè)計(jì)實(shí)例23籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。4.3 效果圖295 結(jié)束語(yǔ)32預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。參考文獻(xiàn)34滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。致謝36鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。I LED家庭照明設(shè)計(jì) 摘 要LED照明產(chǎn)品作為第四代LED面光源，被稱為第四代照明光源或綠色光源，相比傳統(tǒng)的照明產(chǎn)品，它具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。本文主要涉及的是白光LED家庭用照明產(chǎn)品，雖然LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，并得到了國(guó)家的大力扶持，但是因?yàn)槿鄙傧嚓P(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致目前市場(chǎng)仍然不明朗，但是LED產(chǎn)品必將取代家用白熾燈和節(jié)能燈等傳統(tǒng)光源，因此LED家庭照明設(shè)計(jì)的重要性不言而喻。贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。文章第一章針對(duì)LED產(chǎn)品知識(shí)和行業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行分析；第二章至第三章主要介紹此次家庭照明設(shè)計(jì)所需用到的三個(gè)軟件：Lighttools、Dilux以及3Dmax，lighttools主要用于光場(chǎng)模擬和透鏡整體設(shè)計(jì)優(yōu)化，以期達(dá)到精確設(shè)計(jì)所需燈具類型的目的，Dilux能依據(jù)所選燈具進(jìn)行簡(jiǎn)單室內(nèi)布光設(shè)計(jì)并模擬出工作面照度分布、輝度分布等；3Dmax能在前面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)并輸出整體效果圖；第四章是綜合借助軟件模擬家庭照明設(shè)計(jì)實(shí)例。壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。關(guān)鍵詞: Lighttools，Dilux，3Dmax，配光模擬，優(yōu)化變量，照度，輝度 LED home lighting design Abstract:As the fourth generation lighting products , known as the fourth generation of lighting source or green light source, compared to traditional lighting products, it has energy saving, environmental protection, long life, small size and other characteristics, can be widely used in all kinds of instructions:display, adornment, back light, general lighting and urban night scene and so on.蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。This article is mainly related to the white LED home lighting products, while the LED industry is developing rapidly, and the countrys vigorously support, but because of lack of relevant standards, LED to the current market is still unclear, but the LED products will replace household incandescent bulbs and energy-saving lamps such as traditional light source, so the importance of LED home lighting design is self-evident.買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。In chapter 1 ,it is about the LED product knowledge and industry present situation analysis; The second chapter to the third chapter mainly introduces the three software used by household lighting design: the Lighttools, Dilux and production softwares 3 dmax, Lighttools mainly use light field simulation and the lens on the overall design optimization, in order to achieve accurate design for the purpose of the type of lamps and lanterns, Dilux can according to the selected simple lamps for indoor lighting design and simulate the working face of illuminance and luminance distribution. 3DMAX design in on the basis of accurate design for indoor and outputs the overall rendering; The fourth chapter is integrated with the help of software simulation family lighting design instance.綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。Keywords: Light distribution simulation，the optimization variables， illuminance,luminance驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。1 引 言 0.1 課題的引入及意義 LED家庭照明設(shè)計(jì)是家居設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，也將成為未來(lái)室內(nèi)照明設(shè)計(jì)的主體，現(xiàn)代的室內(nèi)裝潢設(shè)計(jì)之美，有很大分一部分是靠光線來(lái)表達(dá)的，LED（發(fā)光二極管）是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的半導(dǎo)體，被認(rèn)為是繼白熾燈、熒光燈之后照明光源的又一次革命。LED照明在不久前國(guó)務(wù)院下發(fā)的“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案?jìng)涫苷哧P(guān)注。方案明確指出要加快設(shè)施節(jié)能改造，在居民中推廣使用高效節(jié)能家電、照明產(chǎn)品，并且將“半導(dǎo)體照明”列入“加大節(jié)能減排技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范”項(xiàng)目中。貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。 當(dāng)今,人們生活與娛樂(lè)的方式已有所改變,很多住宅都采用了開(kāi)放式的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)為房間功能的轉(zhuǎn)換提供了有效的支援。新的娛樂(lè)中心與控制系統(tǒng)也改變了人們使用住宅的方式。最能影響家庭環(huán)境的裝飾項(xiàng)目是照明,因?yàn)樗诓煌某潭壬嫌绊懼覀兊纳?。不同形式的照明?huì)左右物體或空間的形象、色調(diào)以及它們給人留下的印象。照明既能營(yíng)造也能破壞室內(nèi)環(huán)境的氣氛。出色的照明設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)把居住者所有的不同需求以及他們的生活方式考慮在內(nèi)。而未來(lái)是LED照明時(shí)代的到來(lái)，所以LED家庭照明設(shè)計(jì)在以后將成為家居照明設(shè)計(jì)的主體。鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。0.2 論文的主要工作論文針對(duì)LED家庭照明設(shè)計(jì)，首先，從最基礎(chǔ)的LED制作工藝和相關(guān)概念開(kāi)始介紹，以家庭照明設(shè)計(jì)為主體，LED產(chǎn)品介紹為輔逐步讓讀者對(duì)LED進(jìn)行了解，論文中涉及到三個(gè)軟件，分別為L(zhǎng)ighttools、Dilux、3Dmax，從LED光場(chǎng)仿真模擬和產(chǎn)品透鏡優(yōu)化設(shè)計(jì)到室內(nèi)簡(jiǎn)單燈具布光設(shè)計(jì)都有涉及，論文中使用3Dmax主要目的是美化家庭設(shè)計(jì)，使此次設(shè)計(jì)更加立體化，真實(shí)化。構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。 1 LED發(fā)展現(xiàn)狀 在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。LED球泡燈具與白熾燈比較，其最大的發(fā)展動(dòng)力就是節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。但是由于成本過(guò)高，導(dǎo)致價(jià)格要比傳統(tǒng)燈具高了幾個(gè)檔次，要讓消費(fèi)者真正心甘情愿地消費(fèi)，還需價(jià)格的進(jìn)一步下降。輒嶧陽(yáng)檉籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩。1.1 LED行業(yè)現(xiàn)狀分析 “十二五”期間，LED光源技術(shù)被我國(guó)列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，2010年我國(guó)LED產(chǎn)值規(guī)模為1260億元，2011年預(yù)計(jì)將有50%的增長(zhǎng)，達(dá)到1800億元左右，LED行業(yè)的投資規(guī)模將達(dá)到650億元 ， 在一系列的數(shù)字背后，是產(chǎn)業(yè)界和政策方攜手推動(dòng)市場(chǎng)繁榮的動(dòng)力，未來(lái)LED照明產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展已然勢(shì)不可擋，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，上游的利潤(rùn)回報(bào)最高。而上游的核心專利技術(shù)集中在日本Nichia(日亞)、Cree(美國(guó)科銳)、Osram(德國(guó)歐司朗)等為數(shù)不多的海外巨頭手中。在外延片和芯片領(lǐng)域，美國(guó)和日本企業(yè)也處于壟斷優(yōu)勢(shì)，拿走了60%以上的利潤(rùn)。大部分中國(guó)LED企業(yè)，只能在產(chǎn)業(yè)鏈末端的封裝領(lǐng)域，爭(zhēng)奪余下不到40%的利潤(rùn)，大量LED企業(yè)依靠政府市政工程生存，憑借補(bǔ)貼盈利。堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。1.2 LED照明基礎(chǔ)知識(shí)常見(jiàn)光學(xué)參數(shù):光通量(Flux):光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光量稱為光源的發(fā)光通量。光強(qiáng)度(Intensity)：光源在給定方向的單位立體角中發(fā)射的光通量。光照度(Illuminance)：?jiǎn)挝幻娣e上的光通量。亮度(L，Luminance)：?jiǎn)挝还庠疵娣e在指定方向上單位立體角內(nèi)所發(fā)出的光通量。色溫(K)：光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時(shí)，黑體的溫度稱為該光源的色溫。識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。LED工藝制作流程:LED芯片檢驗(yàn)芯片檢驗(yàn)芯片檢驗(yàn)芯片檢驗(yàn) LED擴(kuò)片擴(kuò)片擴(kuò)片擴(kuò)片 LED點(diǎn)膠 LED備膠反LED手工刺片手工刺片手工刺片手工刺片 LED自動(dòng)裝架 LED燒結(jié)LED壓焊LED封膠LED灌膠封裝灌膠封裝灌膠封裝灌膠封裝 LED模壓封裝 LED固化LED切筋和劃片 LED測(cè)試 凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。常見(jiàn)LED產(chǎn)品分類及應(yīng)用: LED室外照明：路燈、大功率泛光燈、植物生長(zhǎng)燈、環(huán)保吊燈、工礦燈、隧道燈、彩虹管、護(hù)欄燈、景觀路燈、補(bǔ)光燈、軌道燈、防爆照明燈、投光燈、玉米燈、航空障礙燈、線條燈、防水軟條燈、太陽(yáng)能草坪燈等。恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。 LED景觀照明：射燈、投光燈、地磚燈、燈帶、水底燈、洗墻燈、球泡燈、幕墻燈、舞臺(tái)燈、庭院燈、太陽(yáng)能燈、草坪燈、彩虹管、蜂窩燈等。鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫(kù)。LED室內(nèi)照明：臺(tái)燈、燈筒、球炮燈、壁燈、吸頂燈、吊燈、光纖燈、日光燈、模組、燈串、燈帶、燈條、射燈、幕墻燈等。碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。LED交通信號(hào)標(biāo)志燈：交通信號(hào)燈、倒計(jì)時(shí)器、航標(biāo)燈、可變情報(bào)板、航空障礙燈。很多照明產(chǎn)品并沒(méi)有嚴(yán)格的使用界限，遵循一定原則和設(shè)計(jì)理念有效結(jié)合使用才能達(dá)到理想的照明效果。 下面圖示簡(jiǎn)介幾種13年個(gè)人收集的比較有創(chuàng)意的燈具： 圖1.1 MR16： 圖1.2 射燈：圖1.3 木樁燈： 圖1.4 筒燈：圖1.5 球泡燈： 圖1.6 壁燈 ： 2 LED配光模擬與設(shè)計(jì) 燈具的配光曲線有兩種方法得到，一種是由分布光度計(jì)等專業(yè)儀器直接測(cè)得，第二種是由專業(yè)的光學(xué)軟件進(jìn)行模擬獲得，分為極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)配光曲線兩種，下面在Lighttools使用中將做詳細(xì)解讀。閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。2.1 配光模擬軟件Lighttools氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩。 LightTools是一個(gè)全新的具有光學(xué)精度的交互式叁維實(shí)體建模軟件體系，提供最現(xiàn)代化的手段直接描述光學(xué)系統(tǒng)中的光源、透鏡、反射鏡、分束器、衍射光學(xué)元件、棱鏡、掃描轉(zhuǎn)鼓、機(jī)械結(jié)構(gòu)以及光路。由于 LightTools把光學(xué)和機(jī)械元件集合在統(tǒng)一的體系下處理，并配有“放置”光源、發(fā)射光線的非順序面光線追跡的強(qiáng)大功能，使它在系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)、復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃、光機(jī)一體設(shè)計(jì)、雜光分析、照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析、單位各部門間學(xué)術(shù)交流和數(shù)據(jù)交換、課題論證或產(chǎn)品推廣等各環(huán)節(jié)中均可發(fā)揮重要的作用，成為人們理想的工具。釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。2.1.1 lighttools軟件界面簡(jiǎn)介慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長(zhǎng)涼。界面首頁(yè)如圖2.1所示： 圖2.1軟件常用設(shè)置如下： 圖2.2 如圖2.2所示，系統(tǒng)一般設(shè)置為半徑模式，透鏡材料為PMMA，光源選擇光通量參數(shù)，其他相關(guān)參數(shù)依據(jù)個(gè)人習(xí)慣進(jìn)行設(shè)置即可。諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類。2.1.2 lighttools簡(jiǎn)單配光模擬實(shí)例嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。 本例設(shè)計(jì)目標(biāo)：光源出光全角度90，建立LED光源的光譜特性（光源發(fā)射波長(zhǎng)按照自定義編程輸入）和模擬光場(chǎng)分布（角度分布設(shè)定為非朗伯光源，自定義編程輸入），初步熟悉角度切趾的使用。熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫(kù)。 如圖2.3所示,光譜特性參數(shù)表部分：第一列為波長(zhǎng)，第二列為波長(zhǎng)在光譜中所占的比例。 圖2.3 將編輯好的程序加載進(jìn)軟件如圖2.4所示： 圖2.4 圖2.5為照度配光曲線部分參數(shù)表：10代表列數(shù)，90代表行數(shù)；經(jīng)度0360度，緯度090度,經(jīng)緯度代表著整個(gè)圓球體的發(fā)光范圍，10列代表著0360度之間的光強(qiáng)分布，90行的數(shù)據(jù)代表著0100度之間的光強(qiáng)分布，數(shù)據(jù)每列從下向上分別對(duì)應(yīng)的是0度和100度，即零度對(duì)應(yīng)的是圖表最下端接近1的數(shù)值，表示光線向正前方（0）傳出光強(qiáng)是最大的。鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。 圖2.5 如圖2.6，將程序加載進(jìn)光源設(shè)置即可： 圖2.6 圖2.7為參數(shù)加載完成后光源發(fā)光模擬圖和照度光柵圖表: 圖2.7 圖2.8 圖2.9 由上例模擬結(jié)果分析可知：雖定義光源發(fā)光全角度90，圖2.8為針對(duì)光源自定義表面角度分布的光強(qiáng)剖切圖，即添加了角度分布程序；圖2.9為系統(tǒng)默認(rèn)的朗伯光源光強(qiáng)剖切圖。紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。2.2 lighttools透鏡設(shè)計(jì)實(shí)例分析穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧。由于LED照明產(chǎn)品形式各異，二次透鏡設(shè)計(jì)也是多種多樣，此例以市面常用的TIR透鏡優(yōu)化設(shè)計(jì)演示lighttools的配光設(shè)計(jì)功能。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。設(shè)計(jì)目標(biāo)：減小LED發(fā)光角度，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要用到TIR透鏡建模方法，Lightools布爾物體運(yùn)算，完成后參數(shù)仍然可以修改和優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)直和均勻照明，可以采用準(zhǔn)直和網(wǎng)格的均勻度優(yōu)化方法。銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。如下圖2.10所示：（CylinderPrimitive_1）圓柱體參數(shù)是半徑13毫米，長(zhǎng)度13毫米，錐度1；基本鏡頭（LP_1）參數(shù)是直徑8毫米，厚度5毫米，后表面（LensRearSurface）設(shè)置為二次曲面，并添加優(yōu)化變量；基本鏡頭（LP_2）參數(shù)是直徑28毫米，厚度0.1毫米，后表面（LensRearSurface_1）采用二次曲面并添加優(yōu)化變量；采用準(zhǔn)直的優(yōu)化函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。 圖2.10 下圖為透鏡參數(shù)優(yōu)化后光場(chǎng)模擬準(zhǔn)直的效果： 圖2.112.3 效果圖 從照度光柵圖表中能看出光源照度分布情況，從色品圖和CCT光柵圖表中中能獲取燈具色溫分布情況。 下圖2.12為光場(chǎng)優(yōu)化模擬后的照度光柵圖表： 圖2.12下圖2.13和圖2.14為色品圖和CCT光柵圖標(biāo): 圖2.13 圖2.143 家庭空間設(shè)計(jì)與照明模擬 所謂室內(nèi)照明設(shè)計(jì)是相對(duì)室內(nèi)環(huán)境自然采光而言的。它是依據(jù)不同室內(nèi)空間環(huán)境中所需照度,正確選用照明方式與燈具來(lái)為人們提供良好的光照條件,使人們?cè)谑覂?nèi)空間環(huán)境中能夠獲得最佳的視覺(jué)效果,同時(shí)還能夠獲得某種氣氛和意境，居室是每個(gè)人的最基礎(chǔ)的生活環(huán)境空間。隨著室內(nèi)設(shè)計(jì)和整體室內(nèi)空間設(shè)計(jì)越來(lái)越被現(xiàn)代人所重視，家庭室內(nèi)照明設(shè)計(jì)已發(fā)展成為生活中不可或缺的一環(huán)。LED照明設(shè)計(jì)圍繞人的情感體驗(yàn)、根據(jù)不同人有不同的需求，不同年齡的人對(duì)光的需求都是不一樣的，LED家居照明可利用各種照明技術(shù)，提供與之完美合一的光環(huán)境。賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。3.1 德國(guó)照明軟件Dilux Dilux是一款德國(guó)照明設(shè)計(jì)軟件，能模擬室內(nèi)、室外、道路等空間照明效果，其強(qiáng)大的照明產(chǎn)品鏈接庫(kù)能夠及時(shí)的提供各種國(guó)際知名品牌燈具供設(shè)計(jì)者進(jìn)行空間布光設(shè)計(jì)，并且能導(dǎo)入CAD平面室內(nèi)設(shè)計(jì)等，其強(qiáng)大的分析功能能及時(shí)對(duì)空間照明接收面的照明參數(shù)進(jìn)行分析運(yùn)算和導(dǎo)出，使設(shè)計(jì)者能靈活多變的進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)。塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊(cè)庫(kù)。室內(nèi)設(shè)計(jì)程序界面:如下圖3.1所示為Dilux界面首頁(yè)，建立新的室內(nèi)設(shè)計(jì)案后就進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置頁(yè)面，在參數(shù)設(shè)置頁(yè)面可以自定義房間長(zhǎng)度、寬度、工作面高度等，并可以在房間添加多種家具以及設(shè)置墻面以及家具接收面的反射系數(shù)等。裊樣祕(mì)廬廂顫諺鍘羋藺。針對(duì)軟件界面簡(jiǎn)單介紹，DIALux 作業(yè)環(huán)境可分為四個(gè)主要工作區(qū)域： CAD 視窗區(qū)（CAD Window）、 元件區(qū)（Project tree） 、總覽表區(qū)（The “Guide”） 、檢驗(yàn)員對(duì)話框（The “Inspector”） ，如下圖3.1所示：倉(cāng)嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁。圖3.13.2 Dilux室內(nèi)簡(jiǎn)單布光設(shè)計(jì)實(shí)例綻萬(wàn)璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。下面進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單會(huì)議室室內(nèi)設(shè)計(jì)實(shí)例，設(shè)計(jì)參數(shù)：長(zhǎng)度15米，寬度10米，高度3米，由于空間模型中設(shè)置參數(shù)太多，其他數(shù)據(jù)設(shè)置不一一列舉，各種家具反射系數(shù)依據(jù)原材料自定義，下圖為室內(nèi)設(shè)計(jì)平面圖，設(shè)計(jì)中只添加了簡(jiǎn)單家具配件，只為模擬出室內(nèi)燈光在工作面上的效果。驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。此例中天花板懸吊高度設(shè)置為0.3米，例中采用LED燈具均為雷士品牌，型號(hào)分別為NVC NLEDP5121/40W、NVC NDL105 35W 38、NVC NLEDD5115/14W等。下圖3.2和圖3.3分別為會(huì)議室平面圖和立體圖截圖?，嶀暈R曖惲錕縞馭篩涼。 圖3.2 圖3.33.3 效果圖 測(cè)光結(jié)果圖中包含工作面的平均照度和平均輝度以及總光通量，其次軟件還可以輸出等照度圖和點(diǎn)照度圖以及指定面的相關(guān)參數(shù)表。鎦詩(shī)涇艷損樓紲鯗餳類。 圖3.4 圖3.5 工作面點(diǎn)照度圖3.6反應(yīng)了各個(gè)區(qū)域內(nèi)的照度值，能更直觀的看出布光效果： 圖3.6 經(jīng)POV-ray渲染后的效果圖3.7如下： 圖3.7 櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。4 LED家庭照明設(shè)計(jì) LED照明產(chǎn)品在家居照明設(shè)計(jì)中將占據(jù)主導(dǎo)地位，由熒光粉的配粉比例控制白光LED的色溫，滿足不同場(chǎng)合的照明設(shè)計(jì)，照明設(shè)計(jì)理論也發(fā)展出情景照明理論和情調(diào)照明理論，綠色環(huán)保以及結(jié)構(gòu)牢固是LED顯而易見(jiàn)的特點(diǎn)，室內(nèi)照明是室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)的重要組成部分，室內(nèi)照明設(shè)計(jì)要有利于人的活動(dòng)安全和舒適的生活。在人們的生活中，光不僅僅是室內(nèi)照明的條件，而且是表達(dá)空間形態(tài)、營(yíng)造環(huán)境氣氛的基本元素。岡那伯凱利茲說(shuō)：“沒(méi)有光就不存在空間?！惫庹盏淖饔茫瑢?duì)人的視覺(jué)功能極為重要。室內(nèi)自然光或燈光照明設(shè)計(jì)在功能上要滿足人們多種活動(dòng)的需要，而且還要重視空間的照明效果。轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。4.1 專業(yè)室內(nèi)設(shè)計(jì)軟件3DMAX 3DMax Design主要應(yīng)用在建筑、工業(yè)、制圖方面，在燈光方面有改進(jìn)，有用于模擬和分析陽(yáng)光、天空以及人工照明LED 證明的 Exposure 技術(shù)，這個(gè)功能在viewport中可以分析太陽(yáng)，天空等，我此次布光主要用到了光度學(xué)的目標(biāo)光源和V-ray光源，渲染使用的是V-ray 2.0。峴揚(yáng)斕滾澗輻灄興渙藺。 我使用3Dmax來(lái)做效果圖，主要是因?yàn)镈ilux能精確計(jì)算室內(nèi)指定工作面的照度值等相關(guān)參數(shù)，方便進(jìn)行室內(nèi)或者廠房節(jié)能改造的方案設(shè)計(jì)，但要做出精美的效果圖卻很難，3DMAX軟件是由國(guó)際著名的Autodesk公司的子公司Discreet公司制作開(kāi)發(fā)，它是集造型、渲染和制作動(dòng)畫于一身的三維制作軟件。當(dāng)前，它已逐步成為在個(gè)人PC機(jī)上最優(yōu)秀的三維動(dòng)畫制作軟件。本次畢業(yè)論文主要采用3Dmax進(jìn)行家庭室內(nèi)仿真模擬，并渲染出接近真實(shí)的效果圖，產(chǎn)生真實(shí)的立體場(chǎng)景，此次使用3DMAX主要就是用于模擬家庭布光設(shè)計(jì)場(chǎng)景圖。詩(shī)叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。 由于室內(nèi)設(shè)計(jì)中牽涉到物體建模、CAD制圖以及材質(zhì)參數(shù)設(shè)定、渲染參數(shù)設(shè)定等諸多問(wèn)題，根據(jù)不同場(chǎng)合布光需求也要分別設(shè)計(jì)不同方案，我對(duì)3dmax掌握的知識(shí)比較少，所以下面以一個(gè)客廳實(shí)例進(jìn)行此次論文室內(nèi)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。4.2 3Dmax設(shè)計(jì)客廳設(shè)計(jì)實(shí)例 客廳的主題是明亮，客廳是會(huì)客的地方，因此光線一定要充足。光檐照明燈飾有照明與裝飾的雙重作用，由于沒(méi)有裸露的光源與燈飾，整個(gè)室內(nèi)空間顯得完整而且無(wú)眩光，光檐發(fā)出的光在空間中分布得均勻柔和，LED燈帶常用于這種設(shè)計(jì)，這樣就能營(yíng)造出溫暖的感覺(jué)。光檐一般是沿著天花板或墻壁四周而立的，這樣可形成四周明亮、較暗的天花板向上延伸的視覺(jué)效果。這樣用光，就算較矮的天花板也不會(huì)顯得壓抑，而且還可以保證整個(gè)空間都籠罩在柔和的燈光里，給人一種溫暖的感覺(jué)。脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。 我的設(shè)計(jì)流程：實(shí)體建模附材質(zhì)保存模型布置空間調(diào)用模型調(diào)整大小和位置V-ray參數(shù)設(shè)定V-ray渲染觀察并調(diào)整參數(shù)渲染輸出效果圖鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減?？蛷d設(shè)計(jì)中的一些相關(guān)模型（對(duì)應(yīng)的材質(zhì)和貼圖也在一起）分別另外存檔，方便設(shè)計(jì)過(guò)程中的調(diào)用，例如下圖4.1中的沙發(fā)模型和茶幾模型：稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。 圖 4.1參數(shù)圖4.2左側(cè)為模型VR光學(xué)參數(shù)表，可以進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，右側(cè)為多邊形的編輯頁(yè)面，建模過(guò)程中常用的修改器命令。陽(yáng)簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。 圖4.2復(fù)雜模型分別建立后，導(dǎo)入CAD室內(nèi)平面圖進(jìn)行室內(nèi)空間的構(gòu)建，一般是用樣條線中的“線”命令加捕捉開(kāi)關(guān)2.5進(jìn)行平面圖的頂點(diǎn)捕捉，捕捉完畢后使用“擠出”命令，此例中擠出數(shù)量（即房子高度）設(shè)置為3000mm，建立室內(nèi)空間完成后開(kāi)始導(dǎo)入室內(nèi)模型，當(dāng)然設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到的細(xì)節(jié)還有很多，比如一些隱藏、選定凍結(jié)、移動(dòng)、縮放、旋轉(zhuǎn)和視圖窗口切換、模型轉(zhuǎn)化為可編輯多邊形、元素分離操作等基本命令操作，詳細(xì)的操作過(guò)程不一一列舉。溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。導(dǎo)入模型后對(duì)模型在室內(nèi)位置進(jìn)行調(diào)整，然后對(duì)室內(nèi)家具和墻面等附材質(zhì)，材質(zhì)相關(guān)參數(shù)需要分別進(jìn)行調(diào)整，如下圖4.3所示：鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺。 圖4.3 室內(nèi)模型布置完成后，進(jìn)行燈光布置，也是此次利用3Dmax進(jìn)行LED家庭室內(nèi)設(shè)計(jì)的的重點(diǎn)，實(shí)例中采用了太陽(yáng)光、環(huán)境光、光度學(xué)目標(biāo)燈光、V-ray光源、V-ray發(fā)光材質(zhì)以及室頂LED燈帶等，根據(jù)場(chǎng)景布置相應(yīng)燈光，燈光布置順序?yàn)樘旃?陽(yáng)光-人工裝飾光-補(bǔ)光，如果環(huán)境燈光明暗不理想，可以調(diào)整天光強(qiáng)度或者調(diào)整“顏色映射”中的變暗倍增值,調(diào)整后具體參數(shù)設(shè)置如下:懨俠劑鈍觸樂(lè)鷴燼觶騮。 VR太陽(yáng)光參數(shù) 目標(biāo)燈光參數(shù)VRVR光源參數(shù) 玻璃參數(shù)燈帶參數(shù) 當(dāng)模型、墻體、玻璃和光源布置完畢后要進(jìn)行初步的渲染，結(jié)合渲染結(jié)果再次調(diào)整燈光位置、材質(zhì)和燈光參數(shù)等。V-ray渲染流程：把渲染器選項(xiàng)卡設(shè)置為測(cè)試階段參數(shù)，渲染參數(shù)設(shè)置如下：設(shè)置V-ray環(huán)境下的全局照明環(huán)境，設(shè)置初始值1.5左右； V-ray圖像采樣器設(shè)置為“固定模式”，抗鋸齒過(guò)濾器調(diào)低，設(shè)置為區(qū)域；關(guān)閉材質(zhì)反射折射和默認(rèn)燈，發(fā)光貼圖模式“自定義”，最小采樣和最大采樣分別設(shè)置為-6和-5，同事二次反射調(diào)整為“準(zhǔn)蒙特卡洛算法”并降低細(xì)分，進(jìn)行初步快速渲染。謾飽兗爭(zhēng)詣繚鮐癩別瀘。布光完成后要打開(kāi)反射折射調(diào)整主要材質(zhì)，結(jié)合渲染結(jié)果再次反復(fù)調(diào)整材質(zhì)燈光和材質(zhì)的相關(guān)參數(shù)。 下面進(jìn)入正式渲染階段，調(diào)高圖樣采樣器抗鋸齒級(jí)別，類型設(shè)置為自適應(yīng)細(xì)分，開(kāi)啟過(guò)濾器Catmull-Rom，場(chǎng)景中的燈光細(xì)分調(diào)到25左右，vray渲染器中的發(fā)光貼圖的半球細(xì)分調(diào)到60，場(chǎng)景中主要的材質(zhì)細(xì)分調(diào)到16，然后調(diào)整出圖的尺寸，進(jìn)行正式渲染。 燈光在場(chǎng)景中布置完成后進(jìn)行初步的渲染查看，并進(jìn)行下一步的渲染設(shè)置進(jìn)行調(diào)整，VR渲染設(shè)置過(guò)程中涉及到的參數(shù)截圖如下：?jiǎn)J鉉們歟謙鴣餃競(jìng)蕩賺。 4.3 效果圖 以下為此次LED家庭照明設(shè)計(jì)-客廳畢業(yè)設(shè)計(jì)場(chǎng)景,圖4.4是整體線框圖,圖4.5是還沒(méi)有進(jìn)行渲染的實(shí)體圖?，撝C齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減。 圖4.4 圖4.5 圖4.6和圖4.7是客廳設(shè)計(jì)渲染完成后的效果圖如下所示: 圖4.6 圖4.75 結(jié)束語(yǔ) 光影的分布是房間的靈魂，而LED照明產(chǎn)品便是靈魂的塑造者，LED家居照明的發(fā)展前景廣闊，每個(gè)家庭都需要一個(gè)溫馨的居住環(huán)境，綜合考慮環(huán)境因素和個(gè)人需求來(lái)完成家居照明設(shè)計(jì)是一種藝術(shù)。本論文初步涉及了LED中的簡(jiǎn)單配光，對(duì)LED場(chǎng)景布光進(jìn)行了模擬和分析，并作出較為真實(shí)的效果圖。麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。本論文的主要工作有：1.綜述了LED工藝方面的相關(guān)知識(shí)，并詳細(xì)介紹了LED的產(chǎn)品類型。2.通過(guò)TIR透鏡配光設(shè)計(jì)實(shí)例初步介紹了Lighttools在LED優(yōu)化設(shè)計(jì)中的重要作用。3.利用Dilux軟件設(shè)計(jì)并模擬了室內(nèi)照明，通過(guò)數(shù)據(jù)的分析使LED產(chǎn)品在家居照明中的效果得到體現(xiàn)。4.利用3DMAX軟件模擬家庭客廳的布光效果，做出LED家庭照明設(shè)計(jì)的效果圖。本論文中的不足及其展望：1. Lighttools配光設(shè)計(jì)功能強(qiáng)大，由于個(gè)人掌握知識(shí)有限，論文中僅進(jìn)行了初步的涉及。2. Dilux設(shè)計(jì)中對(duì)室內(nèi)照明效果的分析有一定局限性，僅限于此例中的場(chǎng)景，真實(shí)布光時(shí)還需要綜合考慮場(chǎng)景中的材質(zhì)反射系數(shù)等。納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。3. 論文中3Dmax的客廳設(shè)計(jì)實(shí)例僅是依據(jù)個(gè)人想法進(jìn)行的自由設(shè)計(jì)，現(xiàn)實(shí)中會(huì)遇到的問(wèn)題很多，并沒(méi)有針對(duì)性的提出解決方法。風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。 LED照明設(shè)計(jì)將圍繞人的情感體驗(yàn)進(jìn)行人性化設(shè)計(jì)，根據(jù)不同年齡階段人的不同需求，利用各種照明技術(shù)提供與之完美合一的光環(huán)境。LED家庭照明設(shè)計(jì)的智能化和多樣化將會(huì)成為日后發(fā)展的趨勢(shì)。由于個(gè)人目前掌握的知識(shí)水平有限，論文中難免有考慮不周及不嚴(yán)謹(jǐn)甚至錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)批評(píng)指正，不吝賜教，作者將不勝感激。滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹。參考文獻(xiàn) 1 何方文，朱斌建筑裝飾照明設(shè)計(jì)M廣東科技出版社.2001,1.2 魯超.論室內(nèi)設(shè)計(jì)的燈與光的魅力-住宅空間J.硅谷,2008,17.鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。3 毛壯麗.淺析住宅室內(nèi)設(shè)計(jì)中色彩的運(yùn)用J.科技資訊,2011,09.攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。4 張建國(guó).淺談住宅室內(nèi)設(shè)計(jì)中的燈光作用A.2008.趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。5 王濤.室內(nèi)設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究D.哈爾濱工業(yè)大學(xué),2007.夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。6 劉煒.住宅人工照明光環(huán)境智能控制研究D.重慶大學(xué),2003.視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。7 逄敏莉.試論室內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)建筑內(nèi)部空間的補(bǔ)充和提升D.遼寧師范大學(xué),2010.偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。8 李文華室內(nèi)照明設(shè)計(jì)D水利水電出版社,2007,9.9 何國(guó)興.顏色中國(guó)D.東華大學(xué)出版社, 2004. 10方佩敏.電子世界LED變色燈的剖析D.2006. 11林怡,郝洛西,蔡燁震.半導(dǎo)體光源照明在辦公空間中的應(yīng)用分析J.照明工程學(xué)報(bào),2010,1.緦徑銚膾齲轎級(jí)鏜撟廟。12姚萌,蔣洋,秦敏.數(shù)字化新穎光源的實(shí)現(xiàn)J.電子產(chǎn)品世界,2001,9.騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。13張瑩,史慧麗.LED數(shù)碼字幕燈柱的研制J.建筑電氣,2008,3.癘騏鏨農(nóng)剎貯獄顥幗騮。14湖南,郭榮輝.LED臺(tái)燈使用中的問(wèn)題與改造N.電子報(bào),2010.鏃鋝過(guò)潤(rùn)啟婭澗駱讕瀘。15