常用照明設(shè)計(jì)軟件的對(duì)比

常用照明設(shè)計(jì)軟件的對(duì)比

計(jì)算機(jī)的圖像設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是選擇合適的圖像設(shè)計(jì)軟件。為了滿足當(dāng)代照明設(shè)計(jì)在技術(shù)和藝術(shù)兩方面的要求,照明設(shè)計(jì)軟件除可以進(jìn)行照明計(jì)算,還能夠?qū)崿F(xiàn)照明效果仿真及渲染。不同的軟件分別側(cè)重其中之一或兩者兼顧。目前國外已經(jīng)開發(fā)出許多專業(yè)照明設(shè)計(jì)軟件,3dsMAX等三維設(shè)計(jì)軟件用于照明設(shè)計(jì)效果也相當(dāng)出色。但總體來講,照明設(shè)計(jì)領(lǐng)域并沒有平面設(shè)計(jì)的AutoCAD,圖像處理的Photoshop一樣有一個(gè)業(yè)界占主導(dǎo)地位的軟件,多種軟件并存各有其優(yōu)勢及不足。本文僅就較為廣泛使用的照明設(shè)計(jì)軟件做簡要介紹和比較以供我國照明設(shè)計(jì)者參考。1poolsen公司的照明軟件DIALux由德國的DIAL公司開發(fā),該公司基于多年的照明技術(shù)研究與對(duì)市場的觀察,發(fā)現(xiàn)已有世界各國的照明計(jì)算軟件多局限于單一廠商的運(yùn)算,而照明設(shè)計(jì)方案一般會(huì)采用多家廠商的照明燈具。為解決此問題DIAL公司招集世界著名廠商如Philips、BEGA、THORN、ERCO、OSRAM、BJB、Meyer、LouisPoulsen等公司共同投資于新照明軟件的開發(fā),于1992年的漢諾威博覽會(huì)推出DIALux照明軟件,目前已成為歐洲照明軟件的頂級(jí)品牌。DIALux已有十多種歐洲語版,目前已有中文版,而且可以免費(fèi)下載使用。DIALux具有照明計(jì)算和照明效果仿真功能,但以前者為主。DIALux軟件重視其計(jì)算準(zhǔn)確性,其照明數(shù)值的誤差僅3%～7%,其計(jì)算考慮到燈具的高度及角度。設(shè)計(jì)同時(shí)可以在圖上讀取任何一點(diǎn)的照度值,其生成的報(bào)表采用PDF格式,封面可自行加入設(shè)計(jì)方標(biāo)識(shí),可提供燈具清單、家具配置圖、計(jì)算點(diǎn)清單、工作面清單、灰階/彩色等照度圖、點(diǎn)照度圖、燈具資料等大量圖表。DIALux采用光線追蹤方式的POV-Ray渲染器對(duì)場景進(jìn)行渲染。POV-Ray渲染器的渲染速度并不突出,但是可以生成具有真實(shí)反射、陰影、透視及其他效果的照片級(jí)效果圖。該渲染器可以生成透視、平視、魚眼圖像,可以生成云、霧、火焰、蒸氣等特效。DIALux的不足在于建模功能相對(duì)薄弱,導(dǎo)入外部模型僅能用于輔助本身建模。材質(zhì)方面也較為簡單,這使DIALux的渲染圖無法達(dá)到較高水平。23dmak的跨境光神經(jīng)結(jié)構(gòu)3dsMAX是最著名的三維設(shè)計(jì)軟件。作為三維場景表現(xiàn)的重要因素,其燈光方面的功能也日漸完善,3dsMAX5較之3dsMAX4增加了包括全局光照、區(qū)域陰影等高級(jí)光照特性。3dsMAX6又增加了MentalRay3.2渲染器,燈光中多了mrAreaOmni和mrAreaSpot兩種體積光,增加了可調(diào)節(jié)的光能傳遞陰影貼圖(mentalrayshadowmap)和光能傳遞間接照明(mentalrayindirectillumination)。其全面的IES光照系統(tǒng)包括了陰影、陰影色、密度、對(duì)比度、邊緣柔化、衰減等參數(shù)的設(shè)置。表面光照強(qiáng)度控制提供獨(dú)立的高光、陰影、過渡色的控制。上述改進(jìn)從燈光本身和照明過程兩方面使3DMAX模擬更加真實(shí)。其2D光照數(shù)據(jù)導(dǎo)出器,可以把光照分析的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為輻射圖片或者為TIF格式。3dsMAX7已推出試用版,其新增功能包括渲染器升級(jí)為MentalRay3.3。燈光方面似乎并無改動(dòng)?？傮w上,3dsMAX配合Lightscape等渲染器在燈光效果渲染方面已經(jīng)能夠達(dá)到相當(dāng)?shù)姆抡嫠?但其不具備照明專業(yè)數(shù)據(jù)計(jì)算能力,而且無法象一些專業(yè)照明設(shè)計(jì)軟件一樣批量導(dǎo)入燈具參數(shù)。3體育照明LTI公司的著名產(chǎn)品LumenMicro2000的燈具庫包含70余家燈具廠商的燈具資料。支持的燈具逐句格式包括IESLM-63-95,CIBSETM141988,EULUMDAT,CIE和LTL-I。LumenMicro支持DXF/DWG文件導(dǎo)入,擁有內(nèi)置家具庫;內(nèi)置世界各地日照數(shù)據(jù);使用的太陽和天空模型為IESNA和CIE所承認(rèn)。LumenMicro的特點(diǎn)包括:可直接與lightscape3.2結(jié)合使用;道路照明設(shè)計(jì)時(shí)隨時(shí)根據(jù)改動(dòng)進(jìn)行重新計(jì)算;提供體育照明中的燈具架模型;能夠計(jì)算達(dá)到要求所需的燈具數(shù)量;可對(duì)任意區(qū)域進(jìn)行照明數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),生成灰階圖;有多種專業(yè)報(bào)表格式可供選擇;可以定制個(gè)性化的報(bào)表,可插入設(shè)計(jì)方標(biāo)識(shí);支持HTML方式輸出。4模擬結(jié)果圖像生成技術(shù)LumenDesigner系LumenMicro的后繼產(chǎn)品,最新版本為LumenDesigner2004。它繼承了LumenMicro的光能傳遞計(jì)算方式,而且增加了對(duì)真實(shí)材質(zhì)的支持,包括鏡面反射材料和透明材料如大理石、玻璃等。LumenDesigner的光能傳遞和光線追蹤計(jì)算方式不但用于生成完美的渲染效果圖,而且是進(jìn)行全面的照明計(jì)算的基礎(chǔ)。LumenDesigner不但具有LumenMicro的內(nèi)置自然光數(shù)據(jù),而且可根據(jù)天氣陰晴調(diào)節(jié),并內(nèi)置世界地圖。支持燈具總能耗計(jì)算。LumenDesigner相比LumenMicro還包括如下改進(jìn):·內(nèi)置eLumit燈光搜索引擎,用于下載照明產(chǎn)品信息,光度信息。·內(nèi)置材質(zhì)庫,包括木材、磚、混凝土、玻璃、大理石、花崗石等,并有功能強(qiáng)大的材質(zhì)編輯器?！ぶС衷诰€問題解答?！た梢愿奖愕貏?chuàng)建計(jì)算網(wǎng)格點(diǎn)?！た梢蕴峁┱斩鹊燃?jí)、均勻度、光源數(shù)量、單位面積功率等數(shù)據(jù)?！ぶС謱?duì)燈光色溫的比較?！び幸恍┎寮纭案呒?jí)渲染插件”,提供高級(jí)材質(zhì),生成仿手繪草圖,支持以圖片為背景渲染,提供環(huán)境特效。“室外照明插件”方便對(duì)室外道路運(yùn)動(dòng)場地等的照明設(shè)計(jì)。5sip/”smplyso模式LTI公司產(chǎn)品,定位為簡單易用,計(jì)算快速的輔助設(shè)計(jì)工具。其分為五個(gè)獨(dú)立產(chǎn)品——SimplyIndoorLighting,SimplyOutdoorLighting;SimplyRoadwayLighting;SimplyEconomics;SimplyPhotometric,分別用于室內(nèi)、室外、道路、經(jīng)濟(jì)性、光度方面的計(jì)算,可根據(jù)需要單獨(dú)購買。SimplyLighting的計(jì)算能力很有限,例如對(duì)于室內(nèi)的照明計(jì)算僅能建立矩形房間,計(jì)算面無法自由設(shè)定。但具有輸入照明標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)計(jì)算所需燈具數(shù)目的功能。SimplyEconomics提供對(duì)燈具使用周期內(nèi)的成本計(jì)算。SimplyPhotometric用于對(duì)光度數(shù)據(jù)的處理。SimplyLighting僅支持簡單報(bào)表輸出,無渲染功能。6agi32光能傳遞計(jì)算AGI32是LightingAnalysts,Inc公司的產(chǎn)品。AGI32擁有易用而出色的建模功能,能夠建立拱頂,圓頂,曲線、斜坡等模型,支持3DFaces,Regions,Bodies,Polymesh和ACISSolids等多種三維立體格式的導(dǎo)入?？捎蒀AD導(dǎo)入家具模型加入模型庫。AGI32還能夠支持隧道照明計(jì)算,它在模擬天然照明時(shí)的晝光數(shù)據(jù)參照勞倫斯·伯克利(LawrenceBerkeley)國家實(shí)驗(yàn)室的權(quán)威數(shù)據(jù)。AGI32采用數(shù)字化的逐點(diǎn)計(jì)算方式。能夠進(jìn)行網(wǎng)格精細(xì)度的設(shè)定。其具有兩種計(jì)算模式,在室外停車場,泛光照明,道路或工業(yè)應(yīng)用方面,AGI32提供快速的直接照明(directcomponent)計(jì)算引擎,該模式考慮場景內(nèi)物體的陰影效果提供空間任意面的逐點(diǎn)照度。對(duì)于室內(nèi)等場景,AGI32的完整計(jì)算模式能夠考慮場景光線多次反射運(yùn)用光能傳遞引擎的計(jì)算生成出色的效果圖。AGI321.7開始加入了光線追蹤,可以在光能傳遞基礎(chǔ)上生成更生動(dòng)的陰影更好地表現(xiàn)鏡面材質(zhì)如瓷磚、鏡子、玻璃等。AGI32提供對(duì)場景的照度以顏色表示的色階(Pseudocolor)圖。還可以提供建筑的日照情況透視分析圖。AGI32多次獲得業(yè)內(nèi)獎(jiǎng)項(xiàng),如:ComputerGraphicsWorldYear2000InnovationAwardNewProductShowcaseAwardsLightFair2001,2002ADEX2003GoldAward.7環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)Rayfront是由GeorgMischler為主開發(fā)的照明效果(包括天然照明)模擬軟件,可用于Unix系統(tǒng)與Windows系統(tǒng)。Rayfront支持工程的地理位置,太陽方位角、高度角及天氣狀況的設(shè)定。Rayfront進(jìn)行照明模擬時(shí)可以進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)置,模擬的質(zhì)量、細(xì)節(jié)都有高中低檔可選,對(duì)反射次數(shù)、半影參數(shù)、渲染采樣點(diǎn)密度都可設(shè)置。Rayfront可以生成極為精細(xì)準(zhǔn)確的自然和人工照明模擬,但較為耗時(shí)。8desktort軟件Radiance日照及照明分析軟件應(yīng)用于Unix系統(tǒng),為了在Windows環(huán)境使用,伯克利國家實(shí)驗(yàn)室(BerkeleyLab)環(huán)境能源技術(shù)分部(EnvironmentalEnergyTechnologiesDivision)建筑技術(shù)科(BuildingTechnologiesDepartment)開發(fā)了DesktopRadiance,MarinSoft將其與AutoCADR14整合。DesktopRadiance可在Windows95/98/NT系統(tǒng)下運(yùn)行,它包含材質(zhì)、光源、家具庫用于方便的建立照明模型。該軟件應(yīng)用于配合建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行高效照明和采光策略分析。除上述軟件外,還有GE的Lightbeams,Philips的Calculux(兩者是燈具廠商開發(fā)的只支持本公司產(chǎn)品的軟件),Lithonia的Lightware,LightingReality的Reality等軟件。9基于dialx的模擬總的來看,DIALux,LumenMicro-LumenDesigner,AGI,Rayfront是最為專業(yè)常用的4個(gè)照明軟件系列。DIALux具有免費(fèi)的優(yōu)勢,缺點(diǎn)在于建模、渲染功能