模拟自然光的分区方法技术

本发明专利技术公开了一种模拟自然光的分区方法，其包括构建部分球体状主体，多个连接管构成的网格排列形成部分球体状主体，内衬板体布置于所述部分球体状主体内部，内衬板体由多个板拼接形成，所述内衬板体外形适配于所述部分球体状主体的外形；多个LED光源模块固定于所述部分球体状主体的内侧，将多个LED光源模块按高度分区为高纬度区、低纬度区和云层反射区；调节在高纬度区的LED光源模块以模拟天空背景颜色，采用亮度计、照度计测量高纬度区、低纬度区和云层反射区的亮度和色度，基于测量结果调节亮度和照度，多次迭代以获得期望亮度和照度的高纬度区、低纬度区和云层反射区。

【技术实现步骤摘要】
模拟自然光的分区方法
本专利技术涉及一种光环境构建
，特别涉及一种模拟自然光的分区方法。
技术介绍
目前的一些自然光环境实验需要在合适的时间和天气情况在室外进行或在室内特定位置悬挂光源来模拟。考虑到不同时间点太阳/月亮在天空中的空间位置都有着不同的亮度、照度和照射角度等变化，本质上就是一组组不同的光环境场景。一般的光环境的指标为指定区域的照度、光强分布情况，目前很多场景对亮度与色度的层次性也开始有明确的需求。因此，需要一种便于多场景使用、可调节光亮度、色度、光强和照度的模拟自然光分区的方法。在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种模拟自然光的分区方法，其能够模拟各种情况下的自然光环境，且便于维护和调整。为实现上述目的，本专利技术提供的一种模拟自然光的分区方法包括：第一步骤，构建部分球体状主体，多个连接管构成的网格排列形成部分球体状主体，内衬板体布置于所述部分球体状主体内部，内衬板体由多个板拼接形成，所述内衬板体外形适配于所述部分球体状主体的外形；第二步骤，多个LED光源模块固定于所述部分球体状主体的内侧，将多个LED光源模块按高度分区为高纬度区、低纬度区和云层反射区；第三步骤，调节在高纬度区的LED光源模块以模拟天空背景色，其中，色温为2700～7000K，亮度调节范围0～15000cd/m2；调节在低纬度区的LED光源模块，其中，色温为2700～7000K，色温可变，亮度调节范围0～35000cd/m2；调节在云层反射区的LED光源模块，其中，色温为2700～7000K，亮度调节范围0～35000cd/m2；第四步骤，采用亮度计、照度计测量高纬度区、低纬度区和云层反射区的亮度和色度，基于测量结果调节亮度和色温，多次迭代以获得期望亮度和色温的高纬度区、低纬度区和云层反射区。所述的一种模拟自然光的分区方法中，分区方法还包括，第五步骤，定期检测高纬度区、低纬度区和云层反射区的亮度和色度以调节亮度和色温。所述的一种模拟自然光的分区方法中，所述云层反射区处于部分球体状主体的穹顶内表面水平±90°，垂直-15°～+25°范围内。所述的一种模拟自然光的分区方法中，高纬度区域包括从驾驶员眼位增加25°以上区域，低纬度区域包括从驾驶员眼位增加眼位25°以下区域。所述的一种模拟自然光的分区方法中，高纬度区、低纬度区和云层反射区的亮度调节范围0～35000cd/m2。所述的一种模拟自然光的分区方法中，环形通道水平滑动地布置于所述部分球体状主体的外侧。所述的一种模拟自然光的分区方法中，所述内衬板体由多个矩形、梯形、三角形或多边形曲面板无缝拼接形成。所述的一种模拟自然光的分区方法中，色温和亮度的均匀性分别为80％～100％。所述的一种模拟自然光的分区方法中，调节在低纬度区的LED光源模块以模拟太阳高度角大于25°的天空背景色。所述的一种模拟自然光的分区方法中，第二步骤，将多个LED光源模块基于从驾驶员眼位，水平0°，上25°、下15°、水平135°属于高亮区域，其他区域属于低亮区域，第三步骤，调节高亮区域的LED光源模块以模拟天空背景色，其中，色温为2700～7000K，亮度调节范围0～35000cd/m2；调节低亮区域的LED光源模块，其中，色温为2700～7000K，色温可变，亮度调节范围0～15000cd/m2。所述的一种模拟自然光的分区方法中，所述LED光源模块整体亮度0～35000cd/m2可调，色温2700K～7000K。所述的一种模拟自然光的分区方法中，云层反射区属于低纬度区。所述的一种模拟自然光的分区方法中，所述LED光源模块包括驱动电源模块以及控制模块，所述LED光源模块设有统一的电气以及通信接口、通信控制总线。所述的一种模拟自然光的分区方法中，通信控制总线为TCP、CAN或DMX协议中的任意一种。所述的一种模拟自然光的分区方法中，所述部分球体状主体为钢构体，所述连接管为钢管，所述网格的内表面设有垂直于内衬板体的悬臂圆钢，悬臂圆钢的端部设有固定所述板的驳接爪。本专利技术的有益效果：本专利技术的模拟自然光的分区方法的部分球体状主体类似于太阳发光方式，LED光源模块产生的光经由内衬板体反射能够发出所需亮度、色度、光强和照度的光，适用于很多场景，通过LED分区发光能够多层次地真实模拟自然光。附图说明图1是本专利技术一个实施例的模拟自然光的分区方法的步骤示意图。图2是本专利技术一个实施例的模拟自然光的分区方法的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-2所示，一种模拟自然光的分区方法包括：第一步骤S1，构建部分球体状主体，多个连接管构成的网格排列形成部分球体状主体，内衬板体布置于所述部分球体状主体内部，内衬板体由多个板拼接形成，所述内衬板体外形适配于所述部分球体状主体的外形；第二步骤S2，多个LED光源模块固定于所述部分球体状主体的内侧，将多个LED光源模块按高度分区为高纬度区、低纬度区和云层反射区；第三步骤S3，调节在高纬度区的LED光源模块以模拟天空背景色，其中，色温为2700～7000K，亮度调节范围0～15000cd/m2；调节在低纬度区的LED光源模块，其中，色温为2700～7000K，色温可变，亮度调节范围0～35000cd/m2；调节在云层反射区的LED光源模块，其中，色温为2700～7000K，亮度调节范围0～35000cd/m2；第四步骤S4，采用亮度计、照度计测量高纬度区、低纬度区和云层反射区的亮度和色度，基于测量结果调节亮度和色温，多次迭代以获得期望亮度和色温的高纬度区、低纬度区和云层反射区，所述的一种模拟自然光的分区方法的一个实施方式中，分区方法还包括，第五步骤S5，定期检测高纬度区、低纬度区和云层反射区的亮度和色度以调节亮度和色温。所述的一种模拟自然光的分区方法的一个实施方式中，所述云层反射区处于部分球体状主体的穹顶内表面水平±90°，垂直-15°～+25°范围内。所述的一种模拟自然光的分区方法的一个实施方式中，高纬度区域包括从驾驶员眼位增加25°以上区域，低纬度区域包括从驾驶员眼位增加眼位25°以下区域。所述的一种模拟自然光的分区方法的一个实施方式中，高纬度区、低纬度区和云层反射区的亮度调节范围0～35000cd/m2。所述的一种模拟自然光的分区方法的一个实施方式中，环形通道水平滑动地布置于所述部分球体状主体的外侧。所述的一种模拟自然光的分区方法的一个实施方式中，所述内衬板体由多个矩形、梯形、三角形或多边形曲面板无缝拼接形成。所述的一种模拟自然光的分区方法的一个实施方式中，色温和亮度的均匀性分别为80％～100％。发光区域是有不同的发光模块构成的，不同的发光模块可能会出现亮度不一致的情况。用均匀性来评估构成整个发光区域的各发光模块的亮度一致性。亮度均匀性的计算方法如下：选取发光区域中的不同测试点进行亮度测试，获取各测试点的亮度值；在所有测试点的亮度值中选取最大亮度Lmax、最小亮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.模拟自然光的分区方法，其包括以下步骤：第一步骤，构建部分球体状主体，多个连接管构成的网格排列形成部分球体状主体，内衬板体布置于所述部分球体状主体内部，内衬板体由多个板拼接形成，所述内衬板体外形适配于所述部分球体状主体的外形；第二步骤，多个LED光源模块固定于所述部分球体状主体的内侧，将多个LED光源模块按高度分区为高纬度区、低纬度区和云层反射区；第三步骤，调节在高纬度区的LED光源模块以模拟天空背景色，其中，色温为2700～7000K，亮度调节范围0～15000cd/m2；调节在低纬度区的LED光源模块，其中，色温为2700～7000K，色温可变，亮度调节范围0～35000cd/m2；调节在云层反射区的LED光源模块，其中，色温为2700～7000K，亮度调节范围0～35000cd/m2；第四步骤，采用亮度计、照度计测量高纬度区、低纬度区和云层反射区的亮度和色度，基于测量结果调节亮度和色温，多次迭代以获得期望亮度和色温的高纬度区、低纬度区和云层反射区。

【技术特征摘要】
1.模拟自然光的分区方法，其包括以下步骤：第一步骤，构建部分球体状主体，多个连接管构成的网格排列形成部分球体状主体，内衬板体布置于所述部分球体状主体内部，内衬板体由多个板拼接形成，所述内衬板体外形适配于所述部分球体状主体的外形；第二步骤，多个LED光源模块固定于所述部分球体状主体的内侧，将多个LED光源模块按高度分区为高纬度区、低纬度区和云层反射区；第三步骤，调节在高纬度区的LED光源模块以模拟天空背景色，其中，色温为2700～7000K，亮度调节范围0～15000cd/m2；调节在低纬度区的LED光源模块，其中，色温为2700～7000K，色温可变，亮度调节范围0～35000cd/m2；调节在云层反射区的LED光源模块，其中，色温为2700～7000K，亮度调节范围0～35000cd/m2；第四步骤，采用亮度计、照度计测量高纬度区、低纬度区和云层反射区的亮度和色度，基于测量结果调节亮度和色温，多次迭代以获得期望亮度和色温的高纬度区、低纬度区和云层反射区。2.根据权利要求1所述的模拟自然光的分区方法，其特征在于：分区方法还包括，第五步骤，定期检测高纬度区、低纬度区和云层反射区的亮度和色度以调节亮度和色温。3.根据权利要求1所述的模拟自然光的分区方法，其特征在于：所述云层反射区处于部分球体状主体的穹顶内表面水平±90°，垂直-15°～+25°范围内。4.根据权利要求1所述的模拟自然光的分区方法，其特征在于：高纬度区域包括从驾驶员眼位增加25°以上区域，低纬度区域包括从驾驶员眼位增加眼位25°以下区域。5.根据权利要求1所述的模拟自然光的分区方法，其特征在于：高纬度区、低纬度区和云层反射区的亮度调节范围0～35000cd/m2。6.根据权利要求1所述的模拟自然光的分区方法，其特征在于：环形通道水平滑动地布...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯丽敏，黄健，张现明，
申请(专利权)人：上海复瞻智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31