一种室内场景光照布局方法技术

本发明专利技术公开了一种室内场景光照布局方法，涉及室内场景光照布局技术领域，根据室内场景三维数据，计算每个区域空间的标准光通量；依据光照强度计算公式，根据计算的标准光通量，计算区域空间的标准光照强度；计算室内照明光的光通量和光照强度值，计算空间区域中照明点光源数量；计算几何图形的轴线信息，根据计算的照明点光源数目，将照明点光源均匀的布置在区域轴线上，得到照明点光源的布局点位信息；进而生成室内区域最佳光照布局。本发明专利技术根据以上技术方案可以自动生成三维室内场景的光照方案效果，节省设计师的灯光设计时间，提高设计效率；同时可以作为用户的一个基础标准，为后续的灯光设计修改提供参照。

【技术实现步骤摘要】
一种室内场景光照布局方法
本专利技术涉及室内场景最佳光照布局
，尤其涉及一种室内场景光照布局方法。
技术介绍
室内场景的真实感的主要影响因素时场景光照模型以及光照布局，影响到三维数字场景与真实环境之间的接近度和真实性。目前主要室内场景的光照主要是根据用户的经验和视觉体验在场景中布置光源数量以及光源位置，其设计渲染结果与实际环境相差甚远。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的问题提出一种室内场景光照最佳布局方法，根据室内房屋朝向、影响室内光照效果的窗体的数量及分布情况，室内空间区域面积大小等光照影响变量，根据室内照明要求标准，计算室内场景的最佳光照布局方案。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种室内场景光照布局方法，具体包含如下步骤；步骤1，根据室内场景三维数据，计算每个区域空间的标准光通量；步骤2，依据光照强度计算公式，根据步骤1计算的标准光通量，计算区域空间的标准光照强度；步骤3，根据室内场景光照模型，计算室内照明光的光通量和光照强度值，计算空间区域中照明点光源数量；步骤4，根据室内区域的几何轮廓信息，计算几何图形的轴线信息，根据上述步骤3计算的照明点光源数目，将照明点光源均匀的布置在区域轴线上，得到照明点光源的布局点位信息；进而生成室内区域最佳光照布局。作为本专利技术一种室内场景光照布局方法的进一步优选方案，所述步骤1具体包含如下步骤；步骤1.1，根据室内场景3d数据，查找子区域功能标识信息，匹配室内光照照度标准空间分类标识，查找光照条件下的室内照度值；步骤1.2，根据室内场景3d数据计算子区域面积，以及子区域边界信息、区域中心点坐标信息；步骤1.3，根据标准照度值，及室内场景子区域的面积，利用照度计算公式计算区域最佳光照的标准光通量值；其中，照度计算公式具体如下：Eav＝LumFlux*CU*MF/S其中，Eav代表空间内平均光照度，LumFluex代表光源总光通量，CU代表光源的利用系数，室内为0.4；MF为维护系统，为0.7～0.8；S代表光源所在区域面积。作为本专利技术一种室内场景光照布局方法的进一步优选方案，在步骤2中：根据光通量与光照强度之间的关系，计算出室内区域照明光源的光照强度、光通量，进而通过灯具数量计算公式：LgNum＝(Eav*S)/(LumFlus*CU*MF)，光源光通量的计算公式：LumFlus＝LumW*70，其中，LumW代表光源的额定功率，计算区域中照明点光源数量。作为本专利技术一种室内场景光照布局方法的进一步优选方案，在步骤3中，室内环境区域光照模型，具体如下：其中，ka是环境光漫反射系数，kd是点光源漫反射系数，是物体表面的单位法向量，是物体表面到点光源的单位向量，Il为点光源的强度，la为环境光强度；则修正光照模型其中β代表室内场景朝向对环境光照影响修正参数值，γ代表室内区域中外围墙体上窗体的影响修正参数值。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术根据以上技术方案可以自动生成三维室内场景的光照方案效果，节省设计师的灯光设计时间，提高设计效率；同时可以作为用户的一个基础标准，为后续的灯光设计修改提供参照。附图说明图1是本专利技术室内场景光照最佳布局方法的方法流程图；图2是本专利技术室内区域最佳光照光通量计算步骤；图3是本专利技术室内区域实际光照亮度计算步骤。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种室内场景光照布局方法，如图1所示，具体包含如下步骤；步骤1，根据室内场景三维数据，计算每个区域空间的标准光通量；步骤2，依据光照强度计算公式，根据步骤1计算的标准光通量，计算区域空间的标准光照强度；步骤3，根据室内场景光照模型，计算室内照明光的光通量和光照强度值，计算空间区域中照明点光源数量；步骤4，根据室内区域的几何轮廓信息，计算几何图形的轴线信息，根据上述步骤3计算的照明点光源数目，将照明点光源均匀的布置在区域轴线上，得到照明点光源的布局点位信息；进而生成室内区域最佳光照布局。本专利技术提出的室内场景光照最佳布局方法，根据室内房屋朝向、影响室内光照效果的窗体的数量及分布情况，室内空间区域面积大小等光照影响变量，根据室内照明要求标准，计算室内场景的最佳光照布局方案。本专利技术中对室内光照计算时，主要考虑光源类型分为：外界环境光平行光照、室内照明光的点光源和室内物体的反射光。根据光照标准及室内光照照度计算公式，室内场景中每个区域的空间面积大小，计算室内空间区域的光通量；以此光通量和光强度计算公式，计算相应室内空间区域的光源数量以及光源在空间中的空间位置。室内场景光照照度标准值，如表1所示：表1室内场景三维数字地图，根据此区域数字地图计算每个区域空间的面积、根据空间区域标识在室内空间光照照度标准中检索其标准照度值，根据照度计算公式计算每个区域空间的标准光通量。如图2所示，室内场景空间三维数据中，至少包含室内空间区域的每个功能标识字段，此功能标识至少包含空间用途的第一大类划分，如卧室、客餐厅、厨房、卫生间等功能类别。通过三维数据可以计算出每个子区域空间的面积大小。按照室内照度计算公式：平均照度计算公式：Eav＝LumFlux*CU*MF/S，Eav代表空间内平均光照度，LumFluex代表光源总光通量，CU代表光源的利用系数，一般室内为0.4；MF为维护系统，一般为0.7～0.8；S代表光源所在区域面积。室内场景光照模型，考虑环境平行光影响以及室内点光源和物体反射光照影响，其中环境平行光光照强度考虑室内场景朝阳、地理空间遮挡和室内透光窗体因素影响，计算更加贴合实际的光照。如图3所示，室内场景数据提供的此室内场景在地理空间中的朝向信息，即根据此场景的地理空间坐标以及其与地理空间中相邻楼宇或建筑之间的关系，判断其是否被其它楼宇遮挡光照以及是否为向阳朝阳，设置室内场景光照计算结果受外界环境光的影响大小，当房屋户型是向阳朝阳且其外部环境光的进入不受其周边环境影响，则将环境光的权重参数设置为1.0，否则将其权重参数设置为0.1～1.0之间的映射数值，当户型朝向为非朝阳面，且会有其它遮挡时，将环境光参数设置为0.1，其它条件进行映射设置权重值，本专利技术分为四个等级，非朝阳遮挡严重(遮挡大于50％)参数值为0.25，朝阳遮挡严重(遮挡大于50％)参数值为0.5，非朝阳无遮挡参数值为0.55，朝阳无遮挡参数值为0.8。室内场景3d数据中根据其外围轮廓墙体上窗体的数量，窗体面积与区域面积的比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内场景光照布局方法，其特征在于：具体包含如下步骤；/n步骤1，根据室内场景三维数据，计算每个区域空间的标准光通量；/n步骤2，依据光照强度计算公式，根据步骤1计算的标准光通量，计算区域空间的标准光照强度；/n步骤3，根据室内场景光照模型，计算室内照明光的光通量和光照强度值，计算空间区域中照明点光源数量；/n步骤4，根据室内区域的几何轮廓信息，计算几何图形的轴线信息，根据上述步骤3计算的照明点光源数目，将照明点光源均匀的布置在区域轴线上，得到照明点光源的布局点位信息；进而生成室内区域最佳光照布局。/n

【技术特征摘要】
1.一种室内场景光照布局方法，其特征在于：具体包含如下步骤；
步骤1，根据室内场景三维数据，计算每个区域空间的标准光通量；
步骤2，依据光照强度计算公式，根据步骤1计算的标准光通量，计算区域空间的标准光照强度；
步骤3，根据室内场景光照模型，计算室内照明光的光通量和光照强度值，计算空间区域中照明点光源数量；
步骤4，根据室内区域的几何轮廓信息，计算几何图形的轴线信息，根据上述步骤3计算的照明点光源数目，将照明点光源均匀的布置在区域轴线上，得到照明点光源的布局点位信息；进而生成室内区域最佳光照布局。


2.根据权利要求1所述的一种室内场景光照布局方法，其特征在于：在一个实施方式中，所述步骤1具体包含如下步骤；
步骤1.1，根据室内场景3d数据，查找子区域功能标识信息，匹配室内光照照度标准空间分类标识，查找光照条件下的室内照度值；
步骤1.2，根据室内场景3d数据计算子区域面积，以及子区域边界信息、区域中心点坐标信息；
步骤1.3，根据标准照度值，及室内场景子区域的面积，利用照度计算公式计算区域最佳光照的标准光通量值；其中，照度计算公式具体如下：
Eav＝LumFlux*CU*MF/S
其中，Eav代表空间内平均光照度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旋，周海，李芳芳，
申请(专利权)人：江苏艾佳家居用品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32