常用照明设计软件的对比

常用照明设计软件的对比

计算机的图像设计的关键是选择合适的图像设计软件。为了满足当代照明设计在技术和艺术两方面的要求,照明设计软件除可以进行照明计算,还能够实现照明效果仿真及渲染。不同的软件分别侧重其中之一或两者兼顾。目前国外已经开发出许多专业照明设计软件,3dsMAX等三维设计软件用于照明设计效果也相当出色。但总体来讲,照明设计领域并没有平面设计的AutoCAD,图像处理的Photoshop一样有一个业界占主导地位的软件,多种软件并存各有其优势及不足。本文仅就较为广泛使用的照明设计软件做简要介绍和比较以供我国照明设计者参考。1poolsen公司的照明软件DIALux由德国的DIAL公司开发,该公司基于多年的照明技术研究与对市场的观察,发现已有世界各国的照明计算软件多局限于单一厂商的运算,而照明设计方案一般会采用多家厂商的照明灯具。为解决此问题DIAL公司招集世界著名厂商如Philips、BEGA、THORN、ERCO、OSRAM、BJB、Meyer、LouisPoulsen等公司共同投资于新照明软件的开发,于1992年的汉诺威博览会推出DIALux照明软件,目前已成为欧洲照明软件的顶级品牌。DIALux已有十多种欧洲语版,目前已有中文版,而且可以免费下载使用。DIALux具有照明计算和照明效果仿真功能,但以前者为主。DIALux软件重视其计算准确性,其照明数值的误差仅3%～7%,其计算考虑到灯具的高度及角度。设计同时可以在图上读取任何一点的照度值,其生成的报表采用PDF格式,封面可自行加入设计方标识,可提供灯具清单、家具配置图、计算点清单、工作面清单、灰阶/彩色等照度图、点照度图、灯具资料等大量图表。DIALux采用光线追踪方式的POV-Ray渲染器对场景进行渲染。POV-Ray渲染器的渲染速度并不突出,但是可以生成具有真实反射、阴影、透视及其他效果的照片级效果图。该渲染器可以生成透视、平视、鱼眼图像,可以生成云、雾、火焰、蒸气等特效。DIALux的不足在于建模功能相对薄弱,导入外部模型仅能用于辅助本身建模。材质方面也较为简单,这使DIALux的渲染图无法达到较高水平。23dmak的跨境光神经结构3dsMAX是最著名的三维设计软件。作为三维场景表现的重要因素,其灯光方面的功能也日渐完善,3dsMAX5较之3dsMAX4增加了包括全局光照、区域阴影等高级光照特性。3dsMAX6又增加了MentalRay3.2渲染器,灯光中多了mrAreaOmni和mrAreaSpot两种体积光,增加了可调节的光能传递阴影贴图(mentalrayshadowmap)和光能传递间接照明(mentalrayindirectillumination)。其全面的IES光照系统包括了阴影、阴影色、密度、对比度、边缘柔化、衰减等参数的设置。表面光照强度控制提供独立的高光、阴影、过渡色的控制。上述改进从灯光本身和照明过程两方面使3DMAX模拟更加真实。其2D光照数据导出器,可以把光照分析的数据存储为辐射图片或者为TIF格式。3dsMAX7已推出试用版,其新增功能包括渲染器升级为MentalRay3.3。灯光方面似乎并无改动。总体上,3dsMAX配合Lightscape等渲染器在灯光效果渲染方面已经能够达到相当的仿真水平,但其不具备照明专业数据计算能力,而且无法象一些专业照明设计软件一样批量导入灯具参数。3体育照明LTI公司的著名产品LumenMicro2000的灯具库包含70余家灯具厂商的灯具资料。支持的灯具逐句格式包括IESLM-63-95,CIBSETM141988,EULUMDAT,CIE和LTL-I。LumenMicro支持DXF/DWG文件导入,拥有内置家具库;内置世界各地日照数据;使用的太阳和天空模型为IESNA和CIE所承认。LumenMicro的特点包括:可直接与lightscape3.2结合使用;道路照明设计时随时根据改动进行重新计算;提供体育照明中的灯具架模型;能够计算达到要求所需的灯具数量;可对任意区域进行照明数据统计,生成灰阶图;有多种专业报表格式可供选择;可以定制个性化的报表,可插入设计方标识;支持HTML方式输出。4模拟结果图像生成技术LumenDesigner系LumenMicro的后继产品,最新版本为LumenDesigner2004。它继承了LumenMicro的光能传递计算方式,而且增加了对真实材质的支持,包括镜面反射材料和透明材料如大理石、玻璃等。LumenDesigner的光能传递和光线追踪计算方式不但用于生成完美的渲染效果图,而且是进行全面的照明计算的基础。LumenDesigner不但具有LumenMicro的内置自然光数据,而且可根据天气阴晴调节,并内置世界地图。支持灯具总能耗计算。LumenDesigner相比LumenMicro还包括如下改进:·内置eLumit灯光搜索引擎,用于下载照明产品信息,光度信息。·内置材质库,包括木材、砖、混凝土、玻璃、大理石、花岗石等,并有功能强大的材质编辑器。·支持在线问题解答。·可以更方便地创建计算网格点。·可以提供照度等级、均匀度、光源数量、单位面积功率等数据。·支持对灯光色温的比较。·有一些插件如“高级渲染插件”,提供高级材质,生成仿手绘草图,支持以图片为背景渲染,提供环境特效。“室外照明插件”方便对室外道路运动场地等的照明设计。5sip/”smplyso模式LTI公司产品,定位为简单易用,计算快速的辅助设计工具。其分为五个独立产品——SimplyIndoorLighting,SimplyOutdoorLighting;SimplyRoadwayLighting;SimplyEconomics;SimplyPhotometric,分别用于室内、室外、道路、经济性、光度方面的计算,可根据需要单独购买。SimplyLighting的计算能力很有限,例如对于室内的照明计算仅能建立矩形房间,计算面无法自由设定。但具有输入照明标准自动计算所需灯具数目的功能。SimplyEconomics提供对灯具使用周期内的成本计算。SimplyPhotometric用于对光度数据的处理。SimplyLighting仅支持简单报表输出,无渲染功能。6agi32光能传递计算AGI32是LightingAnalysts,Inc公司的产品。AGI32拥有易用而出色的建模功能,能够建立拱顶,圆顶,曲线、斜坡等模型,支持3DFaces,Regions,Bodies,Polymesh和ACISSolids等多种三维立体格式的导入。可由CAD导入家具模型加入模型库。AGI32还能够支持隧道照明计算,它在模拟天然照明时的昼光数据参照劳伦斯·伯克利(LawrenceBerkeley)国家实验室的权威数据。AGI32采用数字化的逐点计算方式。能够进行网格精细度的设定。其具有两种计算模式,在室外停车场,泛光照明,道路或工业应用方面,AGI32提供快速的直接照明(directcomponent)计算引擎,该模式考虑场景内物体的阴影效果提供空间任意面的逐点照度。对于室内等场景,AGI32的完整计算模式能够考虑场景光线多次反射运用光能传递引擎的计算生成出色的效果图。AGI321.7开始加入了光线追踪,可以在光能传递基础上生成更生动的阴影更好地表现镜面材质如瓷砖、镜子、玻璃等。AGI32提供对场景的照度以颜色表示的色阶(Pseudocolor)图。还可以提供建筑的日照情况透视分析图。AGI32多次获得业内奖项,如:ComputerGraphicsWorldYear2000InnovationAwardNewProductShowcaseAwardsLightFair2001,2002ADEX2003GoldAward.7环境监控系统Rayfront是由GeorgMischler为主开发的照明效果(包括天然照明)模拟软件,可用于Unix系统与Windows系统。Rayfront支持工程的地理位置,太阳方位角、高度角及天气状况的设定。Rayfront进行照明模拟时可以进行详细的设置,模拟的质量、细节都有高中低档可选,对反射次数、半影参数、渲染采样点密度都可设置。Rayfront可以生成极为精细准确的自然和人工照明模拟,但较为耗时。8desktort软件Radiance日照及照明分析软件应用于Unix系统,为了在Windows环境使用,伯克利国家实验室(BerkeleyLab)环境能源技术分部(EnvironmentalEnergyTechnologiesDivision)建筑技术科(BuildingTechnologiesDepartment)开发了DesktopRadiance,MarinSoft将其与AutoCADR14整合。DesktopRadiance可在Windows95/98/NT系统下运行,它包含材质、光源、家具库用于方便的建立照明模型。该软件应用于配合建筑设计进行高效照明和采光策略分析。除上述软件外,还有GE的Lightbeams,Philips的Calculux(两者是灯具厂商开发的只支持本公司产品的软件),Lithonia的Lightware,LightingReality的Reality等软件。9基于dialx的模拟总的来看,DIALux,LumenMicro-LumenDesigner,AGI,Rayfront是最为专业常用的4个照明软件系列。DIALux具有免费的优势,缺点在于建模、渲染功能