摘要：在照明界中, 專業(yè)軟件大致分為三種類型: 計(jì)算類軟件、燈具設(shè)計(jì)類軟件和專業(yè)類軟件。常常會(huì)有人將一些三維渲染軟件如Lightscape 、3DMax等軟件與照明計(jì)算類軟件相混淆。事實(shí)上, 三維渲染軟件是一種繪圖工具, 人的主觀性在最終結(jié)果上起著決定性作用。而照明計(jì)算軟件卻是一種計(jì)算分析照明設(shè)計(jì)的工具, 可以幫助設(shè)計(jì)師客觀地對(duì)照明設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

　　關(guān)鍵字：照明,計(jì)算,軟件,Dialux,Agi32,比較,分析

　　在照明設(shè)計(jì)的過(guò)程中,定下初步的設(shè)計(jì)方案之后,設(shè)計(jì)者往往對(duì)該方案的可實(shí)施性的把握不是很強(qiáng),是否燈具的布置已滿足功能上的需求?燈光表現(xiàn)是否達(dá)到預(yù)期的效果?整個(gè)空間的照度和亮度分布的狀況等等一系列問(wèn)題會(huì)困擾設(shè)計(jì)者。以前,需要通過(guò)一系列的公式,進(jìn)行繁冗的手工計(jì)算,才能得到計(jì)算結(jié)果。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,許多軟件開(kāi)發(fā)人員對(duì)照明計(jì)算軟件進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā),使得照明計(jì)算無(wú)需繁復(fù)的手算過(guò)程,在計(jì)算機(jī)中以極短的時(shí)間得出計(jì)算結(jié)果。這些照明計(jì)算軟件無(wú)疑是設(shè)計(jì)師的福音,通過(guò)它們,設(shè)計(jì)師可以專注于設(shè)計(jì),十分便捷地通過(guò)計(jì)算結(jié)果不斷調(diào)整方案,使得設(shè)計(jì)更有根據(jù),更具科學(xué)性。

　　在照明界中,專業(yè)軟件大致分為三種類型:計(jì)算類軟件、燈具設(shè)計(jì)類軟件和專業(yè)類軟件。常常會(huì)有人將一些三維渲染軟件如Lightscape、3DMax等軟件與照明計(jì)算類軟件相混淆。事實(shí)上,三維渲染軟件是一種繪圖工具,人的主觀性在最終結(jié)果上起著決定性作用。而照明計(jì)算軟件卻是一種計(jì)算分析照明設(shè)計(jì)的工具,可以幫助設(shè)計(jì)師客觀地對(duì)照明設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

　　因此,照明計(jì)算軟件對(duì)于設(shè)計(jì)師而言,才是真正意義上的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。照明計(jì)算軟件作為一種專業(yè)軟件,往往由一些知名的或有相當(dāng)實(shí)力的燈具廠商針對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā),如Philips的Calculux,LithoniaLighting的Visual,Siteco等。由于這些軟件專業(yè)性強(qiáng),對(duì)于非開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)不易掌握,因此,目前被較為廣泛使用的照明計(jì)算軟件當(dāng)數(shù)Dialux和Agi32了。

　　Dialux是由德國(guó)的DIAL公司進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),目前主要應(yīng)用于歐洲。近些年,Dialux已進(jìn)入中國(guó)的市場(chǎng),目前已有中文簡(jiǎn)體版本,由于其免費(fèi)的策略已有很多國(guó)人在使用。而Agi32正式版費(fèi)用較為昂貴,在澳洲和美國(guó)的一些大學(xué)里較為普及,僅限于英文版本,國(guó)內(nèi)使用者較少。這兩個(gè)軟件總體上大同小異,都是用于照明計(jì)算,但在實(shí)際使用過(guò)程中,還是體現(xiàn)出不同的特色。尤其是具體的功能上,如用戶界面、輸入方式以及最終輸出的實(shí)現(xiàn)形式差別都很大。這可能是兩個(gè)軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)體在軟件應(yīng)用上是針對(duì)不同的人群所形成的結(jié)果,筆者會(huì)在下文中從幾個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行具體的闡述。

　　1.工作界面

　　乍看之下,Agi32的工作界面相對(duì)于Dialux要復(fù)雜了許多,沒(méi)有詳細(xì)的界面分區(qū),繁多的工具條。而窗口區(qū)域也僅僅是線形的表達(dá)方式,遠(yuǎn)不如Dialux來(lái)的形象。將操作命令細(xì)化是Agi32的一個(gè)特色,比如作為計(jì)算這樣一個(gè)過(guò)程,在Dialux中僅作為一個(gè)命令,而在Agi32中分成兩種類型:一是不計(jì)算間接光的模式,每當(dāng)改變方案可以即時(shí)得到計(jì)算結(jié)果,主要用于室外、或者是類似倉(cāng)庫(kù)這種比較大的空間,間接光是可以忽略的情況;二是完全計(jì)算模式,可以得到精確的計(jì)算結(jié)果。這兩種模式可以根據(jù)設(shè)計(jì)者具體使用狀況來(lái)選擇。Agi32甚至連燈具符號(hào)都可以根據(jù)用戶的要求個(gè)性化定制,而Dialux追求簡(jiǎn)單、便捷,所見(jiàn)即所得,有強(qiáng)大的鼠標(biāo)拖曳的功能支持,便捷的工具欄和屬性欄,但在個(gè)性化上略遜一籌。

　　2.開(kāi)放性

　　在Dialux的310版本中,可以導(dǎo)入sat格式的模型文件。Dxf格式的文件導(dǎo)入只能作為參考背景。Agi32除了支持早期Dxf格式的3D文件外,同時(shí)能夠?qū)隓wg格式的AutoCAD三維模型,導(dǎo)入后的模型將自動(dòng)轉(zhuǎn)為物體類型。

　　需要強(qiáng)調(diào)的是,Agi32可以同時(shí)支持實(shí)體模和面模的導(dǎo)入,而Dialux目前僅支持實(shí)體模。從這角度來(lái)看,Dialux的模型導(dǎo)入功能實(shí)際上受到很大的限制。

　　3.使用范圍

　　Dialux和Agi32都將照明計(jì)算分成三類場(chǎng)景:室內(nèi)、室外和道路照明計(jì)算。Agi32需要根據(jù)不同的場(chǎng)景,在建立模型時(shí)設(shè)定不同的計(jì)算面。與Dialux相比,Agi32最大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是有完善的日光分析系統(tǒng)。無(wú)論是室內(nèi)還是室外的場(chǎng)景,Agi32都可以進(jìn)行日光計(jì)算分析,并且可以設(shè)置不同的天氣類型、場(chǎng)地的位置即經(jīng)緯度、日期、時(shí)間等等。在借鑒Lightscape的日光系統(tǒng)同時(shí),Agi32做得更加詳盡,以滿足設(shè)計(jì)師的需求。一旦日光分析結(jié)果計(jì)算完畢,可以通過(guò)日光研究瀏覽器(Agi32的一個(gè)附件)觀看。渲染的圖片可以以一定的頻率按序播放,這樣很清楚地了解某一個(gè)時(shí)間段里日光對(duì)建筑的影響。

　　4.燈具數(shù)據(jù)庫(kù)

　　Dialux有眾多的著名燈具廠商制作的插件用于支持其軟件。在使用的過(guò)程中,這些插件不僅將燈具樣本進(jìn)行詳細(xì)的分類,并且對(duì)幾乎每個(gè)燈具有著詳細(xì)的描述和數(shù)據(jù)記錄,從光源、色溫、配光曲線到樣本的圖片等等..,便于使用者進(jìn)行查找。在目前最新版本中,Dialux支持IES類型的燈具文件格式導(dǎo)入。

　　Agi32的燈具庫(kù)是以IES類型的文件為基礎(chǔ)。該文件格式是由北美照明工程協(xié)會(huì)制定的一種標(biāo)準(zhǔn)化格式,其中主要是以ASCII形式記錄了某燈具的配光曲線的數(shù)據(jù),另外還包括燈具測(cè)試的數(shù)據(jù)、生產(chǎn)廠商、采用的單位、亮度的設(shè)置值等等.在許多三維渲染軟件中如3DMaxPViz和Lightscape都會(huì)用到此格式的文件,是一種通用性很強(qiáng)的文件格式,而且使用者可以自行修改文件中的參數(shù),有較高的靈活性。

　　Agi32也得到不少燈具廠商的支持,他們同樣制作插件用于照明設(shè)計(jì)的使用。當(dāng)用戶使用這些插件時(shí),同樣可以得到比較詳細(xì)的燈具數(shù)據(jù)資料。

　　值得一提的是,Agi32在117版本中加入了自發(fā)光的類型。在進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置后,可以模擬一些自發(fā)光的不規(guī)則物體,例如霓虹燈、液晶屏幕或一些藝術(shù)品等。而這些效果如果單憑設(shè)置光域網(wǎng)格式的物體是很難實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)今的照明設(shè)計(jì)當(dāng)中,這項(xiàng)功能有一定的實(shí)用性,大面積的LED屏幕、各種類型的裝飾燈和小品燈或多或少地影響光環(huán)境,在以前的照明計(jì)算里只能忽略或者估算,而在Agi32可以進(jìn)行模擬,得到一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果。

　　5.建模能力

　　作為Dialux310RC升級(jí)版,Dialux提高了軟件在室內(nèi)照明計(jì)算中的房間建模的復(fù)雜性。通過(guò)RoomElement中的各項(xiàng)建模元素,可以建立坡屋頂、有高差的屋頂、柱子、室內(nèi)臺(tái)階及斜坡等形體。在家具模型方面,Dialux許多家具可供選擇。并且提供一些基本的形體,以供組合用戶所需特定的樣式。另外,Dialux可以對(duì)墻面、地面、頂棚、家具等物體附著材質(zhì),除了軟件默認(rèn)的各種材質(zhì)、顏色之外,允許將外部的圖片作為材質(zhì)導(dǎo)入。

　　Agi32可以建立各種形狀的建筑模型,如拱頂、圓屋頂、曲面、坡屋頂?shù)?。雖然操作方式較為簡(jiǎn)陋,但是它的建模能力相當(dāng)出色,在AGI32中可以方便地對(duì)各種類型的模型進(jìn)行修改:無(wú)論是房間、物體、建筑或是由3D或Cad導(dǎo)入的模型。除了對(duì)模塊的面進(jìn)行屬性上的修改外,甚至可以細(xì)分,同時(shí)也支持貼圖。

　　Agi32為了加強(qiáng)計(jì)算以及渲染的效率,將單個(gè)計(jì)算面分成不同的類型,以便于輻射式的計(jì)算。在1.6以及更早期的版本中,計(jì)算面僅有少量的一些類型,根據(jù)計(jì)算任務(wù)的不同要求會(huì)自動(dòng)進(jìn)行設(shè)置。

　　目前,最新的1.7版本有十五種不同的計(jì)算面,并隨設(shè)計(jì)者所需來(lái)更改設(shè)置。在一些特別的應(yīng)用中,諸如日光和道路照明系統(tǒng)的計(jì)算就必須設(shè)置特定的計(jì)算面。雖然,這樣會(huì)加大設(shè)計(jì)者的任務(wù)量,但其機(jī)動(dòng)性很強(qiáng)。在這些計(jì)算面類型中,有可以選擇進(jìn)行單面或雙面計(jì)算的,有需要進(jìn)行間接光或僅進(jìn)行直接光的計(jì)算面,也有透明的或漫反射的材質(zhì),還有日光、道路系統(tǒng)專用的計(jì)算面、自發(fā)光面等。

　　另外,在1.7的版本中,日光系統(tǒng)有了很大的改進(jìn)。它可以虛擬出各種的日光種類,包括室內(nèi)外的隔斷、天光、透明玻璃或毛玻璃的不同透射,甚至是一個(gè)完全的戶外空間。這樣,當(dāng)日光穿過(guò)透明的材質(zhì)進(jìn)入一個(gè)空間時(shí),可以精確地作為一個(gè)光學(xué)分布來(lái)計(jì)算。

　　6.效果表達(dá)

　　Dialux在其310的版本中引入了光影跟蹤的渲染器Pov2RAY,使得最后結(jié)果可以以逼真的效果圖進(jìn)行表達(dá)。

　　Agi32在完全計(jì)算的模式下,對(duì)計(jì)算完畢的文件渲染。Agi32的渲染引擎使用的是輻射技術(shù),來(lái)計(jì)算直接和間接光作用后的效果。這種方式和Lightscape渲染軟件相同,在渲染前需要將所有計(jì)算面細(xì)分,細(xì)分的程度直接影響最終的渲染效果。

　　7.文本輸出

　　Dialux在文本輸出上采取了pdf格式的文件。修改、保存和打印電子文本十分方便。Agi32的最終成果包括三部分內(nèi)容:前兩部分和Dialux相似,三維效果圖以及報(bào)表。不過(guò)報(bào)表和Dialux生成的相比要簡(jiǎn)單很多,而且需要用戶自行排版。但是第三部分內(nèi)容卻非常獨(dú)特,而且令人興奮,就是可以輸出VRML文件。VRML是一種虛擬現(xiàn)實(shí)模型的編程語(yǔ)言,并且支持實(shí)時(shí)渲染,以模擬真實(shí)的光環(huán)境。只要在瀏覽器中安裝一個(gè)小插件,VRML可以在Internet網(wǎng)上以三維的形式向用戶展示方案,這個(gè)過(guò)程是交互式的,用戶可以隨時(shí)調(diào)整觀看的角度,行走的路線等等。

　　8.綜述

　　Dialux相對(duì)Agi32而言,有著人性化的界面,非常適合初用者上手,并且提供免費(fèi)下載主程序、插件和幫助文件。雖然比起Agi32,它的啟動(dòng)速度和計(jì)算速度都稍慢,但有著飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持,這顯然不會(huì)成為它普及的障礙。更何況,各大燈具公司對(duì)其有良好的插件支持,而DIAL公司也一心推廣該軟件,希望它能成為歐洲乃至全世界的通用軟件。但是目前Dialux還存在一些值得改進(jìn)的地方,Agi32也存在同樣的問(wèn)題,首先在界面上尤待改善,部分地方在操作時(shí)有一些缺陷,整體上與AutoCAD、Photoshop、3DMaxPViz等大型的專業(yè)繪圖軟件相比還有較大差距,不過(guò)這本身也與應(yīng)用人群的大小有關(guān),相信在今后推出的版本會(huì)有所改善。

　　其次,希望照明計(jì)算軟件在功能上可以進(jìn)一步擴(kuò)展,如加強(qiáng)軟件的建模能力,與其他繪圖軟件的互通性(能將CAD或3D的模導(dǎo)入,而不僅僅作為背景參考圖),可以對(duì)材料進(jìn)行細(xì)致的模擬(如玻璃的透光性等),對(duì)于日光的模擬(這點(diǎn)Agi32做的很出色,白天往往也需要人工照明,這點(diǎn)不應(yīng)忽視)等等。不過(guò)作為開(kāi)發(fā)軟件的商業(yè)公司而言,目前的一些軟件在功能和一般的應(yīng)用上已令人相當(dāng)滿意了。對(duì)于設(shè)計(jì)者而言,掌握這些軟件并不困難,關(guān)鍵還是在于將設(shè)計(jì)與計(jì)算結(jié)合,使得方案更加科學(xué)合理。