[发明专利]用于光照设计计算平台的材质简化亮度系数数据组织方法

说明书

本发明公开了一种用于光照设计计算平台的材质简化亮度系数数据组织方法，包括以下步骤：定义简化亮度系数表的表头部分；定义简化亮度系数表的分界部分；定义简化亮度系数表的数据部分；使用标准ascii码表编制简化亮度系数表，以独立的RT文件格式向用户透明开放。简化亮度系数文件组织结构清晰，表头定义和数据部分明确区分，相关表述字段和数据内容定义明确对应，便于用户后期调教修正。由于格式透明公开，还可以方便用户自己手动或者第三方工具软件的形式，实现对自己专属材质反射文件的编辑，以达到更加个性化的照明计算设计效果。

技术领域

本发明属于在线光照设计计算平台技术领域，具体地涉及一种用于光照设计计算平台的材质简化亮度系数数据组织方法。

背景技术

在进行计算机图形计算中，必须用数值的方法来描述不同材质对环境光的反射属性，以便在实施物体光照模拟计算的时候，能以最小的计算代价获得最接近真实物理条件下对光线反射能力的拟合计算结果。而反映物体对光线反射的能力，一般用简化亮度系数来描述，在受同等强度光照时，简化亮度系数越大的物体，明亮程度将会越高。在室外公共照明计算中，特别是公共LED照明计算中，该方法获得了普遍的应用。

按照相关照明规范定义，简化亮度表中横坐标为β的角度，纵坐标为tgγ数值，中间表数值为各对应数值处的材质表面简化亮度系数。其中，β、tgγ数值说明为：如图1所示，观察者所在点O在水平地面投影O^‘，与观察点P连线为O^‘P，光源S在水平地面投影Q，与观察点P连线为QP。从光源S发出一束光线SP，照到地面P点上后发生反射现象，产生反射光线PO至位于O点的观察者的眼睛里，从而产生在O点上对地面P点的视觉照明效果。在此处，β为O^‘P与QP的夹角，γ为PS与QS的夹角。

在目前诸如dialux为代表的户外专业照明计算平台中，此类平台客户目标定位为专业设计人员的专业计算工具，因此以单机版专业软件的形式提供给用户使用。在传统照明设计环境中，由于更多设计计算要求仅限于城市道路工况中，材质共性化的因素影响远大于项目个性化的因素影响。因此，软件仅能对有代表性的材质进行光线反射计算，计算中暂时涉及的材质较为固定和单一，如将路面材质类型抽象，主要为混凝土和沥青，墙面类型为混凝土和石块等。

以dialux平台为例，在计算材质反射属性的时候，如图2所示，需要通过下拉菜单的形式，将不同材质选择确定后，才能进行下一步计算。从此过程中可以看出，相关材质类型和数据是以下拉菜单的形式向用户提供，是一个固定了类型、不能添加、不可以修改和校订的过程。在当今新材料、新工艺和个性化需求不断涌现的时代，这种以静态方案对动态需求、以少数数据对海量材质、以固定方案对个性需求的办法，越来越显现出现有方案的局限性。

在互联网时代，上述以静态数据表的形式将相关规范中的示例指标表引入计算过程的封闭的计算组织流程，导致了以下几个方面的不足：

一是反射数据不易更新。当前方案将规范提供的示例表在编制程序时固定到程序数据模块中，用户在日常使用中，不能进行更新和修改。

二是材质数量不能添加。由于规范中只提供了少数较为典型的材质反射数据，据此编制的计算软件没有提供新材质反射数据的添加和导入功能。

三是第三方不易交互。各个计算软件按照各自的计算方法和流程，编制了各自的反射属性数据组织方法，并不对第三方开放，更不能在新材质不断涌现的阶段，实现对用户当前使用数据的更新维护。

四是用户个性化数据不能建立。在新需求不断涌现的情况下，当用户需要根据工况实际建立更加符合实际材质反射属性的数据表时，现有如dialux等方案以其固化、封闭且保守的材质反射设置，将阻碍用户构建更加个性化的材质反射数据表库，也妨碍了各类设计用户进一步实现其照明设计的创意和意图。

发明内容