摘要

本文介紹在 OpticStudio 中對(duì)室內(nèi)照明進(jìn)行模擬。

創(chuàng)建室內(nèi)照明

通過光源物體創(chuàng)建室內(nèi)照明。

在這里創(chuàng)建室內(nèi)照明的規(guī)格，如下所示：

• 亮度：3000?　lm

• 直徑：φ550　mm

• 配光：半值 ?60°

此外，房間空間設(shè)置如下：

• 寬：2.7 m × 3.6m

• 高：2.2 m

對(duì)光源物體使用（橢圓）光源。

為了確認(rèn)光分布，設(shè)置（極）探測(cè)器和（矩形）檢測(cè)器。

由于房間高度為 2.2 米，因此（矩形）探測(cè)器被設(shè)置在 2.2 米處。

亮度為?3000lm，因此能量設(shè)為?3000，

由于直徑為φ550mm，在X半值和Y半值參數(shù)中輸入半徑275mm。

通過在余弦指數(shù)中輸入 1 來(lái)指定亮度分布，執(zhí)行光線追跡的結(jié)果如下所示。

光分布

光分布按照輸入的余弦 1 次方成比例分布。

此外，最大亮度為 962.53 坎德拉。

照度分布

2.7m × 3.6m的探測(cè)器放置在距光源 2.2 米處，照度分布如下圖所示，中心照度為 197 Lux。

從先前的969.6坎德拉開始計(jì)算：

969.9 坎德拉?/?（2.2 米）?^2 = 200?流明?/?平方米，近似計(jì)算與模擬結(jié)果相符。

查看照度分布，探測(cè)器邊緣照度降至中心峰值照度的 36%。

光譜

我們將使用 YAG 熒光粉白色 LED 光譜進(jìn)行照明。

查看光譜，如下圖所示。

光源的光譜決定了被照亮物體的外觀顏色（顯色性）。

參數(shù)對(duì)室內(nèi)照明的仿真結(jié)果有顯著影響。

那么，由于光源的數(shù)據(jù)是可創(chuàng)建的，因此，我們將在“室內(nèi)”設(shè)置的條件下，模擬“室內(nèi)照明”。以下為非序列元件編輯器。

房間大小

• 寬：2.7 m × 3.6m

• 高：2.2 m

使用矩形體創(chuàng)建墻。

探測(cè)器位于每面墻的前面（-1mm）。

※?在參考物體中輸入“-1”，參考上一個(gè)物體。

※?在探測(cè)器的“僅前面”中輸入“1”，僅接收來(lái)自前面的光線。

接下來(lái)，為每面墻設(shè)置膜層。

膜層可以按下面所示進(jìn)行添加。

Coating名：WALL　

所有可見光范圍內(nèi)的反射率為 65%。

通過查看不同波長(zhǎng)的反射率，可以看到可見光范圍的波長(zhǎng)內(nèi)反射率為?65%。

Coating名：BROWN

在可見光范圍內(nèi)，短波長(zhǎng)具有較低的反射率，而長(zhǎng)波長(zhǎng)具有更高的反射率。

每面墻都反映出所創(chuàng)建膜層的反射率。

散射設(shè)置為?“Lambertian”。散射百分比，輸入 1。

通過這樣的設(shè)定，物體既有所設(shè)置膜層的反射率，同時(shí)有Lambertian散射特性。

完成所有設(shè)置后，執(zhí)行光線追跡。

光線跟蹤設(shè)置如下所示：

- 勾選NSC?光線的散射選項(xiàng)，- 勾選使用偏振光。

在 NSC Shaded Model中：

光線在每面墻上發(fā)生散射，當(dāng)光線擊中地板時(shí)，光線會(huì)消失。

因?yàn)榈匕宓姆瓷渎实陀趬Ρ诘姆瓷渎?，表現(xiàn)為被地板被吸收。

每個(gè)表面的光接收表面如下所示。

◆地面

中心照度為292lx。

創(chuàng)建光源時(shí)的峰值照度為 197lx。

可以推斷，照明比創(chuàng)建光源時(shí)的結(jié)果大的原因是，在地板上反射的光增加了。

即使相同的光源位于同一位置，房間內(nèi)的照明及其分布也會(huì)因環(huán)境而異，這非常復(fù)雜。

◆天花板

中心部分較暗，因?yàn)榘惭b了光源外殼。

雖然最大照明較低，但由于它與地面相對(duì)，因此反射回來(lái)的光較少。

◆?側(cè)面（背面的寬的一面）和側(cè)面（窄的一面）

這個(gè)面的一個(gè)值得注意的部分是，峰值照度位于中心偏上，而墻的頂部比墻的底部照度低。

由于頂部更接近光源，因此可以想象峰值照度會(huì)靠近頂部。

墻的頂部比墻的底部照度低，可能是因?yàn)楣庠吹墓鈴?qiáng)分布與余弦?Θ成正比。?（因?yàn)閴Φ捻敳渴铅?90°。?）