虚拟现实技术应用于光环境可视化研究的前沿动态

近年来,虚拟现实技术(virtual reality,VR)发展迅速,应用范围广阔,成为众多领域的研究热点。VR是图像技术、人机交互技术等多维整合形成的沉浸式展示方式,其基础是光环境的可视化和视觉交互,对于光环境可视化的模拟精度一定程度上也决定了VR技术的应用边界及深度。因此,探索VR对光环境进行精确可视化对推动其在更广阔的领域进行更深层次的应用具有较大的经济价值及学术价值。本文系统梳理了VR技术在光环境可视化领域研究的发展进程及前沿热点;介绍了当下沉浸式虚拟光环境(immersive virtual lighting environment,IVLE)的构建原理、常用方法、软件及设备;剖析了国内外应用IVLE替代真实空间光环境探索人因光环境研究的优势、评价方法及评价因子;最后,对既有研究进行了分类分析,梳理出VR技术在光环境可视化研究领域的发展方向及科研、应用价值。本文可以为VR技术用于光环境领域的工程及科研工作提供较系统的认识,为相关研究提供理论及经验支持。     

东西向建筑室内光环境分析与研究——以某学生宿舍楼为例

笔者在对东西向建筑的室内光环境调研中,发现对于东西向建筑夏季室内光环境质量较差,存在光照不均及由于遮阳不当引起的室内过热问题。笔者选取一个典型东西向建筑,通过理论分析、计算机模拟、问卷调查以及实地测试等方法对此进行分析,提出对东西向建筑室内光环境的改善方案。本文对东西向建筑室内光环境设计具有一定的参考价值。     

基于细胞层面表征的室内用白光LED光生物安全测试方法研究

LED技术目前正处在高速发展时期,其应用领域正逐渐由室外照明领域向室内照明领域扩展,并有望成为普通室内照明的主要光源,室内用白光LED的光生物安全性已成为建筑光环境领域的前沿问题。本研究首先结合本项目前期的成果,以荧光粉激发白光LED作为实验光源,以四种人体皮肤和眼睛细胞作为实验细胞,运用MTT比色法对不同辐照时长和不同辐照强度下的光生物安全性评价指标——细胞活力进行了检测实验;然后对实验原始数据进行科学地筛选和分析,得到不同辐照时长和强度对细胞活力的影响结果;最后以此建立起了一种全面、快速、准确的室内用白光LED照明产品光生物安全性测试方法。     

基于光生物效应的上海城市景观空间智能光环境研究

通过系统梳理城市景观照明标准及发展现状、视觉和非视觉的光生物效应研究进展及其对景观空间光环境的重要性,归纳上海地区健康导向的光环境发展策略,提出基于光生物效应的健康光环境需要回应地域气候变化,立足于人因需求进行智能控制,关注适应性的过渡照明。     

相机结合HDR图像技术在博物馆光环境分析中的应用与验证

HDR图像技术即高动态范围图像技术,是通过多曝光动态范围进行原始场景真实图像化的一套技术,对于其应用于建筑光环境分析,包括天然光和人工照明都有具有重要意义。本文结合实际的两组博物馆建筑（巴黎奥塞美术馆与阿姆斯特丹凡高博物馆）作为案例进行HDR图像技术应用,介绍该技术在光环境研究与分析中的应用,着重通过同步实际亮度物理方式采集,进行相机亮度曲线叠加前后、刻度校准前后等点对点数值准确性分析。同时讨论了HDR技术在光环境,尤其是博物馆光环境的分析评估中的优势、局限和发展适用性。     

京津地区中国古代佛教建筑天然光环境调查研究

中国古建筑是中华传统文化的珍贵遗产,其内部的天然光环境具有鲜明的特点。其中,中国古代佛教建筑的天然光环境不仅具有中国古建筑的光环境特征,而且还具有宗教性特征。通过对北京、天津、河北等十三座佛殿与故宫、天坛等七座宫廷建筑的实地调研,利用高动态范围图像技术,获得古建筑的照度及亮度指标。在此基础上,总结出中国古代佛教建筑天然光环境的特征。关于佛教建筑天然光环境的研究不仅对保护、传承中华传统文化有重要意义,而且对现代建筑光环境营造也有重要的借鉴意义。     

BIM技术应用于建筑室内光环境分析

以建筑信息模型(BIM)为基础,介绍了建筑室内光环境建模和常见的三种光源,结合工程实际案例,详细地阐述了BIM技术在建筑室内光环境分析中的应用。提出BIM技术应用于建筑室内光环境分析,能直观地反映出建筑室内光环境具体状况,从而准确计算所需参数要求,更有利于智能化控制。     

办公照明的光生物效应研究综述

随着对光生物效应认识的逐步提升,办公空间光环境品质要求已从过去集中于视觉功效的需求逐步扩展到健康需求。办公空间照明设计的关键要素,如照度、色温、空间分布等不仅影响视觉效果,亦通过非视觉通道对人体昼夜节律产生作用,进而对办公人员的睡眠质量、情绪、警觉性等产生不同程度的影响作用。从光生物效应角度对办公照明进行研究,成为健康照明的研究热点之一。办公照明的相关实验研究方法也从传统的主观评价,发展为包括各类生理指标在内的主客观数据相互补充、印证,并逐渐拓展至医学、心理学、行为学等的实验方法。本文针对办公空间的光生物效应的相关研究,梳理国内外文献,总结研究成果,分析实验方法和技术手段,探讨办公照明领域的研究重点和发展方向。     

天然光算法模型及其在建筑光环境设计中的应用研究

天然光模型算法复杂性随着技术与设备计算能力的发展逐渐增加,多种研究方法应用于建筑光环境设计中。本文梳理了天然光算法模型的发展,从静态的采光系数法到动态的日光系数法,最后结合光线追踪法实现了基于地域性光气候的天然光建模方法,在此基础上分析了以上三种评价方法的特点、局限性及适用条件,总结基于地域性光气候的天然光建模方法(CBDM)的技术特征以及技术流程,并进一步展望其在建筑光环境设计中的应用。     

光生物效应与教室照明实验探讨

这是一项利用人工照明及光生物领域的最新研究成果,研究光生物效应作用下,我国大学教室照明光环境的实验构想。实验针对我国大学教室最常用的、不同光色的荧光灯光源及在未来可能替代荧光灯的白光LED光源,通过对学生的反应时间和瞳孔大小变化等进行分析,研究照明光源的光谱分布及照明水平差异对学生心理、生理健康和学习效率的影响,以期为教室照明光生物效应照明标准,以及最佳光色光源和照明模式提出建议。     

光生物效应与教室照明实验探讨

这是一项利用人工照明及光生物领域的最新研究成果,研究光生物效应作用下,我国大学教室照明光环境的实验构想.实验针对我国大学教室最常用的、不同光色的荧光灯光源及在未来可能替代荧光灯的白光LED光源,通过对学生的反应时间和瞳孔大小变化等进行分析,研究照明光源的光谱分布及照明水平差异对学生心理、生理健康和学习效率的影响,以期为教室照明光生物效应照明标准,以及最佳光色光源和照明模式提出建议.     

国内外建筑天然光研究的新方法

在建筑光环境研究领域中 ,天然光的研究一直是重点。充分利用天然光不仅可减少建筑运行的能源耗费 ,而且还可满足人类健康的需求。该文介绍了国内外两类天然光研究的方法 (模型实验、计算机模拟 ) ,提出了一些观点和看法 ,希望能带给广大建筑光学工作者一点启示     

连续布置光井式单元屋顶天然采光系统的量化研究

屋顶采光是体育馆、展览馆、交通建筑等大空间建筑采光的优选方式。在屋顶上开设大面积的采光口是高效的采光方法,但太阳位置的不断变化使室内光环境难于稳定、照度分布难以均匀。本研究提出的连续布置光井式采光单元屋顶采光系统具有紧密排布的狭长腔体,天然光在其中多次反射后照明室内,这种机理有利于营造稳定、均匀的室内光环境。本文量化分析了采光单元光井系数、截面尺寸、表面反射率、朝向、分布密度等对于采光效果的影响,该研究结果可作为大空间建筑屋顶采光设计的参考。     

全年动态光模拟软件DAYSIM在传统园林建筑中的应用研究

基于传统建筑技术和文化的双重影响,中国园林建筑内的天然光环境独具特色,值得深究。然而受时间、经费及相关管理部门等的各种条件限制,实地测量所得到的数据有限,往往仅能代表所测气候情况下的建筑光环境特征。近些年开始广泛应用的天然采光模拟软件DAYSIM,可以根据当地的气候数据来动态模拟全年采光情况,但如何利用DAYSIM来模拟中国传统园林建筑却面临着很多困难和问题。本文以苏州古典园林中具有代表性网师园小山丛桂轩为研究对象,尝试利用DAYSIM还原和分析其全年光环境,并探讨利用先进的计算机天然光模拟技术在传统园林建筑光环境研究中的有效性和可行性。     

老年人住宅室内照明光环境调研分析方法初探——以MECE法、SWOT法和SD法为例

人口老龄化是21世纪中国面临的一个严峻问题,老年人视觉功能下降以及心理敏感等特点决定了其对建筑光环境的特殊要求。目前老年人住宅室内光环境研究还处于方兴未艾的阶段,掌握合适的调研分析方法,对影响研究对象的内外因素进行分析,以指导未来理论研究和设计实践十分必要。文章探讨了不同调查研究方法在老年人住宅室内光环境调查研究中的应用以及优劣势。     

国内外建筑天然光研究的新方法

在建筑光环境研究领域中，天然光的研究一直是重点。充分利用天然光不仅可减少建筑运行的能源耗费，而且还可满足人类健康的需求。该文介绍了国内外两类天然光研究的方法(模型实验、计算机模拟)，提出了一些观点和看法，希望能带给广大建筑光学工作者一点启示。     

国内外建筑天然光研究的新方法

在建筑光环境研究领域中，天然光的研究一直是重点。充分利用天然光不仅可减少建筑运行的能源耗费，而且还可满足人类健康的需求。该文介绍了国内外两类天然光研究的方法(模型实验、计算机模拟)，提出了一些观点和看法，希望能带给广大建筑光学工作者一点启示。     

与空间氛围表达相一致的室内光环境

室内光环境具有独特的表现形式和视觉形象,其设计语言仍需要深入分析和研究。本文章从人的视觉生理和环境心理的需求出发,探讨与空间氛围表达相一致的室内光环境设计方法。     

HDR-I技术应用于光环境性能实测的方法

本文研究HDR-I技术用于光环境性能实测的方法流程。通过多曝光时间场景图像的获取、相机亮度反应函数的确定、HDR-I合成、相机刻度校准以及镜头渐晕校准的五步骤技术流程,实现了HDR-I的准确合成,并在合成图片的基础上,利用HDR Scope软件对光环境性能进行分析。解决了光环境动态模拟软件计算时间长,所需环境信息多以及与实际误差大等问题,为光环境实测、评价及软件修正提供技术支持。     

故宫慈宁宫天然光环境实测与模拟研究

1．项目简介 慈宁宫的开放需要满足以展陈为目的的视觉环境要求。慈宁宫光环境研究项目,服务于其将作为雕塑博物馆开放的保护性展陈设计,旨在通过测量、模拟等手段理清慈宁宫建筑群的天然采光现状,并以此作为展陈改造、自然光／人工光照明设计的分析基础,并以光环境的视角为室内设计、展陈设计提供修正建议。