Анализ освещенности зданий в 3DsMax

В процессе проектирования очень важно учитывать освещение будущего здания.  В статье я расскажу о том, как оценить освещенность помещения в 3DsMax.

Различают следующие типы освещения:
•    естественное освещение. Это солнечный свет, измеряется КЕО (коэффициент естественного освещения).
•    совмещенное освещение. Если по нормам естественного освещения помещение освещено недостаточно, то естественное освещение необходимо дополнять искусственным. Такое освещение называют совмещенным.
•    искусственное освещение формируется электрическими источниками излучения. Измеряется искусственное освещение в люксах.

Для нормирования освещения в России существуют специальные нормы СП 52.13330.2011 “Естественное и искусственное освещение”.

В процессе проектирования здания можно проанализировать его освещение в специализированных программах, например, в 3DS Max, что позволит детально проанализировать  насколько хорошо освещено помещение.
Инструменты анализа освещенности в 3DS Max реализованы в двух системах рендеринга. Это Light Analysis и VRayLightMeter.

Перед тем, как начать анализировать освещенность помещения, нужно правильно подготовить сцену. Для этого важно учесть масштаб, реальные источники света,  реальную цветовую температуру, чистоту геометрии, а также корректные материалы.

Масштаб обязательно должен быть в реальных единицах измерения. Например, в сантиметрах, метрах или миллиметрах. Особенно важно это учитывать при экспорте модели здания в 3DS Max из других программ.
Реальные настройки света можно посмотреть на светильниках, которые планируется ставить в помещении, или можно воспользоваться AEC файлами, которые содержат данные по световому потоку.

Очень важно указать реальную цветовую температуру и чистоту геометрии. В этом случае недопустимо наличие пересечений, полигонов, наложений, щелей между гранями.

Очень важно указывать корректные материалы. Под корректными материалами понимают материалы, настройки которых отражают их реальные свойства. В этом случае можно использовать готовые библиотеки Arch&Desighn или Autodesk Materials.

На анализ освещенности помещения сильно влияют настройки экспозиции, текстурные карты. Они существенно повлияют на цвет и глубину теней, но на источники света не повлияют.

При настройке естественного освещения нужно учесть, что созданный нами объект Daylight System должен быть в единственном экземпляре, иначе анализ освещения не будет корректным.

В объект Daylight System можно подгрузить файл погодных условий, а также настроить ряд сопутствующих параметров (время, дату, координаты широты и долготы и другие данные), либо Mental Ray Sky должен находиться в режиме “CIE” или “Perez All Weather”.

Таким образом, при настройке рендеринга нужно прописать следующие параметры:
•    Final Gatheriny
•    Ray Tracing
•    Глубина буфера 32 бита

Эти настройки всегда можно будет отредактировать. В окне ниже представлен цветовой градиент, отвечающий за распределение света по поверхности. Холодные цвета обозначают менее освещенные участки, а теплые – более освещенные. Также ниже указаны числовые значения, которые можно указать вручную, например, минимум и максимум. Здесь же можно задать масштаб для распределения цвета.

При линейном распределении цвета значения будут распределяться равномерно, а при логарифмическом – большую часть занимают минимальные показатели, а меньшую – максимальные.

Если какая-то из вышеперечисленных настроек неактивна, то в окне это будет подсвечено жирным курсивом. Это свидетельствует о неправильных настройках.

На второй вкладке проверяются параметры освещения. Здесь можно указать время, день, широту и долготу, настройки теней. При настройке теней важно, чтобы тени были в режиме Ray-traced Shadow и был только один созданный объект Daylight System.

Здесь же имеется контрольное поле, которое при правильных настройках должно быть пустым. Если поле не пустое, то значит в настройках есть ошибки.

Здесь же в случае необходимости с помощью дополнительных кнопок можно задать дополнительные источники света.
На третьей вкладке можно настроить корректные материалы. Материалы можно взять из специальных библиотек Arch&Design или Autodesk Materials. Данные из этих библиотек показывают лучшие результаты для настройки.
Последняя вкладка предназначена для настройки параметров освещенности Light Analysis. Его можно сделать с помощью вспомогательных объектов Light Meters, а также с помощью сетки точек со значениями на итоговом изображении.

В случае использования Light Meters мы должны сначала создать объект Light Meters. После того, как объект Light Meters создан, можно настроить длину и ширину плоскости, ширину, количество точек и тип желаемой освещенности (рассеянная, нормальная).

Далее можно выполнить расчет и экспортировать данные в формате .csv.

Плоскость можно располагать по – разному и здесь будет показано значение освещенности и световой градиент, а также можно проанализировать интенсивность освещения участков помещения.

Анализ освещенности с помощью сетки точек со значениями на итоговом изображении называется Image Overlay. Он позволяет на итоговом изображении получить точки, окрашенные в определенный цвет, которые позволяют проанализировать освещенность. Здесь при настройке также отображаются несколько диалоговых окон, где можно настроить параметры изображения, экспозицию и т.д.

1

2

3

5

Таким образом, использование этого инструмента очень выгодно, т.к. освобождает от рутинных расчетов, позволяет значительно сэкономить время и ресурсы.

Оценку освещенности здания можно провести также в Ecotect Analysis. Об этом я писала здесь.