Статьи Ошибки в расчётах неизбежны

Статьи

Ошибки в расчётах неизбежны

Ошибки в расчётах неизбежны_1

Фотометрическое программное обеспечение является важным инструментом для светодизайнера, оно значительно облегчает задачу поиска решений и проверки удовлетворения требованиям проекта. Некоторые программы даже позволяют наглядно представлять светотехнические данные. Но…

Но реальные условия освещения могут не соответствовать смоделированным по причине множества принятых обобщений при проектировании: упрощение геометрии помещений, обобщенные коэффициенты поглощения и отражения схожих, но разных поверхностей, точное расположение светильника и его направленность. Эти факторы могут значительно изменить модель при взаимном влиянии друг на друга: сочетание особо сложной геометрии пространства и вариаций в отделке поверхностей, плюс различная типология светотехники.

К этим поправкам из реального мира добавляются компьютерные ошибки и неточности, основанные на условностях используемых методик, алгоритмов и математических моделей. Так, расчет освещенности использует метод оценки излучения (radiosity), который основан на том, что все поверхности сцены разбиваются на небольшие фрагменты (патчи), каждый из которых наделён свойствами излучать, поглощать и отражать свет.

Процесс вычисления освещения по этому алгоритму состоит из набора итераций, каждая из которых уточняет результат расчёта: на сцене подсчитывается полученная им от других фрагментов энергия, а также доля этой энергии, которая будет излучена данным фрагментом на следующей итерации. Таким образом рассчитываются вторичные отражения, также получаются градиенты теней и света.

Изначально методика была преложена тепловыми инженерами для расчета теплообмена, но вскоре, начала использоваться в компьютерных программах рендеринга графики, и в итоге, мы имеем фотометрические программы, использующие этот алгоритм.

В отличие от тепла или иного типа энергии, свет отражается и поглощается поверхностями неравномерно, т.к. нет идеально ровных или гомогенных поверхностей. Это не ошибка в описании свойств материи, это скорее поправка на реальные условия существования материалов. В итоге, получается ошибка в расчете, которая может иметь большое влияние на значение полученных расчётных данных в сравнении с реальными.

Неточности и ошибки в расчетах, получаемых с помощью фотометрических программ, могут варьироваться от 5% до 30%. И если дизайнер осознает вероятность возникновения таких нюансов, он должен точно оценивать допустимую в данном проекте погрешность вычислений. Чем большую погрешность допускает проект, тем менее консервативным может быть подход к моделированию и расчётам.

В случае, если требуется гарантированный уровень освещенности, светодизайнер должен увеличить расчетные величины на 30% для избежания критических ошибок.

Существуют проекты, в которых качество светодизайна более важно средних уровней освещенности, в таких случаях, предпочтительнее увеличить освещенность на 10%. Тем самым снижается вероятность ошибок расчетов, но сохраняется первоначальная концепция.

Конечно, точность расчета и сохранение концепции могут быть легко разрушены по причинам, которые не поддаются контролю: несогласованная замена светотехники, изменения в расположении оборудования, вызванные возникшими при строительстве проблемами, или исключение некоторых светильников из общей схемы, ввиду невозможности их инсталляции…

Но это уже другая история.

lightpark

 

Comments are closed.