摘要：在照明界中, 專業軟件大致分為三種類型: 計算類軟件、燈具設計類軟件和專業類軟件。常常會有人將一些三維渲染軟件如Lightscape 、3DMax等軟件與照明計算類軟件相混淆。事實上, 三維渲染軟件是一種繪圖工具, 人的主觀性在最終結果上起著決定性作用。而照明計算軟件卻是一種計算分析照明設計的工具, 可以幫助設計師客觀地對照明設計進行評價。

　　關鍵字：照明,計算,軟件,Dialux,Agi32,比較,分析

　　在照明設計的過程中,定下初步的設計方案之后,設計者往往對該方案的可實施性的把握不是很強,是否燈具的布置已滿足功能上的需求?燈光表現是否達到預期的效果?整個空間的照度和亮度分布的狀況等等一系列問題會困擾設計者。以前,需要通過一系列的公式,進行繁冗的手工計算,才能得到計算結果。隨著計算機技術的發展與應用,許多軟件開發人員對照明計算軟件進行研究和開發,使得照明計算無需繁復的手算過程,在計算機中以極短的時間得出計算結果。這些照明計算軟件無疑是設計師的福音,通過它們,設計師可以專注于設計,十分便捷地通過計算結果不斷調整方案,使得設計更有根據,更具科學性。

　　在照明界中,專業軟件大致分為三種類型:計算類軟件、燈具設計類軟件和專業類軟件。常常會有人將一些三維渲染軟件如Lightscape、3DMax等軟件與照明計算類軟件相混淆。事實上,三維渲染軟件是一種繪圖工具,人的主觀性在最終結果上起著決定性作用。而照明計算軟件卻是一種計算分析照明設計的工具,可以幫助設計師客觀地對照明設計進行評價。

　　因此,照明計算軟件對于設計師而言,才是真正意義上的計算機輔助設計。照明計算軟件作為一種專業軟件,往往由一些知名的或有相當實力的燈具廠商針對自己的產品進行開發,如Philips的Calculux,LithoniaLighting的Visual,Siteco等。由于這些軟件專業性強,對于非開發人員來說不易掌握,因此,目前被較為廣泛使用的照明計算軟件當數Dialux和Agi32了。

　　Dialux是由德國的DIAL公司進行開發設計,目前主要應用于歐洲。近些年,Dialux已進入中國的市場,目前已有中文簡體版本,由于其免費的策略已有很多國人在使用。而Agi32正式版費用較為昂貴,在澳洲和美國的一些大學里較為普及,僅限于英文版本,國內使用者較少。這兩個軟件總體上大同小異,都是用于照明計算,但在實際使用過程中,還是體現出不同的特色。尤其是具體的功能上,如用戶界面、輸入方式以及最終輸出的實現形式差別都很大。這可能是兩個軟件開發團體在軟件應用上是針對不同的人群所形成的結果,筆者會在下文中從幾個方面對其進行具體的闡述。

　　1.工作界面

　　乍看之下,Agi32的工作界面相對于Dialux要復雜了許多,沒有詳細的界面分區,繁多的工具條。而窗口區域也僅僅是線形的表達方式,遠不如Dialux來的形象。將操作命令細化是Agi32的一個特色,比如作為計算這樣一個過程,在Dialux中僅作為一個命令,而在Agi32中分成兩種類型:一是不計算間接光的模式,每當改變方案可以即時得到計算結果,主要用于室外、或者是類似倉庫這種比較大的空間,間接光是可以忽略的情況;二是完全計算模式,可以得到精確的計算結果。這兩種模式可以根據設計者具體使用狀況來選擇。Agi32甚至連燈具符號都可以根據用戶的要求個性化定制,而Dialux追求簡單、便捷,所見即所得,有強大的鼠標拖曳的功能支持,便捷的工具欄和屬性欄,但在個性化上略遜一籌。

　　2.開放性

　　在Dialux的310版本中,可以導入sat格式的模型文件。Dxf格式的文件導入只能作為參考背景。Agi32除了支持早期Dxf格式的3D文件外,同時能夠導入Dwg格式的AutoCAD三維模型,導入后的模型將自動轉為物體類型。

　　需要強調的是,Agi32可以同時支持實體模和面模的導入,而Dialux目前僅支持實體模。從這角度來看,Dialux的模型導入功能實際上受到很大的限制。

　　3.使用范圍

　　Dialux和Agi32都將照明計算分成三類場景:室內、室外和道路照明計算。Agi32需要根據不同的場景,在建立模型時設定不同的計算面。與Dialux相比,Agi32最大的一個優勢就是有完善的日光分析系統。無論是室內還是室外的場景,Agi32都可以進行日光計算分析,并且可以設置不同的天氣類型、場地的位置即經緯度、日期、時間等等。在借鑒Lightscape的日光系統同時,Agi32做得更加詳盡,以滿足設計師的需求。一旦日光分析結果計算完畢,可以通過日光研究瀏覽器(Agi32的一個附件)觀看。渲染的圖片可以以一定的頻率按序播放,這樣很清楚地了解某一個時間段里日光對建筑的影響。

　　4.燈具數據庫

　　Dialux有眾多的著名燈具廠商制作的插件用于支持其軟件。在使用的過程中,這些插件不僅將燈具樣本進行詳細的分類,并且對幾乎每個燈具有著詳細的描述和數據記錄,從光源、色溫、配光曲線到樣本的圖片等等..,便于使用者進行查找。在目前最新版本中,Dialux支持IES類型的燈具文件格式導入。

　　Agi32的燈具庫是以IES類型的文件為基礎。該文件格式是由北美照明工程協會制定的一種標準化格式,其中主要是以ASCII形式記錄了某燈具的配光曲線的數據,另外還包括燈具測試的數據、生產廠商、采用的單位、亮度的設置值等等.在許多三維渲染軟件中如3DMaxPViz和Lightscape都會用到此格式的文件,是一種通用性很強的文件格式,而且使用者可以自行修改文件中的參數,有較高的靈活性。

　　Agi32也得到不少燈具廠商的支持,他們同樣制作插件用于照明設計的使用。當用戶使用這些插件時,同樣可以得到比較詳細的燈具數據資料。

　　值得一提的是,Agi32在117版本中加入了自發光的類型。在進行適當的設置后,可以模擬一些自發光的不規則物體,例如霓虹燈、液晶屏幕或一些藝術品等。而這些效果如果單憑設置光域網格式的物體是很難實現的。在現今的照明設計當中,這項功能有一定的實用性,大面積的LED屏幕、各種類型的裝飾燈和小品燈或多或少地影響光環境,在以前的照明計算里只能忽略或者估算,而在Agi32可以進行模擬,得到一個準確的結果。

　　5.建模能力

　　作為Dialux310RC升級版,Dialux提高了軟件在室內照明計算中的房間建模的復雜性。通過RoomElement中的各項建模元素,可以建立坡屋頂、有高差的屋頂、柱子、室內臺階及斜坡等形體。在家具模型方面,Dialux許多家具可供選擇。并且提供一些基本的形體,以供組合用戶所需特定的樣式。另外,Dialux可以對墻面、地面、頂棚、家具等物體附著材質,除了軟件默認的各種材質、顏色之外,允許將外部的圖片作為材質導入。

　　Agi32可以建立各種形狀的建筑模型,如拱頂、圓屋頂、曲面、坡屋頂等。雖然操作方式較為簡陋,但是它的建模能力相當出色,在AGI32中可以方便地對各種類型的模型進行修改:無論是房間、物體、建筑或是由3D或Cad導入的模型。除了對模塊的面進行屬性上的修改外,甚至可以細分,同時也支持貼圖。

　　Agi32為了加強計算以及渲染的效率,將單個計算面分成不同的類型,以便于輻射式的計算。在1.6以及更早期的版本中,計算面僅有少量的一些類型,根據計算任務的不同要求會自動進行設置。

　　目前,最新的1.7版本有十五種不同的計算面,并隨設計者所需來更改設置。在一些特別的應用中,諸如日光和道路照明系統的計算就必須設置特定的計算面。雖然,這樣會加大設計者的任務量,但其機動性很強。在這些計算面類型中,有可以選擇進行單面或雙面計算的,有需要進行間接光或僅進行直接光的計算面,也有透明的或漫反射的材質,還有日光、道路系統專用的計算面、自發光面等。

　　另外,在1.7的版本中,日光系統有了很大的改進。它可以虛擬出各種的日光種類,包括室內外的隔斷、天光、透明玻璃或毛玻璃的不同透射,甚至是一個完全的戶外空間。這樣,當日光穿過透明的材質進入一個空間時,可以精確地作為一個光學分布來計算。

　　6.效果表達

　　Dialux在其310的版本中引入了光影跟蹤的渲染器Pov2RAY,使得最后結果可以以逼真的效果圖進行表達。

　　Agi32在完全計算的模式下,對計算完畢的文件渲染。Agi32的渲染引擎使用的是輻射技術,來計算直接和間接光作用后的效果。這種方式和Lightscape渲染軟件相同,在渲染前需要將所有計算面細分,細分的程度直接影響最終的渲染效果。

　　7.文本輸出

　　Dialux在文本輸出上采取了pdf格式的文件。修改、保存和打印電子文本十分方便。Agi32的最終成果包括三部分內容:前兩部分和Dialux相似,三維效果圖以及報表。不過報表和Dialux生成的相比要簡單很多,而且需要用戶自行排版。但是第三部分內容卻非常獨特,而且令人興奮,就是可以輸出VRML文件。VRML是一種虛擬現實模型的編程語言,并且支持實時渲染,以模擬真實的光環境。只要在瀏覽器中安裝一個小插件,VRML可以在Internet網上以三維的形式向用戶展示方案,這個過程是交互式的,用戶可以隨時調整觀看的角度,行走的路線等等。

　　8.綜述

　　Dialux相對Agi32而言,有著人性化的界面,非常適合初用者上手,并且提供免費下載主程序、插件和幫助文件。雖然比起Agi32,它的啟動速度和計算速度都稍慢,但有著飛速發展的計算機技術的支持,這顯然不會成為它普及的障礙。更何況,各大燈具公司對其有良好的插件支持,而DIAL公司也一心推廣該軟件,希望它能成為歐洲乃至全世界的通用軟件。但是目前Dialux還存在一些值得改進的地方,Agi32也存在同樣的問題,首先在界面上尤待改善,部分地方在操作時有一些缺陷,整體上與AutoCAD、Photoshop、3DMaxPViz等大型的專業繪圖軟件相比還有較大差距,不過這本身也與應用人群的大小有關,相信在今后推出的版本會有所改善。

　　其次,希望照明計算軟件在功能上可以進一步擴展,如加強軟件的建模能力,與其他繪圖軟件的互通性(能將CAD或3D的模導入,而不僅僅作為背景參考圖),可以對材料進行細致的模擬(如玻璃的透光性等),對于日光的模擬(這點Agi32做的很出色,白天往往也需要人工照明,這點不應忽視)等等。不過作為開發軟件的商業公司而言,目前的一些軟件在功能和一般的應用上已令人相當滿意了。對于設計者而言,掌握這些軟件并不困難,關鍵還是在于將設計與計算結合,使得方案更加科學合理。