在照明設(shè)計的過程中, 定下初步的設(shè)計方案之后, 設(shè)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(xiàn)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(shè)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(jié)果。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展與應用, 許多軟件開發(fā)人員對照明計算軟件進行研究和開發(fā),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(jié)果。這些照明計算軟件無疑是設(shè)計師的福音, 通過它們, 設(shè)計師可以專注于設(shè)計, 十分便捷地通過計算結(jié)果不斷調(diào)整方案, 使得設(shè)計更有根據(jù), 更具科學性。

　　在照明界中, 專業(yè)軟件大致分為三種類型: 計算類軟件、燈具設(shè)計類軟件和專業(yè)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(jié)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(shè)計的工具, 可以幫助設(shè)計師客觀地對照明設(shè)計進行評價。

　　因此, 照明計算軟件對于設(shè)計師而言, 才是真正意義上的計算機輔助設(shè)計。照明計算軟件作為一種專業(yè)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(chǎn)品進行開發(fā), 如Philips 的Calculux , Lithonia Lighting 的Visual , Siteco 等。由于這些軟件專業(yè)性強, 對于非開發(fā)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(shù)Dialux 和Agi32 了。Dialux 是由德國的DIAL 公司進行開發(fā)設(shè)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(nèi)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(xiàn)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(xiàn)形式差別都很大。這可能是兩個軟件開發(fā)團體在軟件應用上是針對不同的人群所形成的結(jié)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(qū), 繁多的工具條。而窗口區(qū)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(jié)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(jié)果。這兩種模式可以根據(jù)設(shè)計者具體使用狀況來選擇。Agi32 甚至連燈具符號都可以根據(jù)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?qū)隓wg 格式的AutoCAD 三維模型, 導入后的模型將自動轉(zhuǎn)為物體類型。

　　需要強調(diào)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(nèi)、室外和道路照明計算。Agi32 需要根據(jù)不同的場景, 在建立模型時設(shè)定不同的計算面。與Dialux 相比, Agi32 最大的一個優(yōu)勢就是有完善的日光分析系統(tǒng)。無論是室內(nèi)還是室外的場景, Agi32 都可以進行日光計算分析, 并且可以設(shè)置不同的天氣類型、場地的位置即經(jīng)緯度、日期、時間等等。在借鑒Lightscape 的日光系統(tǒng)同時, Agi32 做得更加詳盡,以滿足設(shè)計師的需求。一旦日光分析結(jié)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(chǔ)。該文件格式是由北美照明工程協(xié)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(shù)據(jù), 另外還包括燈具測試的數(shù)據(jù)、生產(chǎn)廠商、采用的單位、亮度的設(shè)置值等等(詳細信息可以登陸IES 計算機委員會的網(wǎng)站http : PPwww.iesna. org 進行查看) 。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(shù), 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(shè)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(shù)據(jù)資料。

　　值得一提的是, Agi32 在117 版本中加入了自發(fā)光的類型。在進行適當?shù)脑O(shè)置后, 可以模擬一些自發(fā)光的不規(guī)則物體, 例如霓虹燈、液晶屏幕或一些藝術(shù)品等。而這些效果如果單憑設(shè)置光域網(wǎng)格式的物體是很難實現(xiàn)的。在現(xiàn)今的照明設(shè)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(huán)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(jié)果。

　　5、建模能力

　　作為Dialux310 RC 升級版, Dialux 提高了軟件在室內(nèi)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(nèi)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(zhì), 除了軟件默認的各種材質(zhì)、顏色之外,允許將外部的圖片作為材質(zhì)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?shù)?。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(jù)計算任務(wù)的不同要求會自動進行設(shè)置。

　　目前, 最新的1.7 版本有十五種不同的計算面, 并隨設(shè)計者所需來更改設(shè)置。在一些特別的應用中,諸如日光和道路照明系統(tǒng)的計算就必須設(shè)置特定的計算面。雖然, 這樣會加大設(shè)計者的任務(wù)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(zhì), 還有日光、道路系統(tǒng)專用的計算面、自發(fā)光面等。

　　另外, 在1.7 的版本中, 日光系統(tǒng)有了很大的改進。它可以虛擬出各種的日光種類, 包括室內(nèi)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(zhì)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(jié)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(shù), 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(nèi)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(nèi)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(xiàn)實模型的編程語言, 并且支持實時渲染, 以模擬真實的光環(huán)境。只要在瀏覽器中安裝一個小插件,VRML 可以在Internet 網(wǎng)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(diào)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(fā)展的計算機技術(shù)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(yè)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(guān), 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(fā)軟件的商業(yè)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(shè)計者而言, 掌握這些軟件并不困難, 關(guān)鍵還是在于將設(shè)計與計算結(jié)合, 使得方案更加科學合理。