LED家庭照明設(shè)計--畢業(yè)論文.doc

濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 編號 濰坊學(xué)院本 科 畢 業(yè) 論 文 課題名稱: LED家庭照明設(shè)計 學(xué)生姓名： 邱海龍 學(xué) 號： 09061340128 專 業(yè)： 光信息科學(xué)與技術(shù) 班 級： 09級1班 指導(dǎo)教師： 王春艷 2013年 5 月目錄 摘 要1矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。Abstract:2引 言30.1 課題的引入及意義30.2 論文的主要工作31 LED發(fā)展現(xiàn)狀41.1 LED行業(yè)現(xiàn)狀分析41.2 LED照明基礎(chǔ)知識42 LED配光模擬與設(shè)計72.1 配光模擬軟件Lighttools7聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。2.1.1 lighttools軟件界面簡介7殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。2.1.2 lighttools簡單配光模擬實例9釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。2.2 lighttools透鏡設(shè)計實例分析13彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。2.3 效果圖153 家庭空間設(shè)計與照明模擬17謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。3.1 德國照明軟件Dilux17廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。3.2 Dilux室內(nèi)簡單布光設(shè)計實例18煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。3.3 效果圖204 LED家庭照明設(shè)計224.1 專業(yè)室內(nèi)設(shè)計軟件3DMAX23鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。4.2 3Dmax設(shè)計客廳設(shè)計實例23籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。4.3 效果圖295 結(jié)束語32預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。參考文獻(xiàn)34滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。致謝36鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。I LED家庭照明設(shè)計 摘 要LED照明產(chǎn)品作為第四代LED面光源，被稱為第四代照明光源或綠色光源，相比傳統(tǒng)的照明產(chǎn)品，它具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。本文主要涉及的是白光LED家庭用照明產(chǎn)品，雖然LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，并得到了國家的大力扶持，但是因為缺少相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致目前市場仍然不明朗，但是LED產(chǎn)品必將取代家用白熾燈和節(jié)能燈等傳統(tǒng)光源，因此LED家庭照明設(shè)計的重要性不言而喻。贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。文章第一章針對LED產(chǎn)品知識和行業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行分析；第二章至第三章主要介紹此次家庭照明設(shè)計所需用到的三個軟件：Lighttools、Dilux以及3Dmax，lighttools主要用于光場模擬和透鏡整體設(shè)計優(yōu)化，以期達(dá)到精確設(shè)計所需燈具類型的目的，Dilux能依據(jù)所選燈具進(jìn)行簡單室內(nèi)布光設(shè)計并模擬出工作面照度分布、輝度分布等；3Dmax能在前面設(shè)計的基礎(chǔ)上，對室內(nèi)進(jìn)行精確的設(shè)計并輸出整體效果圖；第四章是綜合借助軟件模擬家庭照明設(shè)計實例。壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。關(guān)鍵詞: Lighttools，Dilux，3Dmax，配光模擬，優(yōu)化變量，照度，輝度 LED home lighting design Abstract:As the fourth generation lighting products , known as the fourth generation of lighting source or green light source, compared to traditional lighting products, it has energy saving, environmental protection, long life, small size and other characteristics, can be widely used in all kinds of instructions:display, adornment, back light, general lighting and urban night scene and so on.蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅。This article is mainly related to the white LED home lighting products, while the LED industry is developing rapidly, and the countrys vigorously support, but because of lack of relevant standards, LED to the current market is still unclear, but the LED products will replace household incandescent bulbs and energy-saving lamps such as traditional light source, so the importance of LED home lighting design is self-evident.買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。In chapter 1 ,it is about the LED product knowledge and industry present situation analysis; The second chapter to the third chapter mainly introduces the three software used by household lighting design: the Lighttools, Dilux and production softwares 3 dmax, Lighttools mainly use light field simulation and the lens on the overall design optimization, in order to achieve accurate design for the purpose of the type of lamps and lanterns, Dilux can according to the selected simple lamps for indoor lighting design and simulate the working face of illuminance and luminance distribution. 3DMAX design in on the basis of accurate design for indoor and outputs the overall rendering; The fourth chapter is integrated with the help of software simulation family lighting design instance.綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。Keywords: Light distribution simulation，the optimization variables， illuminance,luminance驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。1 引 言 0.1 課題的引入及意義 LED家庭照明設(shè)計是家居設(shè)計的一個重要組成部分，也將成為未來室內(nèi)照明設(shè)計的主體，現(xiàn)代的室內(nèi)裝潢設(shè)計之美，有很大分一部分是靠光線來表達(dá)的，LED（發(fā)光二極管）是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體，被認(rèn)為是繼白熾燈、熒光燈之后照明光源的又一次革命。LED照明在不久前國務(wù)院下發(fā)的“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案備受政策關(guān)注。方案明確指出要加快設(shè)施節(jié)能改造，在居民中推廣使用高效節(jié)能家電、照明產(chǎn)品，并且將“半導(dǎo)體照明”列入“加大節(jié)能減排技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范”項目中。貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。 當(dāng)今,人們生活與娛樂的方式已有所改變,很多住宅都采用了開放式的設(shè)計。這種設(shè)計為房間功能的轉(zhuǎn)換提供了有效的支援。新的娛樂中心與控制系統(tǒng)也改變了人們使用住宅的方式。最能影響家庭環(huán)境的裝飾項目是照明,因為它在不同的程度上影響著我們的生活。不同形式的照明會左右物體或空間的形象、色調(diào)以及它們給人留下的印象。照明既能營造也能破壞室內(nèi)環(huán)境的氣氛。出色的照明設(shè)計應(yīng)當(dāng)把居住者所有的不同需求以及他們的生活方式考慮在內(nèi)。而未來是LED照明時代的到來，所以LED家庭照明設(shè)計在以后將成為家居照明設(shè)計的主體。鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。0.2 論文的主要工作論文針對LED家庭照明設(shè)計，首先，從最基礎(chǔ)的LED制作工藝和相關(guān)概念開始介紹，以家庭照明設(shè)計為主體，LED產(chǎn)品介紹為輔逐步讓讀者對LED進(jìn)行了解，論文中涉及到三個軟件，分別為Lighttools、Dilux、3Dmax，從LED光場仿真模擬和產(chǎn)品透鏡優(yōu)化設(shè)計到室內(nèi)簡單燈具布光設(shè)計都有涉及，論文中使用3Dmax主要目的是美化家庭設(shè)計，使此次設(shè)計更加立體化，真實化。構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。 1 LED發(fā)展現(xiàn)狀 在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來發(fā)展的趨勢，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時代。LED球泡燈具與白熾燈比較，其最大的發(fā)展動力就是節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢。但是由于成本過高，導(dǎo)致價格要比傳統(tǒng)燈具高了幾個檔次，要讓消費者真正心甘情愿地消費，還需價格的進(jìn)一步下降。輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩。1.1 LED行業(yè)現(xiàn)狀分析 “十二五”期間，LED光源技術(shù)被我國列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，2010年我國LED產(chǎn)值規(guī)模為1260億元，2011年預(yù)計將有50%的增長，達(dá)到1800億元左右，LED行業(yè)的投資規(guī)模將達(dá)到650億元 ， 在一系列的數(shù)字背后，是產(chǎn)業(yè)界和政策方攜手推動市場繁榮的動力，未來LED照明產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展已然勢不可擋，在整個產(chǎn)業(yè)鏈中，上游的利潤回報最高。而上游的核心專利技術(shù)集中在日本Nichia(日亞)、Cree(美國科銳)、Osram(德國歐司朗)等為數(shù)不多的海外巨頭手中。在外延片和芯片領(lǐng)域，美國和日本企業(yè)也處于壟斷優(yōu)勢，拿走了60%以上的利潤。大部分中國LED企業(yè)，只能在產(chǎn)業(yè)鏈末端的封裝領(lǐng)域，爭奪余下不到40%的利潤，大量LED企業(yè)依靠政府市政工程生存，憑借補(bǔ)貼盈利。堯側(cè)閆繭絳闕絢勵蜆贅。1.2 LED照明基礎(chǔ)知識常見光學(xué)參數(shù):光通量(Flux):光源在單位時間內(nèi)發(fā)射出的光量稱為光源的發(fā)光通量。光強(qiáng)度(Intensity)：光源在給定方向的單位立體角中發(fā)射的光通量。光照度(Illuminance)：單位面積上的光通量。亮度(L，Luminance)：單位光源面積在指定方向上單位立體角內(nèi)所發(fā)出的光通量。色溫(K)：光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時，黑體的溫度稱為該光源的色溫。識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。LED工藝制作流程:LED芯片檢驗芯片檢驗芯片檢驗芯片檢驗 LED擴(kuò)片擴(kuò)片擴(kuò)片擴(kuò)片 LED點膠 LED備膠反LED手工刺片手工刺片手工刺片手工刺片 LED自動裝架 LED燒結(jié)LED壓焊LED封膠LED灌膠封裝灌膠封裝灌膠封裝灌膠封裝 LED模壓封裝 LED固化LED切筋和劃片 LED測試 凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。常見LED產(chǎn)品分類及應(yīng)用: LED室外照明：路燈、大功率泛光燈、植物生長燈、環(huán)保吊燈、工礦燈、隧道燈、彩虹管、護(hù)欄燈、景觀路燈、補(bǔ)光燈、軌道燈、防爆照明燈、投光燈、玉米燈、航空障礙燈、線條燈、防水軟條燈、太陽能草坪燈等。恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。 LED景觀照明：射燈、投光燈、地磚燈、燈帶、水底燈、洗墻燈、球泡燈、幕墻燈、舞臺燈、庭院燈、太陽能燈、草坪燈、彩虹管、蜂窩燈等。鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。LED室內(nèi)照明：臺燈、燈筒、球炮燈、壁燈、吸頂燈、吊燈、光纖燈、日光燈、模組、燈串、燈帶、燈條、射燈、幕墻燈等。碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。LED交通信號標(biāo)志燈：交通信號燈、倒計時器、航標(biāo)燈、可變情報板、航空障礙燈。很多照明產(chǎn)品并沒有嚴(yán)格的使用界限，遵循一定原則和設(shè)計理念有效結(jié)合使用才能達(dá)到理想的照明效果。 下面圖示簡介幾種13年個人收集的比較有創(chuàng)意的燈具： 圖1.1 MR16： 圖1.2 射燈：圖1.3 木樁燈： 圖1.4 筒燈：圖1.5 球泡燈： 圖1.6 壁燈 ： 2 LED配光模擬與設(shè)計 燈具的配光曲線有兩種方法得到，一種是由分布光度計等專業(yè)儀器直接測得，第二種是由專業(yè)的光學(xué)軟件進(jìn)行模擬獲得，分為極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)配光曲線兩種，下面在Lighttools使用中將做詳細(xì)解讀。閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。2.1 配光模擬軟件Lighttools氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩。 LightTools是一個全新的具有光學(xué)精度的交互式叁維實體建模軟件體系，提供最現(xiàn)代化的手段直接描述光學(xué)系統(tǒng)中的光源、透鏡、反射鏡、分束器、衍射光學(xué)元件、棱鏡、掃描轉(zhuǎn)鼓、機(jī)械結(jié)構(gòu)以及光路。由于 LightTools把光學(xué)和機(jī)械元件集合在統(tǒng)一的體系下處理，并配有“放置”光源、發(fā)射光線的非順序面光線追跡的強(qiáng)大功能，使它在系統(tǒng)初步設(shè)計、復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃、光機(jī)一體設(shè)計、雜光分析、照明系統(tǒng)設(shè)計分析、單位各部門間學(xué)術(shù)交流和數(shù)據(jù)交換、課題論證或產(chǎn)品推廣等各環(huán)節(jié)中均可發(fā)揮重要的作用，成為人們理想的工具。釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。2.1.1 lighttools軟件界面簡介慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長涼。界面首頁如圖2.1所示： 圖2.1軟件常用設(shè)置如下： 圖2.2 如圖2.2所示，系統(tǒng)一般設(shè)置為半徑模式，透鏡材料為PMMA，光源選擇光通量參數(shù)，其他相關(guān)參數(shù)依據(jù)個人習(xí)慣進(jìn)行設(shè)置即可。諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動禪瀉類。2.1.2 lighttools簡單配光模擬實例嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。 本例設(shè)計目標(biāo)：光源出光全角度90，建立LED光源的光譜特性（光源發(fā)射波長按照自定義編程輸入）和模擬光場分布（角度分布設(shè)定為非朗伯光源，自定義編程輸入），初步熟悉角度切趾的使用。熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫。 如圖2.3所示,光譜特性參數(shù)表部分：第一列為波長，第二列為波長在光譜中所占的比例。 圖2.3 將編輯好的程序加載進(jìn)軟件如圖2.4所示： 圖2.4 圖2.5為照度配光曲線部分參數(shù)表：10代表列數(shù)，90代表行數(shù)；經(jīng)度0360度，緯度090度,經(jīng)緯度代表著整個圓球體的發(fā)光范圍，10列代表著0360度之間的光強(qiáng)分布，90行的數(shù)據(jù)代表著0100度之間的光強(qiáng)分布，數(shù)據(jù)每列從下向上分別對應(yīng)的是0度和100度，即零度對應(yīng)的是圖表最下端接近1的數(shù)值，表示光線向正前方（0）傳出光強(qiáng)是最大的。鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。 圖2.5 如圖2.6，將程序加載進(jìn)光源設(shè)置即可： 圖2.6 圖2.7為參數(shù)加載完成后光源發(fā)光模擬圖和照度光柵圖表: 圖2.7 圖2.8 圖2.9 由上例模擬結(jié)果分析可知：雖定義光源發(fā)光全角度90，圖2.8為針對光源自定義表面角度分布的光強(qiáng)剖切圖，即添加了角度分布程序；圖2.9為系統(tǒng)默認(rèn)的朗伯光源光強(qiáng)剖切圖。紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。2.2 lighttools透鏡設(shè)計實例分析穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧。由于LED照明產(chǎn)品形式各異，二次透鏡設(shè)計也是多種多樣，此例以市面常用的TIR透鏡優(yōu)化設(shè)計演示lighttools的配光設(shè)計功能。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。設(shè)計目標(biāo)：減小LED發(fā)光角度，設(shè)計過程中需要用到TIR透鏡建模方法，Lightools布爾物體運算，完成后參數(shù)仍然可以修改和優(yōu)化，可以實現(xiàn)準(zhǔn)直和均勻照明，可以采用準(zhǔn)直和網(wǎng)格的均勻度優(yōu)化方法。銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。如下圖2.10所示：（CylinderPrimitive_1）圓柱體參數(shù)是半徑13毫米，長度13毫米，錐度1；基本鏡頭（LP_1）參數(shù)是直徑8毫米，厚度5毫米，后表面（LensRearSurface）設(shè)置為二次曲面，并添加優(yōu)化變量；基本鏡頭（LP_2）參數(shù)是直徑28毫米，厚度0.1毫米，后表面（LensRearSurface_1）采用二次曲面并添加優(yōu)化變量；采用準(zhǔn)直的優(yōu)化函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。 圖2.10 下圖為透鏡參數(shù)優(yōu)化后光場模擬準(zhǔn)直的效果： 圖2.112.3 效果圖 從照度光柵圖表中能看出光源照度分布情況，從色品圖和CCT光柵圖表中中能獲取燈具色溫分布情況。 下圖2.12為光場優(yōu)化模擬后的照度光柵圖表： 圖2.12下圖2.13和圖2.14為色品圖和CCT光柵圖標(biāo): 圖2.13 圖2.143 家庭空間設(shè)計與照明模擬 所謂室內(nèi)照明設(shè)計是相對室內(nèi)環(huán)境自然采光而言的。它是依據(jù)不同室內(nèi)空間環(huán)境中所需照度,正確選用照明方式與燈具來為人們提供良好的光照條件,使人們在室內(nèi)空間環(huán)境中能夠獲得最佳的視覺效果,同時還能夠獲得某種氣氛和意境，居室是每個人的最基礎(chǔ)的生活環(huán)境空間。隨著室內(nèi)設(shè)計和整體室內(nèi)空間設(shè)計越來越被現(xiàn)代人所重視，家庭室內(nèi)照明設(shè)計已發(fā)展成為生活中不可或缺的一環(huán)。LED照明設(shè)計圍繞人的情感體驗、根據(jù)不同人有不同的需求，不同年齡的人對光的需求都是不一樣的，LED家居照明可利用各種照明技術(shù)，提供與之完美合一的光環(huán)境。賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。3.1 德國照明軟件Dilux Dilux是一款德國照明設(shè)計軟件，能模擬室內(nèi)、室外、道路等空間照明效果，其強(qiáng)大的照明產(chǎn)品鏈接庫能夠及時的提供各種國際知名品牌燈具供設(shè)計者進(jìn)行空間布光設(shè)計，并且能導(dǎo)入CAD平面室內(nèi)設(shè)計等，其強(qiáng)大的分析功能能及時對空間照明接收面的照明參數(shù)進(jìn)行分析運算和導(dǎo)出，使設(shè)計者能靈活多變的進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計。塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫。室內(nèi)設(shè)計程序界面:如下圖3.1所示為Dilux界面首頁，建立新的室內(nèi)設(shè)計案后就進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置頁面，在參數(shù)設(shè)置頁面可以自定義房間長度、寬度、工作面高度等，并可以在房間添加多種家具以及設(shè)置墻面以及家具接收面的反射系數(shù)等。裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺。針對軟件界面簡單介紹，DIALux 作業(yè)環(huán)境可分為四個主要工作區(qū)域： CAD 視窗區(qū)（CAD Window）、 元件區(qū)（Project tree） 、總覽表區(qū)（The “Guide”） 、檢驗員對話框（The “Inspector”） ，如下圖3.1所示：倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁。圖3.13.2 Dilux室內(nèi)簡單布光設(shè)計實例綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。下面進(jìn)行一個簡單會議室室內(nèi)設(shè)計實例，設(shè)計參數(shù)：長度15米，寬度10米，高度3米，由于空間模型中設(shè)置參數(shù)太多，其他數(shù)據(jù)設(shè)置不一一列舉，各種家具反射系數(shù)依據(jù)原材料自定義，下圖為室內(nèi)設(shè)計平面圖，設(shè)計中只添加了簡單家具配件，只為模擬出室內(nèi)燈光在工作面上的效果。驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。此例中天花板懸吊高度設(shè)置為0.3米，例中采用LED燈具均為雷士品牌，型號分別為NVC NLEDP5121/40W、NVC NDL105 35W 38、NVC NLEDD5115/14W等。下圖3.2和圖3.3分別為會議室平面圖和立體圖截圖?，嶀暈R曖惲錕縞馭篩涼。 圖3.2 圖3.33.3 效果圖 測光結(jié)果圖中包含工作面的平均照度和平均輝度以及總光通量，其次軟件還可以輸出等照度圖和點照度圖以及指定面的相關(guān)參數(shù)表。鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。 圖3.4 圖3.5 工作面點照度圖3.6反應(yīng)了各個區(qū)域內(nèi)的照度值，能更直觀的看出布光效果： 圖3.6 經(jīng)POV-ray渲染后的效果圖3.7如下： 圖3.7 櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。4 LED家庭照明設(shè)計 LED照明產(chǎn)品在家居照明設(shè)計中將占據(jù)主導(dǎo)地位，由熒光粉的配粉比例控制白光LED的色溫，滿足不同場合的照明設(shè)計，照明設(shè)計理論也發(fā)展出情景照明理論和情調(diào)照明理論，綠色環(huán)保以及結(jié)構(gòu)牢固是LED顯而易見的特點，室內(nèi)照明是室內(nèi)環(huán)境設(shè)計的重要組成部分，室內(nèi)照明設(shè)計要有利于人的活動安全和舒適的生活。在人們的生活中，光不僅僅是室內(nèi)照明的條件，而且是表達(dá)空間形態(tài)、營造環(huán)境氣氛的基本元素。岡那伯凱利茲說：“沒有光就不存在空間。”光照的作用，對人的視覺功能極為重要。室內(nèi)自然光或燈光照明設(shè)計在功能上要滿足人們多種活動的需要，而且還要重視空間的照明效果。轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。4.1 專業(yè)室內(nèi)設(shè)計軟件3DMAX 3DMax Design主要應(yīng)用在建筑、工業(yè)、制圖方面，在燈光方面有改進(jìn)，有用于模擬和分析陽光、天空以及人工照明LED 證明的 Exposure 技術(shù)，這個功能在viewport中可以分析太陽，天空等，我此次布光主要用到了光度學(xué)的目標(biāo)光源和V-ray光源，渲染使用的是V-ray 2.0。峴揚斕滾澗輻灄興渙藺。 我使用3Dmax來做效果圖，主要是因為Dilux能精確計算室內(nèi)指定工作面的照度值等相關(guān)參數(shù)，方便進(jìn)行室內(nèi)或者廠房節(jié)能改造的方案設(shè)計，但要做出精美的效果圖卻很難，3DMAX軟件是由國際著名的Autodesk公司的子公司Discreet公司制作開發(fā)，它是集造型、渲染和制作動畫于一身的三維制作軟件。當(dāng)前，它已逐步成為在個人PC機(jī)上最優(yōu)秀的三維動畫制作軟件。本次畢業(yè)論文主要采用3Dmax進(jìn)行家庭室內(nèi)仿真模擬，并渲染出接近真實的效果圖，產(chǎn)生真實的立體場景，此次使用3DMAX主要就是用于模擬家庭布光設(shè)計場景圖。詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。 由于室內(nèi)設(shè)計中牽涉到物體建模、CAD制圖以及材質(zhì)參數(shù)設(shè)定、渲染參數(shù)設(shè)定等諸多問題，根據(jù)不同場合布光需求也要分別設(shè)計不同方案，我對3dmax掌握的知識比較少，所以下面以一個客廳實例進(jìn)行此次論文室內(nèi)設(shè)計的內(nèi)容。 則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。4.2 3Dmax設(shè)計客廳設(shè)計實例 客廳的主題是明亮，客廳是會客的地方，因此光線一定要充足。光檐照明燈飾有照明與裝飾的雙重作用，由于沒有裸露的光源與燈飾，整個室內(nèi)空間顯得完整而且無眩光，光檐發(fā)出的光在空間中分布得均勻柔和，LED燈帶常用于這種設(shè)計，這樣就能營造出溫暖的感覺。光檐一般是沿著天花板或墻壁四周而立的，這樣可形成四周明亮、較暗的天花板向上延伸的視覺效果。這樣用光，就算較矮的天花板也不會顯得壓抑，而且還可以保證整個空間都籠罩在柔和的燈光里，給人一種溫暖的感覺。脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。 我的設(shè)計流程：實體建模附材質(zhì)保存模型布置空間調(diào)用模型調(diào)整大小和位置V-ray參數(shù)設(shè)定V-ray渲染觀察并調(diào)整參數(shù)渲染輸出效果圖鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減?？蛷d設(shè)計中的一些相關(guān)模型（對應(yīng)的材質(zhì)和貼圖也在一起）分別另外存檔，方便設(shè)計過程中的調(diào)用，例如下圖4.1中的沙發(fā)模型和茶幾模型：稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。 圖 4.1參數(shù)圖4.2左側(cè)為模型VR光學(xué)參數(shù)表，可以進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，右側(cè)為多邊形的編輯頁面，建模過程中常用的修改器命令。陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。 圖4.2復(fù)雜模型分別建立后，導(dǎo)入CAD室內(nèi)平面圖進(jìn)行室內(nèi)空間的構(gòu)建，一般是用樣條線中的“線”命令加捕捉開關(guān)2.5進(jìn)行平面圖的頂點捕捉，捕捉完畢后使用“擠出”命令，此例中擠出數(shù)量（即房子高度）設(shè)置為3000mm，建立室內(nèi)空間完成后開始導(dǎo)入室內(nèi)模型，當(dāng)然設(shè)計過程中涉及到的細(xì)節(jié)還有很多，比如一些隱藏、選定凍結(jié)、移動、縮放、旋轉(zhuǎn)和視圖窗口切換、模型轉(zhuǎn)化為可編輯多邊形、元素分離操作等基本命令操作，詳細(xì)的操作過程不一一列舉。溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。導(dǎo)入模型后對模型在室內(nèi)位置進(jìn)行調(diào)整，然后對室內(nèi)家具和墻面等附材質(zhì)，材質(zhì)相關(guān)參數(shù)需要分別進(jìn)行調(diào)整，如下圖4.3所示：鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺。 圖4.3 室內(nèi)模型布置完成后，進(jìn)行燈光布置，也是此次利用3Dmax進(jìn)行LED家庭室內(nèi)設(shè)計的的重點，實例中采用了太陽光、環(huán)境光、光度學(xué)目標(biāo)燈光、V-ray光源、V-ray發(fā)光材質(zhì)以及室頂LED燈帶等，根據(jù)場景布置相應(yīng)燈光，燈光布置順序為天光-陽光-人工裝飾光-補(bǔ)光，如果環(huán)境燈光明暗不理想，可以調(diào)整天光強(qiáng)度或者調(diào)整“顏色映射”中的變暗倍增值,調(diào)整后具體參數(shù)設(shè)置如下:懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。 VR太陽光參數(shù) 目標(biāo)燈光參數(shù)VRVR光源參數(shù) 玻璃參數(shù)燈帶參數(shù) 當(dāng)模型、墻體、玻璃和光源布置完畢后要進(jìn)行初步的渲染，結(jié)合渲染結(jié)果再次調(diào)整燈光位置、材質(zhì)和燈光參數(shù)等。V-ray渲染流程：把渲染器選項卡設(shè)置為測試階段參數(shù)，渲染參數(shù)設(shè)置如下：設(shè)置V-ray環(huán)境下的全局照明環(huán)境，設(shè)置初始值1.5左右； V-ray圖像采樣器設(shè)置為“固定模式”，抗鋸齒過濾器調(diào)低，設(shè)置為區(qū)域；關(guān)閉材質(zhì)反射折射和默認(rèn)燈，發(fā)光貼圖模式“自定義”，最小采樣和最大采樣分別設(shè)置為-6和-5，同事二次反射調(diào)整為“準(zhǔn)蒙特卡洛算法”并降低細(xì)分，進(jìn)行初步快速渲染。謾飽兗爭詣繚鮐癩別瀘。布光完成后要打開反射折射調(diào)整主要材質(zhì)，結(jié)合渲染結(jié)果再次反復(fù)調(diào)整材質(zhì)燈光和材質(zhì)的相關(guān)參數(shù)。 下面進(jìn)入正式渲染階段，調(diào)高圖樣采樣器抗鋸齒級別，類型設(shè)置為自適應(yīng)細(xì)分，開啟過濾器Catmull-Rom，場景中的燈光細(xì)分調(diào)到25左右，vray渲染器中的發(fā)光貼圖的半球細(xì)分調(diào)到60，場景中主要的材質(zhì)細(xì)分調(diào)到16，然后調(diào)整出圖的尺寸，進(jìn)行正式渲染。 燈光在場景中布置完成后進(jìn)行初步的渲染查看，并進(jìn)行下一步的渲染設(shè)置進(jìn)行調(diào)整，VR渲染設(shè)置過程中涉及到的參數(shù)截圖如下：咼鉉們歟謙鴣餃競蕩賺。 4.3 效果圖 以下為此次LED家庭照明設(shè)計-客廳畢業(yè)設(shè)計場景,圖4.4是整體線框圖,圖4.5是還沒有進(jìn)行渲染的實體圖?，撝C齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減。 圖4.4 圖4.5 圖4.6和圖4.7是客廳設(shè)計渲染完成后的效果圖如下所示: 圖4.6 圖4.75 結(jié)束語 光影的分布是房間的靈魂，而LED照明產(chǎn)品便是靈魂的塑造者，LED家居照明的發(fā)展前景廣闊，每個家庭都需要一個溫馨的居住環(huán)境，綜合考慮環(huán)境因素和個人需求來完成家居照明設(shè)計是一種藝術(shù)。本論文初步涉及了LED中的簡單配光，對LED場景布光進(jìn)行了模擬和分析，并作出較為真實的效果圖。麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。本論文的主要工作有：1.綜述了LED工藝方面的相關(guān)知識，并詳細(xì)介紹了LED的產(chǎn)品類型。2.通過TIR透鏡配光設(shè)計實例初步介紹了Lighttools在LED優(yōu)化設(shè)計中的重要作用。3.利用Dilux軟件設(shè)計并模擬了室內(nèi)照明，通過數(shù)據(jù)的分析使LED產(chǎn)品在家居照明中的效果得到體現(xiàn)。4.利用3DMAX軟件模擬家庭客廳的布光效果，做出LED家庭照明設(shè)計的效果圖。本論文中的不足及其展望：1. Lighttools配光設(shè)計功能強(qiáng)大，由于個人掌握知識有限，論文中僅進(jìn)行了初步的涉及。2. Dilux設(shè)計中對室內(nèi)照明效果的分析有一定局限性，僅限于此例中的場景，真實布光時還需要綜合考慮場景中的材質(zhì)反射系數(shù)等。納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。3. 論文中3Dmax的客廳設(shè)計實例僅是依據(jù)個人想法進(jìn)行的自由設(shè)計，現(xiàn)實中會遇到的問題很多，并沒有針對性的提出解決方法。風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。 LED照明設(shè)計將圍繞人的情感體驗進(jìn)行人性化設(shè)計，根據(jù)不同年齡階段人的不同需求，利用各種照明技術(shù)提供與之完美合一的光環(huán)境。LED家庭照明設(shè)計的智能化和多樣化將會成為日后發(fā)展的趨勢。由于個人目前掌握的知識水平有限，論文中難免有考慮不周及不嚴(yán)謹(jǐn)甚至錯誤之處，懇請批評指正，不吝賜教，作者將不勝感激。滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹。參考文獻(xiàn) 1 何方文，朱斌建筑裝飾照明設(shè)計M廣東科技出版社.2001,1.2 魯超.論室內(nèi)設(shè)計的燈與光的魅力-住宅空間J.硅谷,2008,17.鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。3 毛壯麗.淺析住宅室內(nèi)設(shè)計中色彩的運用J.科技資訊,2011,09.攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。4 張建國.淺談住宅室內(nèi)設(shè)計中的燈光作用A.2008.趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。5 王濤.室內(nèi)設(shè)計創(chuàng)新研究D.哈爾濱工業(yè)大學(xué),2007.夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。6 劉煒.住宅人工照明光環(huán)境智能控制研究D.重慶大學(xué),2003.視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。7 逄敏莉.試論室內(nèi)設(shè)計對建筑內(nèi)部空間的補(bǔ)充和提升D.遼寧師范大學(xué),2010.偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。8 李文華室內(nèi)照明設(shè)計D水利水電出版社,2007,9.9 何國興.顏色中國D.東華大學(xué)出版社, 2004. 10方佩敏.電子世界LED變色燈的剖析D.2006. 11林怡,郝洛西,蔡燁震.半導(dǎo)體光源照明在辦公空間中的應(yīng)用分析J.照明工程學(xué)報,2010,1.緦徑銚膾齲轎級鏜撟廟。12姚萌,蔣洋,秦敏.數(shù)字化新穎光源的實現(xiàn)J.電子產(chǎn)品世界,2001,9.騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。13張瑩,史慧麗.LED數(shù)碼字幕燈柱的研制J.建筑電氣,2008,3.癘騏鏨農(nóng)剎貯獄顥幗騮。14湖南,郭榮輝.LED臺燈使用中的問題與改造N.電子報,2010.鏃鋝過潤啟婭澗駱讕瀘。15