徐庆辉｜DIALux EVO：全新的算法

小泉泉
发布于 2014-08-20 #光学设计及软件直接看回复推送文章

我们前面说过：新一代照明计算软件DIALuxEVO能够规划整栋建筑物，移除室内与户外之间的隔阂，取代过去个别空间的规划，将整个建筑物视为一体计算和表现。当然，关于光的算法也必须能够计算更大和更复杂的场景。

旧算法：光能传递
DIALux旧版和许多其他计算软件使用的是“光能传递法”，计算场景内各个表面之间的光能交换。为了每个表面的光分布可视化，表面会分成许多区块，软件自动设置网格大小，在照度差异较大的表面会分得更细。但是，此计算法却不符合EN12464-1规定的固定网格计算点算法。所以，除了计算表面之外还必须定义计算点，而得到符合标准的结果。

这个算法使用很久，计算也很准确。为什么需要一个新的算法呢？原因在于光能传递法有两个缺点：1、大型场景的计算需花费相当长的时间，简单的空间就可以快速完成；2、此计算法只适用于计算漫反射的材料，规则透射和镜面的计算只能用其他取巧的方法。 新算法：光子撞击
DIALux经过多个不同算法的实验，最后决定采用光子撞击法 (Photon shooting)。光会分布在许多可见表面上，光子在这些表面传递或吸收。从每个表面的光子聚集量就能定义亮度。此法则的优点很明显，与实际场景的真实光分布相似。而且在调整场景时，无需再次重复计算光子分布，只需要按比例调整光子数量，叠加即可。
但这个方法也有他的缺点：1、与辐射度算法相比，此法计算简单空间所耗费的时间相对较多，因为使用的光子数量多；2、光子可能撞击到微小的表面的数量会不够。将来优化后，发射的光子能达到足够数量，甚至可以对特别情况来调整光子量。计算控制群
无论是哪种方法，计算都需要花时间。因此，计算完成之后，为了达到某个灯光效果，还要另外计算一次是非常可惜的。DIALux迈向一个全新的方式：针对每个灯光场景，灯光设计师可以定义灯具组，进行调光或在每个灯光场景个别设定灯光。计算之前DIALuxEVO会辨识所有灯光场景的控制组，分开计算每个控制组。这个方法可以在计算完成后调整灯光场景。控制组在调整后会很快地展现结果，不须重新计算整个设计案，只需重建表面的光结构。
计算耗时对比
新算法的优缺点在经过证实后符合期待。虽然对于个别的空间，光子撞击法的计算耗时比光能传递法要长；但是对于复杂场景，新方法的优点是显着的。对于这些场景，计算时间比旧的方法缩短许多。过去无法计算非常复杂的场景，如今都能在合理的时间内完成计算。