室内的光环境（精选4篇）
室内的光环境 篇1
光在人的生活中发挥着极为重要的作用。人离不开光, 可以说光是地球上所有物种生命的来源之一, 也是人类认识外部世界的工具, 因此, 光是人类生活的有力保障。
除了对人的身体有着直接的作用外, 光进入眼睛后能够刺激人的大脑神经中枢, 引发我们或紧张或兴奋的情绪。经研究发现, 在自然光照比较充足的地区, 患抑郁症的人数比光照相对不足的地区要少得多。由此可见, 要想使人们保持身心健康, 充足的自然光照是必不可少的。
21世纪, 随着社会的不断发展, 人们的生产、生活和工作方式发生着很大的变化。和以前相比, 我们把更多的时间花在了室内, 事实上, 个别人每天90%的时间都花在了室内。因此, 室内空间环境质量的好坏, 对人们产生越来越重要的影响。相应的, 室内设计便成为环境艺术设计系列中与人的关系最为密切的环节。鉴于自然光对人的重要性, 如何合理地利用自然光便成为室内设计中不可回避的话题。
室内设计是为了创造一种安全、健康、能够满足人们物质和精神生活需求的室内环境, 而这种环境是以人的活动作为主体内容的, 因而, 在设计过程中, 要始终遵循以人为本的原则。一个成功的室内设计, 是空间的大小、光照的合理、色彩的协调与对比、材料的选择与变化的完美结合, 而其中最重要的就是光照。进行室内设计, 首先要把握的就是最大限度的利用自然光。
近年来, 国内外的建筑师和设计师提出了几种利用自然光的方法, 比如使用平面反向镜的一次反射法、棱镜组多次反射法等, 在建筑设计中越来越注重对自然光的采用, 有的建筑很好的运用了自然光, 但有的房屋的采光就不甚理想。室内光线过于微弱、有过强的直射光线、室内有过于强烈的明暗对比光线, 都是采光不合理的表现, 因为眼睛虽然可以看到大面积的光线, 但是光线过弱、过强或对比强烈, 仍然会让人感觉不舒服。由于室内设计需要根据建筑物的使用性质和所处环境, 创造出一种安全、舒适、健康的室内环境, 它就要涉及空间、光照、色彩、材料等具体的设计要素, 其中最根本的就是光照。针对室内存在或光照不足或直射光线过强的现象, 合理利用自然光是一种很好的解决方法。
一、自然光与空间
现代建筑主要通过窗口获取自然光。通过采光口到达室内空间的自然光, 不仅能够满足视觉工作的需要, 还能够创造出各种各样的空间效果, 如光的方向性、立体感、纵深感和空间的开敞性等;光能够创造出丰富细腻的视觉效果, 比如:增强室内空间的可见度、增强或减弱室内的明暗对比、强化或弱化室内摆放物体的立体感等。在室内光环境中, 采光口的位置和朝向起着重要的作用。例如东西向的房间, 光线直接射入的机会较多, 但不稳定, 且变化大;朝北的房间, 采光相应就要弱一些, 但是光线稳定, 且变化不大;朝南的房间, 冬暖夏凉, 光线相对也比较稳定。因此, 在室内设计中, 根据房间朝向的不同, 可以采用灵活的采光方式, 以达到理想的效果。
利用自然光照营造室内空间, 著名建筑师安藤忠雄可以说是发挥得极为出色。他所设计的“光之教堂”是世界著名的建筑, 他在一面墙上开了一个十字形缝隙, 让光穿射进来, 强烈的光束破开了黑暗, 墙壁、地面和天花板截取了光线, 它们自身的存在也显现了出来。光线在它们之间来回冲撞、反射, 创造着复杂的融合, 空间就这样诞生了。此外, 随着自然光线照射角度的每一次变化, 都重新塑造着物体的存在和相互之间的关系, 这种处于不断诞生之中的场所, 能够唤起人们对生命的联想。对于他来说, 光线永远是一种把空间戏剧化的重要元素。
二、自然光与色彩
没有光, 就没有色。我们知道, 光有可见光和不可见光, 人的眼睛能看到的光波波长在760nm~390nm, 从波长较长到波长较短, 依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫, 如果我们看到的都是单一波长的光, 那么这种光一定是七种颜色的一种;如果我们看见同一光源点的两种以上的不同波长的光, 那神经系统就会感受到了另外的颜色, 例如同时看到蓝色和绿色, 那我们就会以为看到了青色;如果同时看到红色和绿色, 会以为看到黄色;如果同时看到红、绿、蓝三种颜色, 那么, 我们的感觉就是白色;如果同时看到上面所说的七种颜色, 那我们感觉看到的还是白色。由此可以看出, 颜色较浅、明度较高的颜色会对光线起到较强的反射和扩张作用, 所以, 在光线微弱、需要扩散光线来提高亮度的房间, 淡红、淡绿、淡蓝等浅色调的颜色可以通过反射更多的光线来使房间更加明亮。
在室内设计和室内光环境的营造上, 色彩应该发挥重要的作用, 但实际上, 有的颜色面对自然光表现的并不理想, 在光照不足的房间, 如果使用黑色、橙色、褐色和红色, 希望通过他们来反射自然光, 使室内的光线更充足, 很可能会达不到预期效果, 因为这几种颜色会像海绵一样吸收自然光, 而不能把光线反射进室内。室内的光线过于微弱, 会为人们的生活和工作带来诸多不便, 甚至会对人的心理造成消极的影响,
当然, 也不是说光线越多越好, 自然光在不同的区域、不同的季节、不同的时间, 会有质量和颜色上的差异。例如南方气温较高, 特别是夏季, 如果光线过于强烈, 室内有过多的直射光线, 也会对人的身心造成消极的影响。从室内设计的色彩因素来说, 在直射光线过多的房间, 特别是光线能够直接照射到的地面区域, 不适于采用过于明亮的颜色, 需要采用对光线有一定的吸收作用的颜色, 即相对较深的颜色来平衡室内的光照, 从而消除自然光直射区域和室内角落过于强烈的明暗对比, 使室内的光环境尽量达到柔和的效果。
三、自然光与材料
营造合理、平衡的室内光环境, 材料也起着重要的作用。镜子是室内光照不足的房间常用的扩张光线的材料, 它会使尽量多的自然光进入到室内, 从而增加室内的亮度;还能利用人的视觉系统的特性, 使小空间看起来更有延伸感。
放置地毯也是一种不错的方法。地毯是吸收物质做的, 除了对噪音具有吸收作用、可以消除噪音外, 对光线同样具有吸收作用, 它是由成千上万的细丝编织而成, 因此会像海绵吸水一样, 把光吸住。所以, 在有直接光照的区域放置一块地毯, 会有助于室内光环境的平衡。
当然, 可用的室内材料还有很多, 大致可分为光面和毛面两大类。光面对自然光线起着直接反射的作用, 可以将光线直接反射到墙壁和天花板;而毛面材料则会对自然光线起到散射的作用, 将光线散射到四面八方。以窗户为例, 大面积的玻璃窗能直接创造出明亮的光环境, 而茶色玻璃可以滤光, 能够营造出柔和温暖的氛围, 磨砂玻璃则因它的扩散性能而使得室内光环境显得均匀、明快。熟悉了这些材料的特性以后, 我们就可以根据室内原始光环境的不同和平衡光线的标准, 以及房间的功能和室内气氛的营造, 针对这些材料本身的特性, 对其进行灵活使用。
小结
人对自然光有着极强的依赖性, 室内又是人主要的生活空间, 在室内设计中应该加强对自然光的合理应用, 充分运用室内设计的各种构成因素, 平衡室内的光环境, 使自然光在人们的生活中发挥更加重要的作用。
摘要：从自然光的合理运用论述自然光与室内设计的光环境的关系, 并围绕如何运用室内设计的构成要素, 根据室内空间原有的自然光, 创造出更加合理的室内光环境进行探索, 指出在室内设计中应加强对自然光的合理运用, 以创造出更加理想的室内光环境。
关键词：自然光,室内设计,光环境
室内的光环境 篇2
关键词：中国光学科学技术馆,光环境,展示空间,人工光
一、中国光学科学技术馆简介
长春中国光学科学技术馆展馆始建于2009年7月, 位于吉林省长春市净月开发区永顺路1666号, 东望风景秀丽的净月潭森林公园、西临吉林省孤儿学校、北靠超五星级喜来登酒店、毗邻吉林省科技馆、吉林省博物馆, 建筑规模2.6万平方米, 地下一层, 地上三层, 是吉林省科技文化中心的重要组成部分。长春中国光学科学技术馆、吉林省科技馆、吉林省博物馆, 三馆之间互相连通, 公用一个公共大厅。展馆以“科技之光, 引领未来”为展示主题, 馆内设七个主展厅、一个军工展厅和一个临时展厅, 以“普及光学知识, 培育科学思维, 提高科学素质, 增强自主创新”为宗旨, 将以新的形态新的内容, 建成全国首家、行业领先的光学专业主题科技馆。
二、光科馆人工光环境的构成
众所周知, 照明的最佳光源是太阳光, 太阳以可见的光谱提供光线, 千百年来, 人们的眼睛已经熟悉了这种光谱。但在“中国光学科学技术馆”的整体展示设计中, 采用的是无自然光源的照明展示方式, 所有的展示光源以及基本的照明光源均是人工光源。
1、光源
1) 荧光灯
荧光灯的工作原理是通过放电进而产生紫外线辐射, 然后再激发荧光粉而发光。主要分为传统型和无极型两种类型。传统型荧光灯也被称为低压汞灯, 这种等是利用低气压的汞蒸气通过放电过程, 辐射紫外线进而实现, 让荧光粉发射出可见光源。无极荧光灯与传统荧光灯极为不同, 灯泡中不存在灯丝和电极, 灯极存在于灯管的两端。其放电原理是运用灯泡中使用低气压汞蒸气与少量的惰性气体来实现的。无极荧光灯管的内侧表面涂抹有荧光粉层, 充分利用灯泡内的低气压汞蒸气, 通过放电的形式将约计60%的输入电能波长, 然后再转化为紫外辐射, 波长为253.7nm。紫外辐射是通过照射灯管内壁上的荧光粉涂层, 使荧光材料吸收到紫外线的能量, 这样有一些部分就可以转化为可见光被释放出来。荧光灯表现出线状的融合光线, 不适合在立体展品区域使用。在“中国光学科学技术馆”的照明体系中, 每个展厅的入口处灯光均为T5型荧光灯管, 在入口处设置T5灯管与展厅的基础色调相配合给人以明亮、舒适的观感。
2) LED
LED (Light Emitting Diode) 被称之为发光二极管, 它的主要结构为支架、晶片、金线、环氧树脂和银胶五种物质共同组成。LED灯利用电场和某种适当物质互相作用达到发光, 将电能快速而直接的转化为可见光的新型光源, 这种LED是一种新型的半导体光源, 发光时间长达100000小时, 寿命较长;能耗小, 发光效能高, 是一种节能光源;启动时间短, 反应时间为几十纳秒;LED是一种实心全固体结构, 结构牢固, 能够经受较强的冲击与震荡。
在当前绿色节能建筑不断发展的大背景下, LED光源具有光色饱满、无限混色、迅速切换、耐震、耐潮、冷温、超长寿、少维修、低功耗、体积小等优势, 在现代建筑化照明中发挥了不小的作用, 尤其是以对照明质量的非量化指标要求高为特征的场所。LED光源不仅能够满足常规照明质量量化指标所规定的照度等要求, 而且LED光源更是把建筑美学体现的淋漓尽致。在“中国光学科学技术馆”的照明体系中大量的使用了各种形式的LED光源。例如, 在光的时代展厅中, 为了配合整个展厅的基础色调——橙色, 墙面灯带及墙面固定灯盒所使用的都是暖色调的LED光源, 这种LED光源色调饱和度高, 使用寿命长, 可控性强, 发光效果符合展示空间的设计要求, 可以很好配合其他展示光源渲染出展示空间的意境, 能与展示空间很好的融合。而在千年光辉展厅中“光之名家”展项也使用了LED光源, 与光的时代展厅不同的是, “光之名家”展项所使用的是LED点光源, 在玻璃夹层中嵌入了蓝色的LED光点, 展项灯光开启后, LED光点有频率的闪烁, 使整个空间的氛围看起来更加的深邃, 这种LED光源对烘托展示空间氛围起到了重要的点睛之笔。
3) 光纤
光纤即光导纤维, 其工作原理是利用光在玻璃或塑料制成的纤维中全反射而达成的光传导工具, 是一种远程照明装置。优点是频带宽, 低损耗, 重量轻, 抗干扰的性能强, 且保真度高。光导纤维分为端面发光和侧面发光两种。在“中国光学科学技术馆”奇妙之光展厅中“天象剧场”展项的轮廓塑造用的就是侧面发光, 这种光纤点的发光对穹顶展项的点缀起到了重要的作用。但是光导纤维也有其不可避免的缺点, 光导纤维的缺点是价格昂贵, 不能广泛用于照明设计中, 并且比较脆弱, 不易弯曲, 易损坏。
2、照明方式
1) 顶棚照明:这是空间照明中最为基本的照明方式, 一般采用节能灯的形式。顶棚照明的光线柔和, 照明光源照度高。
2) 吸顶和嵌入式照明:该照明方式是将灯具参照相应的安装格式装置在展览展示空间的棚顶之上, 也可以镶嵌于带有吊顶的顶棚内, 这种照明方式要求空间的举架比较高或者具有一定的高度, 这样不会带给人一种压抑的心理感受。
3) 导轨投光式:这种照明方式可以安置在移动的轨道之上, 可以任意调整在轨道的安置位置, 非常方便, 这种照明方式可随时随地的更换所需要的光源, 是设计师们最为喜爱的一种照明方式。
4) 反射式照明:该照明方式通常采用白炽灯和荧光灯作为主要光源, 通常使用灯具或者建筑物将照明的光线隐藏掉, 利用光线的反射面透射到展览展示空间之中, 或者直接将光反射到展品上。运用这种方式反射出来的光不会出现炫目的情况, 光线十分柔和。
5) 展柜集成:这是陈列柜里的照明装置, 有时候在外部使用, 通常使用射灯作为主要光源。在具体安置时, 要注意将光源隐藏起来, 不能在展柜之中暴露出灯具, 影响整体的美观效果。
三、人工光环境的技术方法
展示空间中的光环境可以更好的辅助展示主题渲染空间氛围, 给予观众理想中的意向空间, 满足观众对展示空间所表达的需求以及美化视觉效果。这正是光环境设计在展示空间设计中的价值所在。运用科技并加以艺术加工, 再结合环境的各种其它元素, 从而设计出满足观众心理及展示主题的光环境环境空间。同时, 也要考虑到空间中光环境的照度、光的色彩及所使用的照明灯具方面的设计。
1、整体照明
整体照明是指整个展示场地的空间照明, 目的是为了照亮整个空间。通常, 采光性较好的建筑靠自然采光, 在自然采光较差的展示空间一般采用反光照明或者间接照明的方式。整体照明具有照度均匀, 光线的排布统一的特点, 可以为空间提供良好的整体照明效果, 使空间的氛围和谐、统一。在“中国光学科学技术馆”各展厅中无自然光的照明, 整体照明的光线柔和, 与展项照明无冲突, 一般展项亮度应为整体照明亮度的三倍, 它们直接的比例应3∶1为宜。在公共区域, 如走廊, 大部分采用玻璃幕墙式的自然采光, 采光效果好。
2、重点照明
通常情况下, 射灯作为重点照明所使用的照明灯具, 它比较灵活, 方便于位置和角度的移动、调动等处理, 可以根据设计或安装的实际情况需要变更其照射光束的亮度、光源位置和光源扩散度。此照明方式更加容易引起观众的注意力, 增加展品的品位塑造, 增加观众对于展品的欣赏和识记。这种重点照明方式可以与基础照明配合使用, 能够更加凸显展品所要表现的色彩色泽、材质和肌理等等。由于重点照明为一般基础照明的3至5倍, 所以在具体使用时, 要注意亮度的调节, 在不影响效果的前提下, 使光线对展品的损害值降为最低。
根据不同的展示对象和展品类型, 选择相互适应的重点照明方式:
1) 展柜照明
该照明方式是为了防止出现炫目现象, 增加观众的观看舒适度, 通常使用展柜顶部照明的方式, 在展品与光源之间设置模糊处理, 例如增加磨砂玻璃, 使得光源能够均匀的分布在其中。在展示过程中, 也存在一些展品对光源较为敏感, 这样可考虑在该光源装置上安装滤光片, 使光照的辐射调整在合适的范围。如果在展柜内安装的照明光源为白炽灯, 就会在展柜内聚集大量的热量, 这样会对展品造成损伤, 此时可考虑安装通风散热装置。
2) 展台照明
一般情况下, 工艺品、雕塑与造型丰富的展品都采用展台展柜等展示方式, 这样可突出展品的立体效果和光影效应。因为展品是一个立体形态, 在光源的照射下, 能够呈现出亮光区域、高光区域、背光区域赫尔投影区域。在光源角度不一样时, 会在展品上产生不一样的亮光、背光区域和阴影, 使得展品的立体形态也表现出不同的特色效果。
3) 墙体和展板照明
版面型展示是展馆类展示空间常见的展示方式。一般采用的照明光源为展品上方的射灯。当设置聚光效果为强时, 就会表现出较好的照明效果, 会大大降低了眩光问题的发生, 这种射灯一般会安置在吊顶的滑轨装置之上, 一般设置角度是30度左右, 保证理想的灯光照明效果。
3、装饰照明
“装饰照明也称氛围照明, 主要的作用是丰富室内空间的内容, 光有丰富的表现力, 可以增加室内空间的色彩和立体感。”[《安藤忠雄论建筑》【日】安藤忠雄.中国建筑工业出版社, 2003年]光线是可以产生亮度对比的, 对比越强烈, 越会产生明亮的效果;当灯光漫射时, 亮度则会变得很低, 就会获得较为平淡的气氛效果。通过这种明暗对比的照明设计, 可以增加视觉上的刺激, 提高观赏者的兴奋度。在展示空间光环境的设计中, 运用光影效果, 可以起到气氛照明的作用, 增加环境的装饰气氛。
在展示空间的设计中, 要十分注重装饰照明的应用, 只能渲染出艺术氛围和相应效果, 不可以在照明空间使用, 也不能在展柜中使用。光线在展示空间布置上, 要求体现出层次感, 要呈现出阴暗变化, 灯光渲染出材料色彩与表面质地等效果。同时, 光线具有流动的装饰性。一般在特定的展览展示空间之中, 还有在一些公共空间的墙面之上, 要塑造出丰富的色彩与动感, 让光营造出更加完美的动态艺术效果。
四、光赋予环境的心理寄托性及心理环境的塑造性
很多时候, 光可以理解作为一种文化, 是一种精神寄托, 光环境的变化牵引着人们心理情愫的变化, 这种对人的心理影响更甚于视觉对人产生的影响。情感是一种对客观事物的特殊表达, 是用以判断客观事物是否符合主观意识的复杂心理活动, 通过情感的载体, 可以达到主观的审美要求。人的感情是随着客观事物的存在而产生的, 这就是所谓的触“景”生“情”, 所以除了表现空间的力度和张力, 光在空间中也可以给人一种心理的暗示, 与展示空间进行着连接和对比, 所以设计师们利用光影、空间以及情感之间的联系传达感情、渲染空间氛围。
对于光环境的理解, 可以分为物质的和心理的两方面, 物质的可以是一个具体的物质形态, 比如商业展示、会展展示等实实在在存在的光空间都可以称作物质的光环境, 心理空间则是指光影环境对人的心理的影响, 是人的意识层面的东西。人与周围环境在不断地交流着, 作为人的创造性活动的展示空间, 空间的光环境要创造一种能激起、容纳观众情感的东西。在展示形式的各要素中, 光是最富有刺激性的视觉感官语言, 它善于表达强烈的个人情感和主观愿望。展示空间是一个真实存在的有限空间, 正是通过对展示场景内的光环境的勾画, 使得空间有了生动的情感、强烈的氛围和生命的延续。
五、结语
展示空间中的光环境设计是一个非常值得研究的课题, 光对于展示空间形态的塑造是现代环境艺术中极为重要的环节, 其在设计中虽然看似无形、最易被忽视, 但却是最不可忽视的重要元素之一。现在的展示空间除了要研究物质装饰之外还要研究整个空间的环境, 这些环境的因素对人的生理和心理感受都有很大的影响。本文通过对中国光学科学技术馆中光环境的分析, 阐述了光环境设计在展示空间设计中的重要性, 又简单阐述了在光环境的渲染下人的心理变化, 从而表明了光对人和环境的影响, 进而讲述光对空间的影响, 把光、空间、人三者串成一个互相联系的整体, 即光与人、光与空间、人与空间, 利用三者之间的联系来支撑整个理论框架, 体现设计中的可持续发展和以人为本的设计理念。
参考文献
[1]安藤忠雄[日] 白林 译.安藤忠雄论建筑 [M].中国建筑工业出版社, 2003.
[2]常大伟, 黄艳等.环艺照明设计 [M].中国青年出版社, 2011.
[3]高履泰.光环境的心理作用 [J].北京建筑工程学院学报, 2000, (01)
[4]姜萌.博物馆自然采光的设计与研究[J].中央美术学院, 2010
[5]狄野.展示中的光空间设计 [D].上海戏剧学院, 2007.
虚拟环境中的光效果变化模型研究 篇3
自然景物由于受环境影响,表面色彩和纹理的视觉效果变化很大。通常,鲜明的色彩会变得模糊,即图像的退化。这种退化在视觉上产生远近变化,由此,可以利用这种环境给予的退化机理研究虚拟环境中的光效果变化问题。
光和大气交互的问题是光和一般介质交互问题的特例。根据目前相关文献总结,其变化主要有两类:一类是光通过大气介质后的光衰减;另一类是虚发射效果,即粒子之间互相辐射产生的散射因素,可看作在射向视点方向上每个单位体元的大气介质对视点处光强度的影响。
2 视觉颜色模型
2.1 光的颜色性质
颜色不仅取决于物体本身,还与物体周围光源、环境以及观察者的视觉系统有关。颜色指标从视觉和光学角度的定义描述也有所不同(如图1所示)。
从光学角度看,可见光或不同的颜色都处于电磁波频谱中一个很窄的频带。该频带中每一个频率值都对应一个不同的颜色。低频末端为红色(4.3×1014Hz),高频顶端为紫色(7.5×1014Hz)。在这些频率之间,人眼能区别40万种不同的颜色(如图2所示)。
当白光入射到一个物体上时,一部分频率被反射,另一部分频率被吸收,反射光频率的综合就决定了物体的颜色。若反射光中低频占主导,则物体呈红色,此时光在频谱末端有一主频率或主波长。这一主频率就是光的颜色(Color)或
光的另两个重要性质:
(1)亮度:与光的强度有关,强度越高,亮度越大。
(2)纯度:描述光的纯净程度。
白光的能量分布特点为:
(1)包含可见光所有频率范围。
(2)各频率能量大致一样。
2.2 CIE色度图
1931年,国际照明委员会(CIE)建立了原始彩色国际标准,旨在于允许将所有其他彩色定义为3个原始彩色的加权和。而在可见光频谱中,没有任何3种颜色能完成这点。由CIE建立的标准原色并不与任一真实彩色相对应。在此标准中,每种原色是由它的能量分布曲线来定义的。
CIE色度图主要有三种用途:
(1)计算任何颜色的主波长和纯度。
(2)定义颜色域或颜色区域,以显示叠加颜色的效果。
(3)用于各种图形设备的颜色域。
2.3 常用颜色模型
所谓颜色模型指的是某个三维颜色空间中的一个可见光子集。在计算机图形学中,颜色通常用一种模型描述。颜色模型包含某个颜色域的所有颜色。目前常用的颜色模型有4种:
(1)RGB彩色模式(red,green,blue)。
(2)CMY颜色系统(cyan,magenta,yellow)。
(3)HSV颜色模型(hue,saturation,value)。
(4)HLS颜色模型(hue,lightness,saturation)。
3 图像光效应模型
通过视觉系统所看到的自然景物是景物表面的反射光在三维空间分布的结果,太阳光是入射光光源。按照光学理论,景物表面反射光的色彩和强度的光学特性与入射光源、物体本身材质、表面形状等有关,这些光学特性均可用计算机图形学中的各种光照模型描述。
3.1 光与大气作用
对于自然景物,除表面光照外,还须考虑光线经过大气层对视觉效果产生的影响。这种影响可分为两部分:一是透过大气层照射到物体表面的入射光源的变化,二是物体表面反射光到观察者之间的光路上的变化。
通常,粒子和光的交互可分为两个方面:一是,粒子可以再辐射已经接受的能量,这种再辐射可以在所有方向上发生,但一般在不同的方向上其辐射强度不同,这一过程称为散射;二是,辐射能可以转变成其他形式的能量,如热能、化学反应能,或不同波长的辐射,这些过程称为吸收。在可见光范围内,对于黑烟,光衰减主要以吸收为主,而对于以水气为主的大气微粒,则主要受散射制约。可见光是一种电磁波,波长约为0.5μm。根据经典理论,对于比波长小得多的粒子,光和粒子的交互遵从Rayleigh散射定律。这个定律的显著特征是散射光的强度与波长的4次方成反比。因而蓝光比红光散射强度大,但对于水气粒子较为浓密的大气,应该遵从Mie散射定律。
3.2 验证
色彩变灰。例如,原先色彩鲜艳的绿色树林,经大气水雾遮挡之后,即色彩的饱和度受到影响。饱和度变化的大小同样与水气层的浓度、厚度有关。而且,景物本身颜色变灰也说明景物本身的光强有所衰减。
光色变化。在正常的晴天或薄云天气,一定距离的山的表面看起来会变成蓝色。当空气中水气较少时,只有远山才能显出蓝色。但若湿气较大的山区,山色很明显地变成蔚蓝色,这就是所谓的“晴岚”。很明显,山体的变蓝与水气层的厚度、浓度以及观察的距离等因素有关。
3.3 解释
上述的观察可以定性地解释为:
(1)由于水气的影响,使山体表面的反射光线透过时发生衰减。
(2)由于水气本身散射光,反射光中混入了水气所散射的光,使色彩变灰,并使从某一方向穿过大气的山体表面的反射光加上该方向上的水气散射的光强之和有可能大于原来山体表面反射的光强。
(3)大气的散射作用使得白昼光向光谱高端偏移,产生蓝色效果,从而使水气散射的光和山体反射的光均偏向光谱高端。这样的定性解释和前述的大气粒子的散射理论非常一致。
摘要：讨论了虚拟环境中,光效果变化模拟应用的视觉颜色模型和图像光效应模型,服务于虚拟现实仿真场景的光效果动态模拟。
关键词：虚拟场景,光效果,变化模型
参考文献
[1]黄安祥.空战虚拟战场设计[M].北京:国防工业出版社,2007.
[2]郭齐胜,董志明.战场环境仿真[M].北京:国防工业出版社,2005.
室内的光环境 篇4
1 流媒体数据传输特征
流媒体又叫流式媒体, 即指采用流式传输的方式在网络中进行传输并且播放的媒体格式。在当前的网络环境中, 音频以及视频文件, 通常会采用流媒体格式进行传输, 这主要是考虑到此类文件通常相对庞大, 并且当前数据实时传输的需求与日俱增, 而采用流传输的方式加以实现, 能够有效保证信息消费端的时间得到良好利用, 对于有效实现数据传输资源的均衡使用也有积极的推动作用。
从技术角度看, 流式传输方式是将视频和音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成多个较小的压缩包, 最终在用户发起数据传输请求的时候由服务器向用户计算机实现从用户角度看的连续、实时传送。同一个流媒体文件在传输的时候, 时序上较靠前的文件包在完成传输并且实现播放的时候, 能够为时序上靠后的文件包赢得传输时间, 从而实现用户角度的连续传输。这种数据传输方式, 是所谓的实时观看应用的基础, 也是解决大容量媒体文件的必要手段, 不仅仅对于某些文件的传输意义重大, 对于实时的视频监控以及会议等媒体应用更深地步入市场环境也有着极为重要的推动作用。
就流媒体系统的组成角度而言, 典型的流媒体系统通常包括编码服务器、转码工具、流媒体服务器、媒体播放器以及多媒体制作技术五个组成部分。其中编码服务器负责实现人类可识别语言与机器语言之间的转化;转码工具则负责将有待传输的媒体文件分割成为若干小文件, 并且压缩打包为传输做准备;流媒体服务器负责发挥平台型的作用, 帮助从技术角度搭建起供流媒体传输的逻辑技术平台;而媒体播放器则负责将获取到的媒体文件合理组织, 并呈献给终端用户;最后的多媒体制作技术, 则负责帮助通过媒体播放器将多种媒体信息综合到同一个界面上予以展现, 将包括文字、图片、声音等在内的多种媒体文件加以综合播放, 为用户提供多媒体综合体验。
2 流媒体传输环境下的光复用分析
在面对流媒体数据传输的时候, 通信链路本身的数据传输能力成为了整个数据传输环境中的瓶颈所在。一方面对于流媒体的分割不能太小, 否则会影响不同的分割部分之间的衔接效率, 危害到用户的观看体验;但同时其分割不能太大, 太大就会造成可能在时序上前一个文件块已经播放完, 而时序上的后一个文件块尚未传输完毕, 造成媒体播放器只能停止等待的状况, 一方面危及用户体验, 另一个方面在实时性方面也凸显不足。
这种流媒体对于数据传输物理链路传输能力的要求, 与当前光相关技术的进步, 一同推动着光网络的深入应用。就当前的发展状况看, 光纤的造价不断降低, 已经成为了当前和未来一段时间内毋庸置疑的优质数据传输载体, 并且随着技术的进步, 光复用技术的精度也与日剧增, 这同样成为了推动光网络深入发展的重要力量。当前在光复用领域中, 以光波复用 (wavelength-division multiplexing, WDM) 技术最为突出。从根本上看, 这是一种将多个携带信号的光源压合在一个通信光线中进行传输的技术, 在这样的复用技术之下, 光纤的信息容量最多可以提升到原来的几十倍, 并且随着光复用精度的不断增加, 同一根光缆通道上能够容纳的数据量还可以得到进一步的提升, 从而大大提升光纤的利用率以及信息的传输效率。
一个典型的光波复用技术的传播系统结构参见图1。
整个光复用技术的核心在于光复用系统, 其作用在于将多个不同波长的光信号复用在一起并通过光缆进行传输, 这中双向工作设备有点像之前铜网中的调制解调器, 能够实现复用和解复用两种功能。
从应用的角度看, 光复用技术本身降低了光通信的成本, 从理论角度看, 一根光纤的容量随着光复用技术的成熟状况和精度能够得到无限提升, 因此光纤网络从物理层面看, 仅仅需要关注以安全和稳定作为基础考虑的备份和冗余即可以满足整个通信网络的需求。而对于网络架设方面, 当前市场上的光复用技术以及设备已经日趋成熟, 尤其是光复用设备所采用的无源光学设备, 更是以其较小的体积以及较高可靠性主城, 结构也相对简单, 为大规模应用铺平了道路。与此同时, 光纤的接续技术也在不断进步之中, 接续损耗的不断降低, 也是推动光网络逐步走向信息消费终端的重要推动力量。
3 结论
基于当前流媒体的传输特征, 以及光复用技术的成熟状况, 在未来的时间内, 这二者必然都会占据数据网络的重要地位。人们对于流媒体以及流传输技术的需求必然会成为未来数据传输的重要特征, 而这必然会随着光相关技术的成熟, 以更强劲的生命力出现在技术领域之中。
摘要：文章首先针对流媒体的传输特征以及主要技术构成做出了必要分析, 而后进一步就光复用技术的框架和主要应用状况展开了讨论。
关键词：流媒体,光复用,分析
参考文献
[1]张涵.光纤通信技术与光纤传输系统的分析与探讨[J].科技创新导报, 2011, (01)