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多场景照明系统建模与仿真验证

📚 共计 30 章节

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照明系统概述

照明系统建模的意义、常见照明模型类型、建模流程总览。

光学基础理论

光度学与辐射度学基础、色度学基础、人眼视觉特性。

点光源、线光源、面光源、体积光源的定义与数学描述。

配光曲线（LID）的理解、IES/LDT 文件格式解析、光源配光数据导入。

反射与折射模型

镜面反射、漫反射、混合反射、折射定律（Snell's Law）在建模中的应用。

材质光学属性

BRDF（双向反射分布函数）基础、BTDF、BSDF 概念与参数化。

光线追踪基础

光线与场景求交算法、递归光线追踪、路径追踪简介。

蒙特卡洛方法

蒙特卡洛积分在光照计算中的应用、重要性采样、随机数生成。

辐射度算法

辐射度方法原理、形状因子计算、渐进式辐射度。

全局光照算法

光子映射算法流程、光子图构建、密度估计与渲染。

硬阴影与软阴影、阴影贴图、阴影体积、光线追踪阴影。

全局光照概念、一次反弹与多次反弹、环境光遮蔽（AO）。

颜色与光谱建模

光谱功率分布（SPD）、RGB与光谱渲染、颜色校正。

灯具几何结构、反射器设计、透镜与扩散器建模。

场景几何建模

CAD模型导入、三角网格化、场景层次结构（BVH）。

传感器模型

照度计、亮度计、光谱仪在虚拟环境中的建模。

传感器测量

照明计算标准

CIE标准、室内照明计算（利用系数法）、室外照明计算。

软件工具链

Radiance、Dialux、Relux 等工具介绍与对比、Python 在其中的角色。

Python 与 Radiance 集成

使用 Python 调用 Radiance 命令、解析输出结果。

数据驱动建模

基于实测数据的照明模型构建、机器学习在照明预测中的应用。

参数化建模

使用 Python 生成参数化场景、批量仿真与优化。

参数化批量

可视化与后处理

伪彩色图生成、等照度线绘制、眩光分析（UGR）。

时间序列照明模拟、日光与人工光混合控制。

验证与校准

仿真结果与实测数据对比、模型校准方法。

加速结构（BVH、KD-Tree）、并行计算（多线程/GPU）、近似算法。

案例实战1：室内办公室照明

室内办公室照明建模与优化。

案例实战2：道路照明

道路照明建模与眩光评估。

案例实战3：博物馆照明

博物馆照明建模与文物保护。

案例博物馆

案例实战4：体育场馆照明

体育场馆照明建模与均匀度分析。

总结与展望

照明建模的未来趋势、数字孪生与元宇宙中的照明。

趋势数字孪生