Bir iç mekan kenevir yetiştirme odası tasarlarken göz önünde bulundurulması gereken en kritik hususlardan biri, mümkün olan en iyi aydınlatma kapsamını sağlamak için aydınlatma armatürlerinin doğru yerleştirilmesidir. Yanlış yapılırsa, büyüyen alan boyunca ışık yoğunluğu tutarsız olabilir veya hatta gereksiz yere harcanabilir. Neyse ki, sanal bir ışık yoğunluğu haritası oluşturmak için bir oda boyunca ışık yoğunluğunu modelleyebilen yazılım programları var. Bu programların çoğu, insan aydınlatma ihtiyaçları için mimari tasarımda kullanılmak üzere yazılmış ve genellikle farklı kullanım amaçlarını hesaba katmak için herhangi bir değişiklik yapılmadan, ışık modellemesini büyütmek için yeniden tasarlanmıştır.
Mimari ışık haritalama yazılımı, bir odadaki ışık yoğunluğu varyasyonları hakkında kabaca bir fikir verebilirken, bazı önemli sınırlamalar vardır. İnsan gözleri, ışık yoğunluğundaki küçük farklılıkları algılama konusunda aslında oldukça zayıftır; İrisimiz daha parlak ışık seviyelerine maruz kaldığında otomatik olarak daralır, daha az ışığın içeri girmesine izin verir ve ışığın gerçekte ne kadar yoğun olduğuna dair algımızı değiştirir. Mimari ışık haritalama yazılımı, bu nedenle, gözlerimiz farkı anlayamayacağından gerçek ışık yoğunluğunu hesaplama biçiminde oldukça "özensiz" olmayı göze alabilir. Bir ışık haritası oluşturmak için gereken süreyi azaltmak için mimari aydınlatma yazılımı tarafından birden çok kısayol kullanılır. Ama neden kısayollara ihtiyaç var? Cevap, yazılımın çeşitli değerlerde ışık yoğunluğuna ulaşma şeklindedir.
Işık nasıl haritalanır
Yazılımın gerçekte nasıl çalıştığına dair temel bir anlayışa sahip olmanıza yardımcı olur. Bir odadaki tek bir noktanın ışık yoğunluğunu hesaplamak için, o noktanın bir odadaki her ışık fikstüründen ne kadar ışık "gördüğünü" bilmeniz yeterlidir. Bu, ışık kaynağına olan mesafenin yanı sıra ışık ile hesaplanan nokta arasındaki açıyı da hesaba katan basit bir hesaplamadır. Bir ışık kaynağından uzaklaştıkça, uzaklığın karesiyle orantılı olarak ışık yayılır veya yoğunluğu azalır. Açı önemlidir, çünkü aydınlatma armatürleri genellikle ışığı istenen yere yönlendirmeye çalışırlar ve bu nedenle bir aydınlatma armatüründen aynı mesafede bile çarpıcı şekilde farklı ışık yoğunlukları olabilir. Bir ışık fikstürünün mutlak yoğunluğunu (toplam akı), belirli bir aydınlatma armatüründen belirli bir açının göreli yoğunluğunu ve ışık fikstürüne olan mesafesini bilmek suretiyle, herhangi bir noktadaki ışığın yoğunluğunu kolayca hesaplamak mümkündür. doğrudan fikstürden geliyor.
Ancak bu, ışık yoğunluğunun çoğu insanın düşündüğünden çok daha büyük bir bileşen olan yansıyan ışığı hesaba katmaz. Dört duvarlı bir odada yansıyan ışığı hesaba katmak için, ışık haritalama yazılımı, ışığın ne kadarının dört duvardan her birinden yoğunluğu hesapladığı belirli noktaya yansıtılacağını hesaplamalıdır. Bu, ışık fikstüründen her duvara ne kadar ışık çarptığını ve ardından bu ışığın ne kadarının modellemeye çalıştığı noktaya yansıtılacağını hesaplayarak yapılır. Simülasyona sadece dört duvar eklenmesi, basit bir hesaplamayı dokuza dönüştürdü - biri doğrudan armatürden modellenen noktaya çarpan ışık için, her biri uygun noktadaki dört duvara çarpan ışık için, modellenen ışığa yansıtmak için açı yapılacak nokta ve sonra bu dört duvar için modellenen noktaya birer tane.
İNCİR. 2. Bir iç mekan sebze yetiştirme operasyonu (alt) ile karşılaştırıldığında çiçeklenme için optimize edilmiş (üstte) bir kenevir yetiştirme odasının planlanmasında farklı ihtiyaçları gösterebilen iki ışık haritalama yazılımı çıktı dosyası gösterilmektedir. Yazılım hesaplamaları, fikstürlerin aralığı ve sayısı ile gerekli fikstürlerin akı yoğunluğunun belirlenmesine ve ayrıca enerji kullanımı ve potansiyel mahsul verimlerinin tahmin edilmesine yardımcı olabilir.
Dolayısıyla, tek bir aydınlatma armatürüne sahip dört duvarlı “basit” bir oda için, belirli bir noktadaki ışık yoğunluğunu belirlemek için dokuz hesaplama gerekir. Modele ikinci bir ışık fikstürü eklerseniz, nokta başına 18 hesaplama alır; 10 aydınlatma armatürü spot başına 90 hesaplama alır. Odaya ışığı yansıtan veya emen nesneler eklerseniz, her nesne için ışık fikstürü başına iki hesaplama daha eklersiniz. Bu algoritmik prosedür ışın izleme olarak bilinir, çünkü aslında her ışık ışınını kaynağından modellenmiş bir noktaya kadar izliyorsunuz.
Bu arada, bilgisayar tarafından üretilen en yüksek kalitede görüntü bu şekilde yapılır - bir sahnedeki tüm modellenmiş nesneler boyunca tüm ışık kaynaklarının ışın takibi, dikkat çekici derecede ayrıntılı ve gerçeğe yakın görüntüler sağlayabilir. Bununla birlikte, gereken hesaplama sayısı, her bir ışık kaynağı ve modellenen sahnedeki her nesne ile çarpıcı bir şekilde artarak, bilgisayarların tek bir görüntüyü oluşturması saatler veya günler sürebilir.
Mimari ışık haritalama yazılımı, çok daha hızlı bir ışık yoğunluğu haritası oluşturmak için birçok basitleştirici varsayımdan yararlanabilir. Bir odanın her inç karesini modellemek yerine, çoğu sadece birkaç metrede bir örnek noktaları modelleyecek ve ardından ara değerler olarak aradaki noktalar hakkında varsayımlar yapacak - her nokta için yüzlerce veya binlerce hesaplama yerine tek bir ortalama hesaplama. İnsan gözleri gerçek ışık yoğunluğunu belirlemede çok hassas olmadığından, bu basitleştirmeler mimari bir ışık haritası oluşturmak için yeterince iyidir. Bu, örnekleme hızına bağlı olarak ışıklı bir harita oluşturmak için geçen süreyi saatlerden birkaç saniyeye indirebilir.
Mimari ışık haritalama yazılımındaki bir diğer yanlışlık, yazılımın armatürden farklı açılarda göreceli ışık yoğunluğu hakkında sahip olduğu bilgilerden kaynaklanmaktadır. Aydınlatıcı Mühendislik Topluluğu (IES), ışık fikstür yoğunluğu ve göreceli yoğunluk hakkındaki bilgileri farklı açılarda depolamak için standart bir dosya formatı geliştirdi; bu IES dosyaları, farklı aydınlatma armatürlerini modelleyebilmek için mimari ışık haritalama yazılımına beslenir. IES dosyaları, dönen (veya armatürün etrafında dönen) bir teçhizata bir ışık fikstürü yerleştiren ve çeşitli açılarda ışık yoğunluğunu ölçen test tesisleri tarafından oluşturulur. Tek bir LED gibi test edilen küçük cihazlar (DUT'lar) için bu test donanımları, çok sayıda farklı açıdan yoğunluğu hızlı bir şekilde ölçebilir. Çoğu LED bitki yetiştirme lambası gibi daha büyük armatürler için, test donanımı oldukça büyük olması gerektiğinden çok pahalı hale gelir. Her dönüş derecesinde ışık yoğunluğunu ölçmek yerine, yalnızca birkaç açıyla ölçmek çok daha ucuzdur. Işık fikstürü ne kadar büyükse, test ve sonuçta ortaya çıkan IES dosyası o kadar doğru olur, daha pahalı hale gelir. Çoğu LED büyüyen aydınlatma armatürü nispeten büyüktür ve bu nedenle bu yöntemi kullanarak doğru bir şekilde modellemek pahalıdır.
Bir IES dosyası yalnızca birkaç açıdan ölçümlere sahipse, mimari ışık haritalama yazılımı, IES dosyasına dahil edilmeyen açılarda gerçek bağıl ışık yoğunluğunun ne olacağına dair daha fazla varsayımda bulunmalıdır; IES dosyasına en yakın iki açı.
Bitki problemlerini çözme
IES dosyalarındaki seyrek açı örneklemesini ve modelin kendisi tarafından seyrek uzaysal örneklemeyi birleştirmek, model ile gerçeklik arasında önemli sapmalara yol açabilir. Yine, ışık yoğunluğundaki% 10'luk bir farkı bile ayırt edemeyen insan gözleri için bu bir sorun değil - ancak yetiştirme odasındaki bitkiler için bu sapmaların önemli bir etkisi olabilir. Yetiştirme odasındaki sıcak noktalar bitkileri strese sokabilir ve verimi düşürebilirken, arzu edilenden düşük ışık seviyelerine sahip alanlar da verimi düşürebilir.
Kenevir bitkilerinin farklı büyüme aşamalarında farklı minimum ışık gereksinimleri vardır ve maksimum ışık seviyeleri, suşa bağlı olarak değişir. Kanopi boyunca optimum ışık seviyelerini sağlamak için aydınlatma armatürlerinin türünü, sayısını ve tam yerleşimini ve yüksekliğini hassas bir şekilde belirlemek için ışık haritalama modellerini kullanmak, tüm bitkilerin ideal aydınlatmayı almasını sağlayabilir. Doğru ışık modellemesi, ışık kullanımını optimize etmek, boşa harcanan alanı en aza indirmek ve mevcut kanopi alanını maksimize etmek için oda düzenini büyütmeye yardımcı olabilir.
Black Dog LED, bu sorunları ortadan kaldırmak için kendi yetiştirme odası ışık haritalama yazılımını geliştirdi. Yazılım, seyrek olarak örneklenmiş açısal test bilgilerini kullanmak yerine, her derecedeki açısal yoğunluğu doğru bir şekilde modellemek için armatürlerimizde kullanılan her LED için açısal yoğunluk testi bilgilerini alır. Yazılım ayrıca, seyrek uzamsal örnekleme kullanmak ve aradaki okumaların ortalamasını almak yerine her noktayı - her bir inç kareye kadar - modeller. Bu, bir yetiştirme odasının aydınlatmasını çok daha doğru bir şekilde modellememize, mimari aydınlatma yazılımı tarafından oluşturulan bir ışık haritasında asla görünmeyecek potansiyel sıcak noktaları ve karanlık noktaları tanımlamamıza olanak tanır.
Bitkilerin insan gözünden farklı spektral ve ışık yoğunluğu ihtiyaçları vardır; Bitkinizin büyüme odasını modellemek için insan gözünün ihtiyaçları için tasarlanmış yazılımı neden kullanasınız?
