实时全局重光照算法

提出了一个实时全局重光照算法．算法利用重建的几何模型和沿不同光照方向的预采样图像恢复材料的反射属性，通过这些属性得到了面片在不同采样图像上的间接光照和环境光照．并用低价基函数将它们拟合．重光照绘制时，将恢复的材料属性应用于光照明模型计算出直接光照分量问接光照和环境光照分量由低阶基函数获得．物体表面细节则通过求解表面法向和材料属性的扰动量重建.实验结果表明，算法有效地重建了全局光照明效果和表面细节，生成的阴影边缘清晰，且绘制速度迭到实时．     

基于Freescale微控制器的AOI多彩照明控制系统

为了检测出高密度印刷电路板(HDI PCB)中的多种焊接缺陷,对用于自动光学检测(AOI)设备的多角度多色彩LED照明装置的控制系统进行软硬件改进,设计了一种以Freescale--MC9H12XS128为微控制器的多彩照明控制系统。控制系统的硬件结构简单,可同时对4组LED阵列进行脉宽调制控制,根据实际图像的提取效果,通过接收主控上位机发出的指令,对不同LED阵列进行颜色选择和256级光照亮度的调节。实验结果表明,该系统能满足AOI设备对照明装置提出的各种要求,使照明系统光照均匀,光强可调,响应快,发热量小。     

对基于光纤导光照明系统的研究

光纤导光照明是一种节约环保的照明方式,比起其他照明方式,通过光纤导光进行照明更加舒适、健康.该系统在阳光充足的条件下,直接将太阳光通过光纤导入到室内进行照明.当光线不足时,还可以通过电力进行照明.该照明系统对太阳光能和电能进行了合理的利用和搭配,充分体现了节能环保的理念.     

增强现实系统光照模型建立研究

增强现实系统真实环境整体光照模型的建立，是增强现实技术研究的重要部分。提出了一种新的方法，根据注册图像中标志物的明暗状况。利用计算机图形学的光照明模型计算方法进行逆推，可以较为方便地建立增强现实系统光照模型。算法简单易行，并且适应性较强。     

基于图像的光照

基于图像的光照技术是利用现实世界的光照图像来照明现实的或计算机生成的场景及物体的一种方法。介绍了基于图像光照的基本方法和步骤，在LightWave 3D图形软件中建立三维物体模型，加入高动态范围图像作为场景照明环境，通过光通量与高动态范围图像的结合，获得了逼真的光照及环境映射图像。     

实验室照明控制系统设计

本文介绍了基于单片机的实验室照明控制系统,可以有效的节约教室照明系统所耗能源。系统以单片机为核心,辅以红外检测模块,光照检测模块,报警声光模块以及灯光控制模块组成完整的控制系统。     

基于OpenGVS4.3的光照效果研究

随着计算机软、硬件性能的不断提高和优化,在实时三维视景仿真中,光照效果已经成为一个越来越受到人们关注的特效,光照效果的好坏已经成为影响视景仿真逼真程度的重要部分。该文就是以Visual C＋＋6．0为开发平台,使用基于OpenGL的三维视景引擎OpenGVS4.3模拟出夜间光照效果,提高三维视景仿真的逼真度。该文所实现的光照效果分为静态光照效果和动态光照效果,静态光照主要用于场景中固定光源的照明方面,动态光照效果采用位置同步和方向同步算法模拟车辆大灯、机载探照灯等运动物体上光源的照射效果。     

基于NB-IoT技术的低功耗智能路灯系统设计

在碳中和背景下,城市道路照明系统节能要求越来越高,为实现城市路灯照明系统智能化节能目的,设计一种基于NB-IoT技术的低功耗智能路灯控制系统。单灯控制器以低功耗的ATMEGA32作为核心控制器,采用BC53-G实现运营商网络与路灯监控平台的双向通信,融合光照传感器、温度传感器以及监控平台的开发等实现了路灯系统的自定义控制、智能控制等,结合系统监控平台可以实现系统的断电保护、故障信息自动上报以及路灯节点的电压、电流、功率等数据采集等,达到了无人化智能管理需求。并在此基础上通过系统低功耗优化设计以及结合节能管理方案有效降低了电能损耗,经过运行测试,该系统在半节能模式下较正常模式下节约功耗达46%,根据系统控制平台的要求运行稳定,节能效果明显,具有可推广性。     

可变材质的实时全局光照明绘制

现有的基于预计算的全局光照明绘制算法都假设场景中物体的材质固定不变,这样,从入射光照到出射的辐射亮度之间的传输变换就是线性变换.通过对这种线性变换的预计算,可以在动态光源下实现全局光照明的实时绘制.但是,当材质可以改变时,这种线性变换不再成立,因此,现有算法无法直接用于动态材质的场景.提出了一种方法:在修改场景中的物体材质时,可以实时得到场景在直接光照和间接光照下的绘制效果.将最终到达视点的辐射亮度根据其之前经过的反射次数及相应的反射材质分为多个部分,每个部分和先后反射的材质的乘积成正比,从而把该非线性问题转化为线性问题.又将所有可选的材质都表示为一组基的线性组合.将这组基作为材质赋予场景中的物体,就有各种不同的组合方式,预计算每种组合下所有部分的出射辐射亮度.在绘制时,根据各物体材质投影到基上的系数线性组合预计算的数据就能实时得到最终的全局光照明的绘制结果.该方法适用于几何场景、光照和视点都不发生变化的场景.使用双向反射分布函数来表示物体的材质,不考虑折射或者半透明的情况.该实现最多包含两次反射,并可以实时绘制得到一些很有趣的全局光照明效果,比如渗色、焦散等等.     

基于图像的光照模型的研究与实现

为了把计算机生成的虚拟物体更好地融入真实场景的实拍照片中，实现光照一致性的效果，提出了一个基于图像的光照模型，它使用光测图作为光源从而实现对场景的照明。在研究基于图像的局部光照模型时，又提出了双向折射率分布函数这一概念，从而简化了局部光照模型的设计。在实现阶段，采用立方体环境映照来表示场景，采用光测图记录环境映照中光辐射的分布信息，从而提高了绘制效率。实验表明，本模型较成功地实现了光照一致性，在增强现实、图像合成等方面具有很大的应用价值。     

虚拟环境中的光效果变化模型研究

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。     

基于扩展DALI总线的智能照明系统设计

针对大型商业照明场合存在的如组网不便、照明效果单一,能源利用率底的问题,设计了一套基于扩展DALI总线的商业智能照明系统,以实现系统的大面积组网和集中控制,获得丰富的照明效果,实现系统的绿色环保运行。测试系统搭建完成后,实现了管理人员对系统的集中管理和远程监控;系统可按照工作日程表、时间表自动运行;具有分区、分组、单灯、场景等多种控制方式,控制灵活,能达到较好的照明效果和节能要求,可满足多种商业照明需求。     

Non-visual biological effect of lighting and the practical meaning for lighting for work

The effects of good lighting extend much further than we used to think. Recent medical and biological research has consistently shown that light entering the human eyes has, apart from a visual effect, also an important non-visual biological effect on the human body. As a consequence, good lighting has a positive influence on health, well-being, alertness, and even on sleep quality. Our better understanding of the diversity in lighting effects teaches us that new rules governing the design of good and healthy lighting installations are required. Thanks to the recent discovery of a novel photoreceptor in the eye and its probable distribution within the eye we can now begin to define these new rules. These will guide us to dynamic lighting installations: that is to say dynamic in lighting level and dynamic in tint of whiteness of the lighting colour.     

Interactive Lighting Design with Hierarchical Light Representation

Lighting design plays a crucial role in indoor lighting design, computer cinematograph and many other applications. Computer‐assisted lighting design aims to find a lighting configuration that best approximates the illumination effect specified by designers. In this paper, we present an automatic approach for lighting design, in which discrete and continuous optimization of the lighting configuration, including the number, intensity, and position of lights, are achieved. Our lighting design algorithm consists of two major steps. The first step estimates an initial lighting configuration by light sampling and clustering. The initial light clusters are then recursively merged to form a light hierarchy. The second step optimizes the lighting configuration by alternatively selecting a light cut on the light hierarchy to determine the number of representative lights and optimizing the lighting parameters using the simplex method. To speed up the optimization computation, only illumination at scene vertices that are important to rendering are sampled and taken into account in the optimization. Using the proposed approach, we develop a lighting design system that can compute appropriate lighting configurations to generate the illumination effects iteratively painted and modified by a designer interactively.     

VISIBILITY IN LIGHTED STREETS AND THE EFFECT OF THE ARRANGEMENT AND LIGHT DISTRIBUTION OF THE LANTERNS∗

Abstract

This paper discusses the problem of assessing visibility in lighted streets find some inadequacies of existing lighting installations.

Two investigations are reported : the first on the effect on brightness and ‘ patchiness ’ of the spacing of lighting installations on roads of different widths. The second compares two cut-off and non-cutoff lighting installations in terms of visibility and glare.     

基于顶点Shader实现的光照计算技术

真实的光照效果模拟一直是计算机图形学中一个倍受瞩目的课题。鉴于此,在Microsoft Visual Studio开发环境下,利用DirectX 9.0软件包进行3D开发,结合顶点shader技术编程实现了Direct3D支持的三种灯光(平行光、点光、聚光)的顶点光照效果,并与使用标准图形管线实现的光照效果进行了对比。发现前者可以实现更为灵活且真实的光照效果。     

点光源环境下室内环境灯光多参量控制仿真

为提高室内环境灯光照射的自适应性能,需联合控制灯光参量。提出基于模糊PID的点光源环境下室内环境灯光多参量的控制方法。基于动态基元的自适应学习方法,构建室内环境灯光控制的约束参量模型,在模型参数约束下采用多自由度耦合调节方式,调节室内环境灯光的亮度和角度;采用模糊PID控制方法,进行灯光的亮度信息和光源输出信息的融合处理;构建模糊PID控制律实现对室内环境灯光的颜色、光强、照射角度、波束衍射特征等参量的多参量融合调节和控制。仿真结果表明,采用研究方法控制室内环境灯光参量,能有效提升灯光色彩融合效果,且方法自适应性能较好、控制律性能较强,可应用性更高。     

User interaction with everyday lighting systems

New lighting technologies create new opportunities that may contribute to people’s experience of light. These opportunities are a result of the increased variety and freedom in terms of colour, form factor and connectivity of the lights. To allow people to fully benefit from the potential of such novel lighting systems, there is a need for a new user interaction paradigm. To develop this paradigm, we have to better understand the aspects that play a part in the interaction with lighting, paying special attention to people’s motivation for interaction. This paper reports on a context-mapping study that was performed to gain insight in these aspects. As result, we present a set of seven themes that regard the interaction with lighting in the current situation and in the future. These themes provide an overview of the relevant aspects in this domain and contain considerations and opportunities for the design of new interfaces for novel lighting systems. We conclude that people have different levels of lighting needs that are highly dependent on context and that also require control at different levels. The context and lighting needs have a large influence on the extent to which people are motivated to adjust their lighting. Moreover, the lighting interface itself has a large effect on this motivation, mainly influenced by the degrees of freedom, the control location and availability, the degree of automation and general interaction qualities.     

基于决策树算法的园区照明系统能耗优化控制方法

针对园区照明系统能耗数据缺失、区域能耗难以控制的问题,助力企业节能、减排,提出了一种基于决策树算法的园区照明系统能耗优化控制方法。预处理园区照明系统能耗数据,通过属性选择统一能耗数据属性值,采用基于马氏距离的k均值填充法填补能耗数据缺失值;选取C4.5决策树搭建园区照明系统能耗回归预测模型,预测获取园区照明系统总能耗,构建园区照明系统能耗控制目标函数,衡量照度及照明设备亮度二者跟随时间推移产生的规律,以此判断园区照明系统设备的下一时刻亮度,实现对园区照明系统的能耗优化控制。实验结果表明,所提方法可有效填补缺失能耗数据,并精准预测园区照明系统能耗值,预测精度高达99.16%;优化控制后的年度耗电量相比上一年度缩减两倍,优化控制效果优秀。