Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Számítástechnika

Számítógéppel támogatott világítástervezés

2005. június 1. | netadmin |  5068 | |

Az alábbi tartalom archív, 16 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Számítógéppel támogatott világítástervezés A napjainkban tapasztalható rohamos technikai fejlődés a világítástechnikában is érezteti hatását. A kereskedelemben forgalmazott fényforrás-típusok száma több ezerre tehető, és az ezekkel üzemeltetet...

Számítógéppel támogatott világítástervezés

A napjainkban tapasztalható rohamos technikai fejlődés a világítástechnikában is érezteti hatását. A kereskedelemben forgalmazott fényforrás-típusok száma több ezerre tehető, és az ezekkel üzemeltetett lámpatestek választéka is rohamosan bővül. A kínálat kiszélesedésével lehetőség nyílt a megrendelők egyre részletesebb, pontosabb és különlegesebb igényeinek kielégítésre. Ez azt jelenti, hogy napjainkban le kell mondanunk a sablonos megoldások alkalmazásáról, helyettük a konkrét célt kiszolgáló, egyedi világítási megoldások felé tartunk. Ebbe beletartozik a megfelelő fénytechnikai, színtani és elektromos paraméterekkel rendelkező fényforrások, valamint az optimális fényeloszlású lámpatestek kiválasztása, és a helyes bútor, illetve lámpatest elrendezésének megtervezése is. Az a szakember, aki évekkel ezelőtt, pusztán tapasztalatára hagyatkozva, papírral és ceruzával viszonylag könnyen elkészítette egy helyiség vagy épület világítását, manapság ugyanerre felelősséggel csak számítógépes méretezés alapján vállalkozik. A megrendelők részéről egyre gyakrabban felmerül a világítási látványterv igénye is, amelyet számítógép nélkül lehetetlen lenne elkészíteni. A világítástechnikai szoftverek térhódítása tehát indokolt. Hogyan tudjuk ezeket szolgálatunkba állítani, és hogyan kerülhetjük el, hogy mi legyünk kiszolgáltatva a technikának? Ezekre a kérdésekre keressük most a választ.

Mire NEM alkalmas a számítógép?
Mindenek előtt egy tévhitet kell eloszlatnunk: a számítógép nem tud világítást tervezni, de olyan a tervezőnek, mint egy jó műszer a rutinos szerelőnek. A műszer sem mondja meg egy berendezésről, hogy jó vagy rossz, de az általa kijelzett értékek alapján a tapasztalt szerelő minden kérdésre választ tud adni. Így van ez a világítástechnikai szoftverekkel is: a programok pontosan megfogalmazott kérdésekre, pontos bemenő adatok esetén pontos válaszokat adnak, de ezek alapján dönteni továbbra is az embernek kell. A jó döntéshez pedig nélkülözhetetlenek a világítástechnikai alapismeretek - és persze a rutin sem elhanyagolható. A gép által közölt eredményeket tehát minden esetben ellenőrizzük a józan ész alapján, így elkerülhetjük, hogy valamilyen "elütés" miatt olyan banális hibát vétsünk, ami súlyos anyagi- vagy presztízsveszteséggel jár.

Mit nyújtanak a világítástechnikai szoftverek?
Az ilyen programoknak ma már számos változata fut a felhasználók gépein. A különböző szoftverek némileg eltérő szolgáltatást nyújtanak, de elmondható, hogy az egyre fejlettebb verziók egyre átfogóbb lehetőségeket kínálnak a felhasználók részére. A világítástechnikai méretezés más-más számítási módszereken alapul külső, illetve belső téren. Ezen kívül a szabványokban megfogalmazott követelmények is eltérők ezeken a területeken. A szoftverek is - ehhez igazodva - más-más algoritmus szerint működnek a belső téri, a kültéri és az útvilágítási méretezéseknél. Egyes régebbi változatok speciálisan egy-egy felhasználási területre korlátozódtak csak, de a korszerűbb verziók már tartalmazzák mindegyik számítási metodikát. (Ezek természetesen külön menüpontban hívhatók a programon belül.)
A szoftverek első generációja általában csak az értékeléshez legszükségesebb információkat határozta meg. Egy vagy több síkban, meghatározott pontokban kiszámolták a lámpatestek által létrehozott vízszintes vagy függőleges megvilágítás értékét, és a kapott eredményekből meghatározták az átlagos megvilágítást és az egyenletességet. Ezen kívül - a szabványok előírásainak alapján - értékelték a lámpatestek kápráztató hatását is. A vizsgálati síkok száma, helyzete, a síkokon belül az értékelési pontok száma, eloszlása a program fejlettségétől függően vagy előre definiált, vagy a felhasználó által meghatározható volt. Ez a szoftver-generáció még nem (vagy csak korlátozottan) vette figyelembe a környezetből (falakról, bútorokról stb.) visszaverődő fényt, és nem nyújtott információt a tárgyak láthatóságát legjobban jellemző paraméterről, a fénysűrűségről sem. A szoftverfejlesztés tehát a tárgyak reflexiós tulajdonságainak figyelembe vétele és a fénysűrűség-viszonyok meghatározása irányába indult el.

A mai programok már számolnak a tárgyakról és a falakról történő többszörös fényvisszaverődéssel is, ezen kívül egyre pontosabban veszik figyelembe a felületek színét, reflexiós tulajdonságait (szórási indikatrixát). Ezek alapján már lehetőség nyílik bármelyik felület bármelyik pontjában a fénysűrűség meghatározására tetszőleges nézési irányból, vagyis a vizsgált környezet a láthatóság szempontjából teljes egészében jellemezhető. Ez arra ösztönözte a programozókat, hogy megjelenítsék azt a látványt, amit az adott környezetben a tervezett világítás mellett valójában láthatnánk. Ma már létezik olyan program is, amelyik figyelembe veszi a felületek áttetszőségét, a tükröződéseket, a többszörösen visszavert fényeket, a fényforrások térbeli kiterjedését, sőt még a természetes világítás hatását is, és így lehetőség nyílt a környezet valósághű ábrázolására, fotorealisztikus képek alkotására. Ezek a képek más - nem világítástechnikai programmal - "videofilmmé" fűzhetők össze, így már a tervezés időszakában is bebarangolhatjuk a leendő épületet vagy területet különböző világítási megoldások esetén.

Összefoglalva azt mondhatjuk, hogy a korszerű világítástechnikai programok minden olyan lényeges paramétert ki tudnak számítani, amire a tervezőnek szüksége lehet (horizontális, vertikális, cilindrikus, szférikus megvilágítás bármelyik síkban, bármelyik pontban, fénysűrűség bármelyik pontban bármilyen irányból, káprázási hatások, egyenletességi értékek stb.), sőt egyes programok el tudják készíteni a tervezett létesítmény valósághű látványtervét is. A korszerű programok a kapott eredményeket összehasonlítják a vonatkozó szabványok előírásaival is, így a felhasználónak egyszerű dolga van az értékelésnél. Egyes programoknál arra is van lehetőség, hogy előre meghatározott igényekhez a számítógép tegyen javaslatot a lámpatestek számára, elhelyezésére, amit aztán a felhasználó igény szerint módosíthat. Az sem ritkaság, hogy a felhasználó több elrendezési változatot készíthet, és a kapott eredmények alapján választhatja ki a legjobbat. Az eredmények megjelenítése többféle módon is lehetséges, amelyek közül a felhasználó választja ki a számára legmegfelelőbbet. A legpontosabb megjelenítési forma a kiszámolt értékek táblázatos megjelenítése (1. ábra).
Ezek az értékek ugyan sokat elárulnak a világítástechnikusnak, de nehezen áttekinthetők. Könynyebben értelmezhetők a 2. ábrán látható, ún. izolux görbék, amelyeken az azonos megvilágítású pontokat összekötik, így láthatóvá válnak a hasonlóan "világos vagy sötét foltok" körvonalai. A megjelenítés történhet 3-dimenziós grafikonon (3. ábra), illetve az azonos megvilágítású területek kiszínezésével nyert tónusdiagrammal is (4. ábra). Az értékelhető számadatokkal nem szolgáló, de leglátványosabb megjelenítési forma a fotorealisztikus képek készítése (5. ábra).

Hogyan szerezhetők be a világítástechnikai méretezőprogramok?
Talán meglepő, de ezekhez a szoftverekhez ingyenesen lehet hozzájutni. Vannak olyan programok, amelyeket a lámpatestgyártók saját termékeikkel való méretezésre fejlesztettek ki, és adatbázisukban is csak az adott gyártó termékei szerepelnek. Ezeket a gyártók mintegy reklámcélból terjesztik, bízva abban, hogy minél több terv születik ezek használatával, annál nagyobb forgalmuk származhat a lámpatestek értékesítéséből. Az ilyen programok a gyártóknál és a márkakereskedőknél CD-n térítésmentesen beszerezhetők, illetve a gyártók honlapjáról letölthetők. Ezen programok kezelése általában egyszerű, de nem mindig nyújtanak olyan széles körű szolgáltatást, mint azt korábban felsoroltuk, és a lámpatestek adatait általában olyan formátumban tárolják, hogy más gyártók lámpatesteit nem lehet a programhoz importálni. Használatuk azonban néha elkerülhetetlen, mert vannak olyan gyártók, amelyek lámpatesteit csak a saját méretezőprogramjuk tudja kezelni.

Léteznek "gyártó-független" szoftverek is. Ezek bármilyen lámpatest adataival képesek számolni, amelyeket egy egyezményes - pl. ún. EULUMDAT - formátumban adtak meg. A gyártók többsége szívesen rendelkezésre bocsátja az ezen programokhoz szükséges adatokat, mert minél több tervező találkozik a termékeikkel, annál nagyobb forgalomra számíthatnak. A szoftverek terjesztői ezeket a programokat is ingyenesen bocsátják a felhasználók rendelkezésére, és a programfejlesztés költségeit a rendszerhez csatlakozó gyártók viselik. A programok vagy a szoftver szerzőjének honlapjáról tölthetők le, illetve egyes - a rendszerhez csatlakozott - lámpatestgyártók CD-n terjesztik. Ez utóbbi esetben a szoftverekhez korábban már illesztik azokat a plug-in-eket, amelyek az adott gyártó lámpatesteinek fénytechnikai adatain túl olyan információkat is tartalmaznak, amelyek a lámpatest kiválasztását megkönnyítik, illetve a kezelést színvonalasabbá teszik. Ezek a plug-in-ek egyébként a szoftver szerzőjének honlapjáról is letölthetők, és a lámpatestadatok a programba importálhatók bármelyik - a rendszerhez csatlakozott - gyártó lámpatestére vonatkozóan.
Ezekkel a programokkal olyan lámpatestek is kezelhetők, amelyekre nem készültek plug-in-ek, de amelyek fényeloszlási adatai ún. EULUMDAT formátumban (*.lmt) rendelkezésre állnak. Ebben az esetben a méretezés ugyanúgy elvégezhető, mint a gyártói plug-in-ek alkalmazásával, csak az egyéb kényelmi funkciók nem érhetők el.

Hardver- és rendszerigények
Azok a szoftverek, amelyek nem készítenek látványtervet, illetve fotorealisztikus képet, minimális hardverigénnyel rendelkeznek, gyakorlatilag bármelyik számítógépen futtathatók. A grafikus szolgáltatást is nyújtó programok azonban már értelemszerűen nagyobb követelményt támasztanak, de a manapság használatos gépek többségén ezek is futtathatók. Példaképpen felsoroltuk a két leggyakrabban alkalmazott "gyártó-független" program hardver- és rendszerigényét. A Windows-t nem kedvelő felhasználóknak rossz hír, hogy mindegyik - általunk ismert - program Windows alapú, és csak egyetlen (nem a legszínvonalasabb) programhoz találtuk meg a nyílt forráskódot, ami lehetővé tenné más operációs rendszerben való használatát.

A programok kezelése
Mivel mindegyik program más-más kezelő- felülettel rendelkezik, nem vállalkozhatunk arra, hogy ezek részletes ismertetésébe bocsátkozzunk. Erre nincs is szükség, hiszen a programok jól áttekinthető, ikonokkal támogatott menürendszerrel rendelkeznek (a későbbi ábrákon ez is megfigyelhető), és szükség szerint súgó is rendelkezésre áll. Aki a Windows-ban kicsit is járatos, az valószínűleg könnyen elsajátítja a kezelésüket. A legtöbb esetben nyelvi nehézségekbe sem ütközünk, mert általában elérhető a magyar nyelvű verzió is. A programok hatékony használatához azonban elengedhetetlen a kellő mértékű világítástechnikai ismeret. Ennek hiányában csak vak próbálkozásba kezdhetünk a tényleges tervezés helyett, aminek menetét az alábbiakban foglalhatjuk össze. Legelőször a helyiség (vagy külső tér) méreteit kell meghatároznunk. A programok fejlettségétől függően más-más bonyolultságú tér definiálható. (A 6. ábra erre mutat egy példát.) A tér kialakítását követi a "bebútorozás" (7. ábra).
A jobb programok lehetőséget biztosítanak arra is, hogy a határoló felületek, ill. a bútorok színét, anyagát, mintázatát tetszőlegesen változtassuk (8. ábra). Ezután következik a legnehezebb feladat: a lámpatestek kiválasztása és elrendezése. Ehhez a programok igyekeznek számos segítséget nyújtani, de a helyes döntés mégiscsak a szakismereten és a gyakorlaton múlik. Sokszor előfordul, hogy egyes változatok látványterve alig tér el egymástól, mégis - a világítástechnikai paramétereket átnézve - jelentős minőségi különbségek merülhetnek fel. Ezen túlmenően nem elhanyagolható kérdés a termékek ára, az üzemeltetés költsége, a karbantarthatóság kérdése, és még sorolhatnánk azokat a szempontokat, amelyek egy fotorealisztikus képből nem tűnnek ki. A 9. ábrán a lámpatestek kiválasztására láthatunk egy-egy példát.

Ettől kezdve a munka már a számítógépé. A hardver fejlettségétől és a szoftver bonyolultságától függően néhány másodperc vagy néhány óra múlva megkapjuk az eredményeket az általunk kívánt - korábban már ismertetett - formában. Természetesen lehetőségünk van ezek kinyomtatására is. A legtöbb esetben a felhasználó döntheti el, hogy a számos bemeneti adat és kimeneti eredmény közül melyeket kívánja megjeleníteni, és ezeket a programok általában esztétikus dokumentációban foglalják össze.
Egy-egy szép (esetleg vaskos) dokumentáció a megbízó szemében azt a képzetet keltheti, hogy valódi szakember volt az alkotó, akkor is, ha a mögött nem áll tudatos tervezői célkitűzés. De ne feledjük: a kivitelezést követően kiderülnek azok a hibák is, amelyeket az eredményekből csak a gyakorlott szem vesz észre! A gép tehát csak egy eszköz az alkotó kezében, de az alkotó továbbra is az ember marad!
Molnár Károly, Mihalik Gáspár


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem