隧道照明设计软件：Radiance二次开发_（1）.Radiance基础与隧道照明设计概述.docx
PAGE1
PAGE1
Radiance基础与隧道照明设计概述
Radiance基础
什么是Radiance？
Radiance是一种高动态范围图像（HDR）的三维光照明模拟软件，由LawrenceBerkeleyNationalLaboratory开发。它不仅能够模拟自然光和人工光，还能提供高度精确的光强度和颜色分布数据，非常适合用于复杂照明环境的设计和评估，如隧道照明。
Radiance的基本组件
Radiance的基本组件包括以下几个部分：
Radiance核心程序：包括oconv（将场景文件转换为光线追踪格式）、rtrace（计算光线路径和光强度）、rpict（生成图像）等。
场景描述语言：使用场景描述语言（SceneDescriptionLanguage,SDL）来定义几何形状、材质、光源等。
可视化工具：如ximage（显示图像）、rvu（实时视图）等。
安装Radiance
Radiance可以在多种操作系统上安装，包括Windows、Linux和macOS。以下是在Linux上的安装步骤：
下载Radiance：
wget/radiance/software.html
解压文件：
tar-xzfradiance.tar.gz
编译安装：
cdradiance
./configure
make
sudomakeinstall
Radiance的基本工作流程
定义场景：使用SDL编写场景文件，定义隧道的几何形状、材质和光源。
生成光线追踪文件：使用oconv将场景文件转换为光线追踪格式。
计算光强度：使用rtrace或rpict计算指定位置的光强度或生成图像。
可视化结果：使用ximage或rvu查看和分析结果。
场景描述语言（SDL）基础
SDL是一种简单的文本格式，用于描述场景中的几何形状、材质和光源。以下是一些基本的SDL命令：
几何形状：使用#定义几何形状，如平面、球体等。
材质：使用void定义材质，如漫反射、镜面反射等。
光源：使用light或source定义光源，如点光源、面光源等。
示例：定义一个简单的隧道场景
假设我们要定义一个简单的隧道场景，包含一个平面隧道壁和一个点光源。以下是SDL代码示例：
#定义隧道壁材质
voidplastictunnel_wall
0
0
50.80.80.800
#定义隧道壁几何形状
tunnel_walltunnel_wall_shape
0
0
4000100101000100
#定义点光源材质
voidlightpoint_light
0
0
3111
#定义点光源几何形状
point_lighttunnel_light
0
0
4550001
代码解释
材质定义：
voidplastictunnel_wall：定义一个漫反射材质plastic，命名为tunnel_wall。
0：表示没有附加数据。
0：表示没有附加数据。
50.80.80.800：前三个值表示漫反射系数（红、绿、蓝），后两个值表示镜面反射系数（通常为0）。
几何形状定义：
tunnel_walltunnel_wall_shape：使用tunnel_wall材质定义一个名为tunnel_wall_shape的平面。
0：表示没有附加数据。
0：表示没有附加数据。
4000100101000100：定义一个平面的四个顶点坐标。
光源定义：
voidlightpoint_light：定义一个点光源材质，命名为point_light。
0：表示没有附加数据。
0：表示没有附加数据。
3111：定义光源的光强度（红、绿、蓝）。
光源几何形状：
point_lighttunnel_light：使用point_light材质定义一个名为tunnel_light的点光源。
0：表示没有附加数据。
0：表示没有附加数据。
4550001：定义点光源的位置（5,5,0）和方向（0,0,1）。
生成光线追踪文件
使用oconv将上述场景文件转换为光线追踪格式：
oconvtunnel.radtunnel.oct
计算光强度
使用rtrace计算指定位置的光强度：
rtrace-h-I+-x1000-y1000tunnel.octpoints.txtilluminance.dat
参数解释：
-h：计算水平方向的光强度。
-I+：计算直接和间接光的总光强度。
-x1000-y1000：生成1000x1000的光强度网格。
points.t