LightTools基础教程.docx

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LightTools基础教程

LightTools快速简易教程

本教程是为对Lightscape的主要性能有总体认识而设计的。

它勾划出工作在一个项目中的处理阶段。

快速简易教程编排

本教程包含如下各部分

■入门

设置环境

打开一个文件

■准备阶段

观看模型

图块操作

光源操作

■解决阶段

从准备阶段转换到解决阶段

设置处理参数

显示纹理

在解决阶段改变材料

在解决阶段改变光源

输出阶段

生成一副图象

退出

■深入研究

入门

这部分包括如下课程：

■设置环境

■打开一个文件

设置环境

关掉全拖（FullDrag）模式

在WindowsNT中，当每次拖动窗口时，将会重画窗口内的内容。

当你使用Lightscape时，这是无法忍受的。

在ProgramManger内的Main窗口中双击ControlPanel图标

在ControlPanel窗口中双击Desktop图标

在Application组件框中关掉FullDrag

单击确定（OK）

关闭ControlPanel窗口。

启动Lightscape

本教程需要运行LightscapeVisualizationSystem。

在LightscapeApplication窗口组中，双击Lightscape图标，Lightscape图形用户界面显现在屏幕上。

打开一个文件

什么是一个准备文件？

在Lightscape中生成一个模拟需要两个阶段----准备阶段和解决阶段，因为各阶段都有一定的要求，所以Lightscape在各阶段使用不同的模型结构，在准备阶段期间，当你定义模型几何形状和属性时，使用的结构类似许多CAD等模型程序。

在此阶段使用的模型结构，称为Lightscape的准备模型，并保存到一个准备文件中（扩展名为.lp）。

在解决阶段，这个模型结构将改变为有益于光能传递处理的形式。

你不能再改变其几何形状。

在解决阶段使用的模型结构称为Lightscape的解决模型，并保存到一个解决的文件中（扩展名为.ls）。

装入一个准备文件

你将使用一个设置好的准备文件开始教程。

选取File（文件）>打开（open）（打开）

打开（open）对话框显现

请注意文件类型是PreparationFile（*.lp）

改变目录到C:

\Winapp32\lvs\projects\gallery

双击gallery.lp文件

模型显示为一个画廊：

有些灯和几个相架在墙上。

Lightscape的这个准备模型已经设置好一些部分（表面材料和灯光已经被定义）

设置路径列表

在Lightscape中，有些文件设置可告知所需文件的路径，例如纹理和IES文件。

选取编辑（edit）>properties（特性）

DocumentProperties对话框显现、

单击PathLists（路径列表）

在PathList（路径列表）选取盒中，选取LuminareDistributions（光源分布）

在Directory（目录）区单击Browse（浏览）

BrowseDirectory对话框显现

改变目录到C:

\Win32app\lvs\lib\light\lvs

单击确定（OK）来关闭BrowseDirectory对话框

单击Add（添加）

单击Apply（应用）

在PathList（路径列表）组合框中，选取纹理（Textures）

10．在Directory（目录）区，单击Browse（浏览）

BrowseDirectory对话框显现

11．改变目录到C:

\Win32app\lvs\lib\material\lvs

12．单击确定（OK）来关闭BrowseDirectory对话框

13．单击Add（添加）

14．单击确定（OK）应用设置，并关闭DocumentProperties对话框。

打开所有的工具条

本教程使用工具条，方便有效地执行命令：

选取工具（Tools）>工具条（Toolbars）

工具条（Toolbars）对话框显现

双击一个其前面没有标志的工具条，来打开它。

完成后单击关闭（close）

准备阶段

这部分包括下列这些课程

■观看模型

■图块操作

■光源操作

观看模型

◆观看模型的全图

通常你是想在屏幕上立即看到所有东西，那可以通过在图形窗口中选取视图（View）>全图（Extents）调整视图来观看整个模型。

在透视模式下，模型被定向为从前面观看的方向。

在交视图中，模型被放大以适应图形窗口。

选取视图（View）>全图（Extents）或者在工具条上单击视图全图（ViewExtents）。

◆打开模型的原形视图

当打开模型时，很容易恢复模型的原形视图。

最后保存的模型视图将作为下次打开模型时的原形视图。

选取视图（View）>原图（Original）

交互调整视图

你必须熟练地操纵模型视图。

本教程中的许多过程都需要改变视图。

Lightscape突出性能之一就是提供一套极易交互改变视图的视图控制工具。

选取视图（View）>动态视角（Interactive）>环绕（Orbit），或在工具

条上单击环绕（Orbit）

2．将光标定在图形窗口中任一位置，按鼠标左键，先水平再垂直地拖动。

注意模型视图的改变。

这就是轨迹转动，环绕（Orbit）。

3．选取视图（View）>动态视角（Interactive）>平移（Pan），或在工具条

上单击平移（Pan）。

将光标定在图形窗口中的任一位置，按鼠标左键，先水平再垂直地拖动。

注意模型视图的改变，这就是平移。

选取视图（View）>Intevactive，然后练习以下命令：

Rotate（旋转），Zoom（放缩），Dolly（平移），Scroll（卷动）。

当完成练习后，选取编辑（edit）>选择（Selection）>Select，或在工具

条上单击Select。

它将鼠标左键设置成单选模式，即你惯用的操作模式。

图块操作

什么是图块？

一个图块就是一组有特定名称和插入点（原点）的实体（表面和其它块）。

一个图块可被插入，或被引用，以不同的位置和方向重复地应用在实体库中。

一个图块的所有实例都具有相同的几何描述，如果改变图块的几何开头或任何属性，那么模型中此块的每个实例都将继承改变。

在图块列表（图块列表（BlocksTable））中会列出模型中使用的所有图块名。

你可以保存单独的图块在库文件中，并在不同的模型中重复使用它。

从一个块库中装入一些块

在此过程，你将在模型中加入一些家具。

这些家具先前已经被定义并存入

一个库中。

虽然Lightscape并不是一个建模系统，但它提供了输入和定位物体的有限功能。

在图块列表（BlocksTable）内任一位置，单击鼠标右键。

从关联菜单（contextmenu）中选取Load。

打开（open）对话框显现

改变目录到C:

\Win32app\lvs\projects\gallery

双击furniture.blk

AvailableBlock（可用的图块）对话框显现，列出在此库中的图块。

单击全部选择（SelectAll）

单击确定（OK）

注意在图块库中的四个图块已经加入到图块列表中《图块列表（BlocksTable）》。

生成一个桌子的实例

“实例”一词的意思是模型中的每个块仅仅是存在图块列表（BlocksTable）

中一个图块的一个引用。

当图块的定义改变后，所有实例将随之改变。

1．从图块表中选取PARSONS

2．在图块表中的任一位置，单击鼠标右键

3．从关联菜单（contextmenu）中选取新建一个实例（CreateSingleInstance）

一张新的parwon（桌子）在当前图层上被加入到房间的中心位置，当前图

层就是先前被设置的FURNITURE图层（家具图层）。

缺省时，所有图

块都被加入到准备模型的原点（0，0，0）位置。

重新定位Parson（桌子）的位置

按如下步骤，重新定位此块在正确的位置。

选取视图（View）>投影（Projection）>顶部（Top）或在工具条上单击

顶部（Top）。

图形窗口显示模型的俯视图

在工具条上单击视图全图（ViewExtents）

选取编辑（edit）>变换（Transformation）（变换），或在图形窗口的任一位置上单击鼠标右键，并在弹出式菜单中选取变换（Transformation）（变换）。

变换（Transformation）（变换）对话框显现

单击Position（位置）标盒

在值（Values）（值）组合框中，选取拖拉（Drag）（拖拉）

按着鼠标左键将这张桌子放到房间的一边，并放到一幅相架之下。

选取编辑（edit）>选择（Selection）>全部消去（DeSelectAll），或在工具条中单击全部消去（DeSelectAll）去取消选取这张桌子。

生成一张椅子的实例。

重复“生成一张parson（桌子）的例子”和“将parson（桌子）重新定位“的步骤去生成一张椅子的实例。

从图块列表中选取CHAIR2

在图块表中任一位置，单击鼠标右键。

从关联菜单中选取新建一个实例（CreateSingleInstance）

一张新的椅子在FORNITUTE图层上被加入到房子的中心位置。

重新定位椅子的位置

将椅子移到紧靠桌子前的位置。

在值（Values）组合框中，选取拖拉（Drag）

按着鼠标右键，将椅子拖到紧靠桌子的位置。

旋转椅子

旋转椅子，使其面对桌子

单击旋转（Rotation）标盒

在值（Values）组合框，选取拖拉（Drag）

在轴（Axis）组合框中，选取Z轴

水平拖动光标来旋转桌子

当完成后，单击取消（Cancel）

选取视图（View）>投影（Projection）>透视（Perspective），或在工具条上单击透视（Perspective）。

在工具条上单击全部消去（DeSelectAll）

光源操作

什么是一个光源？

Lightscape生成一类特别的图块叫光源，用于表示模型中的发光装置。

一个光源是由一个关联光学数据的图块生成的。

当你生成一个光源时，那个图块从图块列表移到光源列表中。

就象使用图块一样，你可以将光源保存入库，并在不同的模型中重复使用。

在本教程中，光源已经被设置好。

定向一列Downlights（灯）指向相架。

在准备阶段，控制光源的方法之一是定向光源的方向。

选取编辑（edit）>选择（Selection）>光源（Luminare）。

或在工具条上

单击光源（Luminare）。

这样设置将仅能选取光源实体。

选取你想定向的一个聚光灯（射灯）

注意：

光源不象图块，一个光源能通过选取其附近区域而被选取。

被选取的聚光灯（射灯）高亮显示。

选取编辑（edit）>变换（Transfromation），或在图形窗口中任一位置单

击鼠标右键，然后在弹出式菜单中选取变换（Transfromation）。

变换（Transfromation）对话框显现。

单击方向（Orentation）盒。

单击点取（Pick）检查框，打开此功能。

在相架中心的位置点取一点，相应被选取的光源将指向那一点。

你可能需要调整视图来方便此操作。

被选取的光源指向你刚才点取的那一点。

单击点取（Pick）检查框，关闭此功能

选另一个光源定向。

重复5到8步，直到全部定向完所想变化的光源为止。

在处理中，你可以调整视图来方便点取点。

与剩下指向地板的射灯作比较。

10．当完成光源定向操作时，单击Cancel

11．选取编辑（edit）>选择（Selection）>表面（Surface），或在工具条上

单击表面（Surface）。

这样设置将仅能选取表面。

12．选取视图（View）>原图（Original）

13．在工具条上单击全部消去（DeSelectAll），或在任一空间位置单击鼠

标左键去取消所有被选取的对象。

保存文件

保存你所做的工作，以便你能在想改变几何形状和加入光源时重新到达这

里。

在Lightscape中没有Undo（取消）这一命令，运用Save和Saveas命令可给你一个返回，返回到所需处。

选取文件（File）>另存（Saveas）

另存（Saveas）对话框显现

在文件名（Filename）输入框，键入temp.lp

单击确定（OK）

解决阶段

这部分包含下列课程

■从准备阶段转换到解决阶段

■设置处理参数

■进行解决

■显示纹理

■在解决阶段改变材料

■在解决阶段改变光源

从准备阶段转换到解决阶段

◆初始化解决阶段

现在你已经完成了准备阶段，可以进入解决阶段去执行光能传递处理。

这个转换将由初始化准备模型产生。

选取显示（Display）>实体（Solid）或在工具条上单击实体（Solid）

选取处理（Process）>初始化（Initiate）或在工具条上单击初始化（Initiate）

单击No，不保存改变

初始化后，这个模型看起一片黑暗，因为处理还没开始，没有能量从光源发出。

这就被称为零能量状态（0次迭代）

天花板上的光源看起打开的，因为发射光线的表面材料给定了一个自我发射光照值，就象光线是从光源发出的。

在Lightscape中实际的光源是看不见的。

在此请注意图形窗口的标题条显示文件的后缀为.ls，表明这个模型将被保存为一个解决文件。

设置处理参数

设置处理参数

这些设置确定最终结果的尺寸大小（在多边形元素中测量）和质量，光线分

布的精确性，和处理所需的时间。

关于更多的信息，请参阅用户手册中的“解决”一章。

选取处理（Process）>参数（Parameters）

处理参数（ProcessParameters）对话框显现。

在光源（Source）组框，设置阴影网格大小（ShadeGridSize）值为，Two。

在光源（Source）组框，设置主要光源（primarySource）的划分精确度（SubdivisionAccuracy）的值为0.25

在光源（Source）组框，设置次要光源（SecondarySource）的划分精确度（SubdivisionAccuracy）的值为0.25

在光源（Source）组框，设置主要光源（primarySource）的Min的值为25

在光源（Source）组框，设置主要光源（primarySource）的Min的值为75

在光源（Source）组框，设置主要光源（primarySource）的Max的值为75

在界值（Tolerances）组框，设置光线偏移（RayOffset）的值为1.0

在受光面（Receives）组框，设置网格空间（MeshSpacing）Min的值为75

10．在受光面（Receives）组框，设置网格空间（MeshSpacing）Max的值

为1200

11．在受光面（Receives）组框，设置划分对比度界值（SubdivisionContrast

Threshold）的值为0.40

12．单击确定（OK）

处理解决（ProcessingtheSolution）

开始进行光能传递处理

此步正是Lightscape在所给环境中计算光线分布的阶段

选取处理（Process）>开始（Go），或在工具条上单击开始（Go）

关于优化光能传递（ProgressiveRefinementRadiosity）

模拟由成功的迭代（iterations）计算。

每一次的迭代中，系统选取最亮的光源，计算它对场景（sence）中所有表面的光线分布。

一旦所有主要光源被计算后，系统开始计算各个表面这间的互反射，在每一次迭代中，系统都选取反射最亮的表面，计算它对其它表面的光线分布。

这个处理被叫做优化，因为在每一次迭代中光能传递被优化，也就是说，更近似于最终结果。

理论上，优化处理会继续到所有互反射的光线都被计算为止。

而实际上，尽管模拟快速向最终结果收敛，但仅在一小部分表面（但是最重要部分）将它们的光线反射到环境之后，在成功迭代之间的视觉差异变得微细难辨。

大约20次迭代之后停止处理。

处理一个模型的光线分布可能需要从几分钟到几小时不等的时间。

处理时间

依赖以下因素：

模型尺寸大小，光源数量，网格参数和硬件资源。

在当前模型中，运行20次迭代之后停止处理。

这会花费一到两分钟的时间，迭代次数会显示在状态条上。

选取处理（Process）>停止（Stop），或在工具条上单击停止（Stop）。

在当前迭代完成后，处理停止。

停止也会花费几秒时间，在状态条上显现出一行“准备停止处理（preparingtostopprocessing）"字样。

观察此模型

注意当从地板分布强反射光能时的颜色混合效果。

同时注意当能量在表面之间被分布时，房间的亮度是如何均匀的。

调整你的视窗

Lightscape的重要性能之一是能交互移动一个全渲染模型。

运用先前所述的技术交互调整你的模型视图。

当你完成移动模型操作后，选取视图（View）>原因（Original）

观察细致的沟通传递网格。

注意在光能传递处理期间，每一个表面产生的细致网格结构。

、

1．选取显示（Display）>轮廓（Outlined）,或在工具条上单击轮廓（Outlined）。

请注意在光束或阴影处的网格元素：

更小而更稠密。

这种技术称为“适

应改变划分”（pdaptivesubdivision），确定一个样点用于决定在仅需生成

表面上的能量传输接收（每个网格元素的顶点）。

在强度改变不多的地点，样点仍然是稀疏的（网格元素尺寸要大些），

可在某些强度上有大改变的地方，例如阴影边界和光束的地方，样点要

更稠密些。

控制光能传递处理的关键在于设置处理参数。

关于更多的信

息，请参阅用户手册中的“解决”一章。

再次用实心模式显示。

在工具条上单击实体（Solid）

显示纹理

◆打开纹理

打开模型中，有纹理贴图应用在相架上。

现在打开这些纹理，这样会降低显示性能。

1．选取显示（Display）>纹理（Texture），或在工具条上单击纹理（Texture）。

纹理装入内存需要一些时间，可在状态条上检查装入纹理的状态。

2．移动模型，注意纹理及其显示效果。

3．在工具条上再次单击纹理（Texture），关掉纹理。

最好关闭纹理，直到你完成模型，想观看最终结果为止。

关掉纹理要比

打开纹理的显示性能好。

在解决阶段改变一个材料

将地板材料的反射颜色（蓝绿色）改为棕色。

Lightscape的重要性能之一是能改变表面的材料，甚至在光能传递开始之后，这个性能允许你快速测试各种设计变化，和调整材料和光线获得所求的精确性。

选取编辑（edit）>选择（Selection）>查询（Query），或在工具条上单击查询选择（QuerySelect）去进入查询模式。

在工具条上单击表面（Surface）

在地板上任一位置点取一点

注意在材料列表中FLOOR被突出。

在材料列表中任一位置单击鼠标右键。

从关联菜单中选取编辑特性（editproperties）

MaterialPropertiesforfloor对话框显现。

单击Color盒

在反射颜色（ReflectiveColor）组合框，选取HSV

设置H（Hue色调）为19

设置S（Saturation，色浓度）为0.75

10．设置V（Value值）为0.20

11．单击确定（OK）

你已经将重新定义的材料分配给地板表面，呈红棕色。

注意当材料重

定义时，地板的颜色立即发生改变。

但从地板到天花板和墙的反射颜

色没有改变，要更新互反射，需要进一步运行光能传递处理。

12．在工具条上单击选择（Select）

继续处理一些次数迭代

在工具条上单击开始（Go）

进行一定此数迭代之后，在工具条单击停止（stop）中断处理。

观察屋内的色泽变化

仅仅几次迭代后，你就能观察到此材料对邻近表面的影响。

墙的色泽，由原

先的冷灰色变成了柔和的灰色。

在解决阶段改变一个光源

改变一个光源的特性

就象改变一个材料的特性一样，也可以改变一个光源的特性。

但是注意，你不能重定位，重定向光源。

在工具条上单击选择（Select）

在工具条上单击光源（Luminaire）

在一盏射向一幅画的射光灯上点取一点。

选取的光源高亮显示。

在图形窗口内任一位置单击鼠标右键，显现关联菜单

从关联菜单中选取光学特性（photometrics）

光源特性（LuminaireProperties）（InstanceofLTSPOT）对话框显现。

现在可以调整所选取光源的光学特性。

在灯型（LampColorsSpecification）组框，从颜色选择（ColorFiltes）

组合框中选取HSV。

设置H（Hue）为0

设置S（Sufusation）为0.15

设置V（Value）为1.00

10．在强度（Intensity）组框，设置区域角度（FieldAngle）为50和光束

角度（BeamAngle）为2，这样就改变了射灯光线分布的形状。

注意：

先设置区域角度（FieldAngl