基于Web的IES格式文件灯光可视化方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Web的IES格式文件灯光可视化方法和系统，包括：对IES格式文件进行解析以得到离散的测光曲线；对离散的测光曲线进行插值以得到连续的测光曲线；将连续的测光曲线进行图上映射和归一化处理得到光场图；将光场图集成于Web端，在Web端渲染时，从光场图中选择并计算入射光信息，采用Kajiya渲染方程并结合入射光信息经计算实现灯具的渲染并可视化渲染结果。该方法和系统能够在Web端实现IES格式文件的解析，并利用解析文件提升灯光的可视化渲染效果。光的可视化渲染效果。光的可视化渲染效果。

【技术实现步骤摘要】
基于Web的IES格式文件灯光可视化方法和系统


[0001]本专利技术属于灯光可视化领域，具体涉及一种基于Web的IES格式文件灯光可视化方法和系统。

技术介绍

[0002]IES格式是由Illuminating Engineering Society of North America(北美照明工程协会：IESNA)制定的一个标准，用ASCII的编码方式来描述照明灯具的配光曲线，以方便生产厂家描述他们产品的光度信息。该标准最早在1986年制定(IES LM
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1986)，并在1991年和1995年两次修改(IES LM
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1991和IES LM
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1995)。
[0003]目前，市场上已经有比较权威的IES解析工具，例如DIALux，但是还没有出现具有相近能力的web端解析及展示工具。市面上需要解析IES文件必须得下载DIALux，十分麻烦。
[0004]专利文献CN108537874A公开了一种三维灯光数据自动转换到UE4的方法，包括：在三维软件中，以文本类型文件输出所有三维灯光的灯光数据；启动Unreal Engine4引擎；在Unreal Engine4中，读取灯光数据文本，还原灯光坐标、灯光类型、灯光方向、灯光颜色、灯光强度、和各种三维软件灯光的所有属性；读取灯光标签，覆盖原有灯光所有参数。该方式仅适用于将三维灯光参数转换到Unreal Engine4中进行灯光的制作，并不是适用于Web端灯光的设计。
[0005]专利文献CN102980744A公开了一种测量光导管照明系统配光曲线的方法，该方法主要是测量光导管照明系统中各点的光强值后，根据光强值绘制出光导照明系统的配光曲线，同时输出用于建立灯具库所需的电子文件格式为IES的文件，获得对光导照明系统配光分布的完整描述。但是该方式得到的配光曲线并不清楚是否能够配置于Web端用于灯光设计，即使可以，但是利用该配光曲线进行渲染的效果也无法保证。

技术实现思路

[0006]鉴于上述，本专利技术提供了一种基于Web的IES格式文件灯光可视化方法和系统，能够在Web端实现IES格式文件的解析，并利用解析文件提升灯光的可视化渲染效果。
[0007]为实现上述专利技术目的，实施例提供的一种基于Web的IES格式文件灯光可视化方法，包括以下步骤：
[0008]对IES格式文件进行解析以包含离散的测光曲线的解析文件；
[0009]对离散的测光曲线进行插值以得到连续的测光曲线；
[0010]将连续的测光曲线进行图上映射和归一化处理得到光场图；
[0011]将光场图集成于Web端，在Web端渲染时，从光场图中选择并计算入射光信息，采用Kajiya渲染方程并结合入射光信息经计算实现灯具的渲染并可视化渲染结果。
[0012]在一个实施例中，测光曲线采用的插值方式包括线性插值、双三次插值。
[0013]在一个实施例中，将连续的测光曲线对应垂直角度0
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180度的点值映射到横轴上，再将对应水平角度0
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360度的点值映射到竖轴上，实现测光曲线的图上映射。
[0014]在一个实施例中，对测光曲线每个角度对应的发光强度值做归一化，包括：将所有角度对应的发光强度值中的最大值压缩成1，剩余发光强度值均除以最大值，实现归一化，能够实现将每个像素压缩到4字节。
[0015]在一个实施例中，所述采用Kajiya渲染方程并结合入射光信息经计算实现灯具的渲染，包括：
[0016]Kajiya渲染方程为：
[0017][0018]其中，是着色片的位置x处出射方向为的出射光，是着色片的位置x处出射方向为时向外发出的光线，是位置x处光从入射方向到出射方向的反射比例，是入射方向带来的入射光衰减，是入射方向半球的无穷小累加和，是位置x处入射方向为的入射光，通过光信息计算得到，表示为：
[0019][0020]其中，Color为给定的灯具颜色RGB值除以RGB均值，I为给定灯具的光通量强度，为光场图中的发光强度值的归一化值，c2为测光学单位尼特到屏幕亮度值转化的系数，d为照明灯具到位置x的距离，c1为额外常数，用于还原发光强度值和保存其他解析信息，计算公式为：
[0021]c1＝测光曲线中最大发光强度值/每只光源的光通量
×
光强的乘数因子
×
光源数量。
[0022]为实现上述专利技术目的，实施例提供的一种基于Web的IES格式文件灯光可视化系统，包括：
[0023]解析单元，用于对IES格式文件进行解析以包含离散的测光曲线的解析文件；
[0024]光场图绘制单元，用于对离散的测光曲线进行插值以得到连续的测光曲线后，将连续的测光曲线进行图上映射和归一化处理得到光场图；
[0025]渲染单元，用于将光场图集成于Web端，在Web端渲染时，从光场图中选择并计算入射光信息，采用Kajiya渲染方程并结合入射光信息经计算实现灯具的渲染并可视化渲染结果。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果至少包括：
[0027]通过对IES格式文件进行解析以得到离散的测光曲线后，经过对测光曲线的插值、归一化并绘制光场图，该光场图包含的发光强度值方便web端低消耗渲染，web渲染时，采用Kajiya渲染方程并结合从光场图中发光强度值计算的入射光信息进行渲染计算并可视化渲染结果，该方式可以在光栅化体系下实现轻量级渲染，且渲染效果更好，细节更精细，渲染效果可以达到离线渲染实现的高质量渲染效果。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根
据这些附图获得其他附图。
[0029]图1是实施例提供的基于Web的IES格式文件灯光可视化方法的流程图；
[0030]图2是实施例提供的IES格式对照明灯具垂直角度、水平角度、长宽高的表述示意图；
[0031]图3是实施例提供的测光曲线绘制图；
[0032]图4是实施例提供的光场图示意图；
[0033]图5实施例提供的利用基于Web的IES格式文件灯光可视化方法渲染得到的渲染图；
[0034]图6是实施例提供的离线渲染图。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0036]图1是实施例提供的基于Web的IES格式文件灯光可视化方法的流程图。如图1所示，实施例提供的基于Web的IES格式文件灯光可视化方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Web的IES格式文件灯光可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：对IES格式文件进行解析以包含离散的测光曲线的解析文件；对离散的测光曲线进行插值以得到连续的测光曲线；将连续的测光曲线进行图上映射和归一化处理得到光场图；将光场图集成于Web端，在Web端渲染时，从光场图中选择并计算入射光信息，采用Kajiya渲染方程并结合入射光信息经计算实现灯具的渲染并可视化渲染结果。2.根据权利要求1所述的基于Web的IES格式文件灯光可视化方法，其特征在于，测光曲线采用的插值方式包括线性插值、双三次插值。3.根据权利要求1所述的基于Web的IES格式文件灯光可视化方法，其特征在于，将连续的测光曲线进行图上映射，包括：将连续的测光曲线对应垂直角度0
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180度的点值映射到横轴上，再将对应水平角度0
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360度的点值映射到竖轴上，实现测光曲线的图上映射。4.根据权利要求1所述的基于Web的IES格式文件灯光可视化方法，其特征在于，对测光曲线每个角度对应的发光强度值做归一化，包括：将所有角度对应的发光强度值中的最大值压缩成1，剩余发光强度值均除以最大值，实现归一化，能够实现将每个像素压缩到4字节。5.根据权利要求1所述的基于Web的IES格式文件灯光可视化方法，其特征在于，所述采用Kajiya渲染方程并结合入射光信息经计算实现灯具的渲染，包括：Kajiya渲染方程为：其中，是着色片的位置x处出射方向为的出射光，是着色片的位置x处出射方向为时向外发出的光线，是位置x处光从入射方向到出射方向的反射比例，是入射方向带来的入射光衰减，是入射方向半球的无穷小累加和，是位置x处入射方向为的入射光，通过光信息计算得到，表示为：其中，Color为给定的灯具颜色RGB值除以RGB均值，I为给定灯具的光通量强度，为光场图中的发光强度值的归一化值，c2为测光学单位尼特到屏幕亮度值转化的系数，d为照明灯具到位置x的距离，c1为额外常数，用于还原发光强度值和保存其他解析信息，计算公式为：c1＝测光曲线中最大发光强度值/每只光源的光通量
×
光强的乘数因子
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光源数量。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴熠铭，
申请(专利权)人：杭州群核信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：