基于网络的三维配光曲线图及模拟单元渲染

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人们的生活和工作离不开照明,工厂的照明直接关系到生产安全、产品质量和工作效率;生活照明与提高生活情趣和身心健康关系密切;而交通照明又提供交通标志、保证交通安全所必需。照明需要的光绝大多数来自于电光源,即各种灯具。目前,众多灯具生产企业拥有特性各异的产品,这些产品的照明效果也各不相同,专业的照明设计师可以从丰富的灯具库中挑选出合适设计要求的灯具,应用于实际的室内、室外装饰中。   本研究课题就是针对这一市场需求进行设计的,在网络上实现了三个主要功能:   1.三维配光曲线图的实时浏览。   以标准配光曲线数据文件为基础,经过信息文件解析、数据优化处理、关键点数据插值、曲线拟合等过程,创建了三维配光曲线数学模型,并在此基础上运用计算机图形学理论,以Flash为开发平台,采用面向对象编程技术开发出了一个三维平台,用于解析从服务器端传到客户端的灯具信息文件并绘制相应的三维配光曲线图。为了方便用户从各种角度观察三维配光曲线,还开发了方便的人机接口界面,用户可以使用鼠标拖动、自动旋转、旋钮控制等方法对三维配光曲线进行实时浏览。   2.实时二维配光曲线显示及任意角度光强值查询。   对于一些十分复杂的配光曲线,三维线框图并不能很好地表达细节的信息,所以本研究课题还运用基于角度的线形插值算法,计算出空间任意角度的光强值,供专业配光设计师查询。为了让查询界面更友好,本研究课题采用动态罗盘旋钮和扫描线控制两个特征角,方便用户查询。由于Flash只能绘制二次贝塞尔曲线,本研究课题还分析了把三次样条曲线转换为二次贝塞尔曲线的算法,并编程实现了这一转换。3.灯具照明效果的模拟。   本研究课题为了使普通用户也能直观地了解灯具的照明效果,模拟了灯具的光照情况,即把灯具放在一个长、宽、高相等的立方体盒子的中心位置,观察这个灯具在立方体盒子六个面上的照明效果。在进行模拟单元渲染时,对每个面采用了方格划分法,以每个方格中心点处的光强值代替整个方格的光强值。为了消除遮挡面,采用了深度序列算法,使渲染效果清楚、直观。   由于Flash没有三维平台,所以基于Flash的开发难度较大,但由于Flash插件的通用性,用Flash开发的软件能够在网络上更好地流通,所以本研究课题有一定的理论价值和实用价值,对其它需要在网络上动态显示三维图形的领域也有一定的借鉴意义。
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