Salah satu aspek yang paling kritikal untuk dipertimbangkan apabila mereka bentuk bilik tumbuh ganja dalaman adalah penempatan lekapan cahaya yang betul untuk memastikan liputan pencahayaan terbaik mungkin. Jika dilakukan dengan salah, cahaya boleh menjadi tidak konsisten dalam intensiti merentasi kawasan yang semakin meningkat atau bahkan tidak perlu dibazirkan. Mujurlah, terdapat program perisian yang boleh memodelkan intensiti cahaya di seluruh bilik untuk menjana peta maya intensiti cahaya. Kebanyakan program ini ditulis untuk digunakan dalam reka bentuk seni bina untuk keperluan pencahayaan manusia dan telah dibalas untuk pemodelan cahaya yang semakin berkembang, selalunya tanpa pengubahsuaian untuk mengambil kira penggunaan yang berbeza.
Walaupun perisian pemetaan cahaya seni bina boleh memberi idea kasar variasi intensiti cahaya di dalam bilik, terdapat beberapa batasan yang ketara. Mata manusia sebenarnya cukup miskin untuk mengesan sedikit perbezaan dalam intensiti cahaya; iris kami secara automatik kontrak apabila terdedah kepada tahap cahaya yang lebih cerah, membiarkan kurang cahaya dalam dan mengubah persepsi kita betapa sengitnya cahaya itu. Oleh itu, perisian pemetaan cahaya seni bina mampu menjadi agak "ceroboh" dengan cara ia mengira intensiti cahaya sebenar kerana mata kita tidak akan dapat memberitahu perbezaannya. Pintasan berbilang digunakan oleh perisian pencahayaan seni bina untuk mengurangkan masa yang diperlukan untuk menjana peta cahaya. Tetapi mengapa terdapat keperluan untuk pintasan? Jawapannya terletak pada cara di mana faktor perisian dalam pelbagai nilai untuk tiba pada intensiti cahaya.
Bagaimana cahaya dipetakan
Ia membantu untuk mempunyai pemahaman asas tentang bagaimana perisian sebenarnya berfungsi. Untuk mengira intensiti cahaya untuk satu tempat di dalam bilik, anda hanya perlu tahu berapa banyak cahaya yang mengesan "melihat" dari setiap lekapan cahaya di dalam bilik. Ini adalah pengiraan mudah yang mengambil kira jarak dari sumber cahaya serta sudut dari cahaya ke tempat yang dikira. Cahaya merebak atau berkurangan dalam intensiti lebih jauh anda melarikan diri dari sumber cahaya, berkadar dengan persegi jarak. Sudut adalah penting kerana lekapan cahaya biasanya cuba untuk mengarahkan cahaya di mana ia dikehendaki, dan dengan itu walaupun pada jarak yang sama dari lekapan cahaya terdapat intensiti cahaya yang berbeza secara dramatik. Dengan mengetahui keamatan mutlak (jumlah selesema) lekapan cahaya, keamatan relatif sudut tertentu dari lekapan cahaya tertentu, dan jarak dari lekapan cahaya, adalah mungkin untuk dengan mudah mengira intensiti cahaya di mana-mana tempat yang diberikan yang datang secara langsung dari lekapan.
Walau bagaimanapun, ini tidak mengambil kira cahaya yang dicerminkan, yang merupakan komponen intensiti cahaya yang lebih besar daripada kebanyakan orang sedar. Untuk mengambil kira cahaya yang ditunjukkan di dalam bilik empat dinding, perisian pemetaan cahaya perlu mengira berapa banyak cahaya akan dicerminkan dari setiap empat dinding ke tempat tertentu yang mana ia mengira intensiti. Ini dilakukan dengan mengira berapa banyak cahaya memukul setiap dinding dari lekapan cahaya, dan kemudian berapa banyak cahaya itu akan dicerminkan ke tempat ia cuba untuk model. Hanya menambah empat dinding untuk simulasi telah bertukar satu pengiraan mudah kepada sembilan - satu untuk cahaya memukul tempat yang dimodelkan terus dari lekapan, masing-masing untuk cahaya memukul empat dinding di tempat yang sesuai untuk dilihat untuk mencerminkan cahaya ke tempat yang dimodelkan, dan kemudian satu untuk mereka empat dinding ke tempat yang dimodelkan.
RAJAH 2. Ditunjukkan adalah dua fail output perisian pemetaan cahaya yang boleh menunjukkan keperluan yang berbeza dalam merancang bilik tumbuh ganja yang dioptimumkan untuk berbunga (atas) berbanding dengan operasi sayur-sayuran dalaman yang semakin meningkat (bawah). Pengiraan perisian boleh membantu dengan menentukan jarak dan bilangan lekapan, dan ketumpatan flux lekapan yang diperlukan, serta menganggarkan penggunaan tenaga dan hasil tanaman yang berpotensi.
Jadi untuk bilik empat dinding "mudah" dengan satu lekapan cahaya, ia mengambil sembilan pengiraan untuk menentukan intensiti cahaya di tempat yang diberikan. Jika anda menambah lekapan cahaya kedua pada model, ia mengambil 18 pengiraan setiap tempat; 10 lekapan cahaya mengambil 90 pengiraan setiap tempat. Jika anda menambah objek di dalam bilik yang mencerminkan atau menyerap cahaya, anda menambah dua lagi pengiraan setiap lekapan cahaya untuk setiap objek. Prosedur algoritma ini dikenali sebagai pengesanan sinar, kerana anda pada dasarnya mengesan setiap sinar cahaya dari sumbernya ke tempat yang dimodelkan.
Secara kebetulan, ini adalah bagaimana imejan yang dihasilkan oleh komputer berkualiti tinggi dibuat - sinar mengesan semua sumber cahaya merentasi semua objek yang dimodelkan di tempat kejadian boleh menghasilkan imej yang sangat terperinci dan seperti kehidupan. Walau bagaimanapun, bilangan pengiraan yang diperlukan meningkat secara mendadak dengan setiap sumber cahaya dan setiap objek di tempat kejadian dimodelkan, ke titik di mana ia boleh mengambil jam komputer atau hari untuk memberikan satu imej.
Perisian pemetaan cahaya seni bina boleh memanfaatkan banyak andaian yang memudahkan untuk menjana peta intensiti cahaya lebih cepat. Daripada memodelkan setiap inci persegi bilik, kebanyakannya hanya akan model tempat sampel setiap beberapa kaki dan kemudian membuat andaian tentang tempat-tempat di antara sebagai nilai pertengahan - pengiraan purata tunggal dan bukannya beratus-ratus atau beribu-ribu pengiraan untuk setiap tempat. Oleh kerana mata manusia tidak begitu tepat sama sekali dalam menentukan intensiti cahaya sebenar, pemudahan ini cukup baik untuk menjana peta cahaya seni bina. Ini boleh mengurangkan masa yang diambil untuk menjana peta cahaya dari jam ke beberapa saat, bergantung kepada kadar pensampelan.
Satu lagi ketidaktepatan dalam perisian pemetaan cahaya seni bina berasal dari maklumat perisian mempunyai kira-kira keamatan relatif cahaya pada sudut yang berbeza dari lekapan. Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan (IES) datang dengan format fail standard untuk menyimpan maklumat tentang keamatan lekapan cahaya dan intensiti relatif pada sudut yang berbeza; fail IES ini diberi makan ke dalam perisian pemetaan cahaya seni bina untuk dapat memodelkan lekapan cahaya yang berbeza. Fail IES dihasilkan dengan menguji kemudahan yang meletakkan lekapan cahaya pada pelantar yang berputar (atau berputar di sekeliling lekapan itu sendiri) dan mengukur intensiti cahaya pada pelbagai sudut. Untuk peranti kecil di bawah ujian (DUTs), seperti LED tunggal, pelantar ujian ini mudah dapat mengukur intensiti dengan cepat pada sebilangan besar sudut yang berbeza. Untuk lekapan yang lebih besar, seperti kebanyakan lampu LED tumbuh, pelantar ujian menjadi sangat mahal kerana ia perlu agak besar. Daripada mengukur keamatan cahaya pada setiap peringkat putaran, ia jauh lebih murah untuk diukur pada hanya beberapa sudut. Semakin besar lekapan cahaya, semakin tepat ujian dan fail IES yang terhasil, semakin mahal ia menjadi. Kebanyakan lekapan cahaya LED tumbuh agak besar dan oleh itu mahal untuk model dengan tepat menggunakan kaedah ini.
Jika fail IES hanya mempunyai ukuran dari beberapa sudut, perisian pemetaan cahaya seni bina perlu membuat lebih banyak andaian tentang apa intensiti cahaya relatif sebenar akan berada pada sudut yang tidak termasuk dalam fail IES, biasanya dengan hanya mengambil purata wajaran antara dua sudut terdekat yang dimasukkan ke dalam fail IES.
Menyelesaikan masalah tumbuhan
Menggabungkan sudut sparse persampelan dalam fail IES dan persampelan ruang ganti oleh model itu sendiri boleh membawa kepada penyelewengan yang ketara antara model dan realiti. Sekali lagi, untuk mata manusia yang mungkin tidak dapat membezakan perbezaan 10% dalam intensiti cahaya, ini bukan masalah- tetapi untuk tumbuh-tumbuhan di dalam bilik yang tumbuh penyelewengan ini boleh memberi kesan yang ketara. Titik panas di dalam bilik yang semakin meningkat boleh menekankan tumbuh-tumbuhan dan mengurangkan hasil, manakala kawasan yang mempunyai paras cahaya yang lebih rendah daripada yang dikehendaki juga dapat mengurangkan hasil.
Tumbuh-tumbuhan ganja mempunyai keperluan cahaya minimum yang berbeza pada peringkat pertumbuhan yang berbeza, dan tahap cahaya maksimum berbeza-beza bergantung kepada ketegangan. Menggunakan model pemetaan cahaya untuk menentukan jenis, nombor, dan penempatan yang tepat dan ketinggian lekapan cahaya untuk memastikan tahap cahaya yang optimum di seluruh kanopi dapat memastikan bahawa semua tumbuh-tumbuhan menerima pencahayaan yang ideal. Pemodelan cahaya yang tepat juga boleh membantu mendorong susun atur bilik untuk mengoptimumkan penggunaan cahaya, meminimumkan ruang yang sia-sia dan memaksimumkan kawasan kanopi yang ada.
Black Dog LED telah membangunkan bilik sendiri tumbuh perisian pemetaan cahaya untuk menghapuskan isu-isu ini. Daripada menggunakan maklumat ujian sudut yang disampel dengan pantas, perisian ini mengambil maklumat ujian intensiti sudut untuk setiap LED yang digunakan dalam lekapan kami untuk tepat model intensiti sudut pada setiap ijazah. Perisian ini juga model setiap tempat - turun ke setiap inci persegi - bukannya menggunakan persampelan spatial trumprse dan purata bacaan di antara. Ini membolehkan kita untuk model yang lebih tepat pencahayaan bilik yang semakin meningkat, mengenal pasti tempat-tempat panas yang berpotensi dan bintik-bintik gelap yang mungkin tidak pernah muncul pada peta cahaya yang dihasilkan oleh perisian pencahayaan seni bina.
Tumbuh-tumbuhan mempunyai keperluan intensiti spektrum dan cahaya yang berbeza daripada mata manusia; mengapa menggunakan perisian yang direka untuk keperluan mata manusia untuk memodelkan bilik tumbuhan anda?
