Visualisieren von Licht

1. Visualisieren von Licht Gründe - Methoden - Ausblicke 1. Materialien 2. Methoden der Visualisierung 3. Aktuelle Projekte an der FH Bernd Jödicke 10.10.2003

2. Prinz Aleksander Nevsky Mikhail Nestorov 1862 - 1942

4. Ohne Licht kann man nicht sehen

5. Licht kann man nicht sehen

6. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Materialien Licht ist nicht sichtbar Nur das Licht, das von Materialien ins Auge reflektiert wird ist sichtbar Verständnis der Materialeigenschaften Verständnis der Lichtwirkung im Raum Bernd Jödicke FH Konstanz

7. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Materialien Reflexion gerichtete Reflexion Anwendung: Strahler-Werfer Systeme Bernd Jödicke FH Konstanz

8. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Materialien Reflexion diffuse Reflexion Anwendung: Indirekte Beleuchtung perfekt diffus: beleuchtete Fläche ist Lambertstrahler Auge lux Basis für die Beleuchtungsplanung nach lux Bernd Jödicke FH Konstanz

9. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Materialien Reflexion gemischt Gerichtete und diffuse Reflexion treten meist gemeinsam auf Bsp: Marmor, Linoleum, Hochglanzbrochuren komplex Bsp.: Materialien für Lichtumlenkung Hologramme Aufweitung Die Reflexionseigenschaften von Materialien können sehr komplex sein Je komplexer das Material, desto komplexer die Planung Bernd Jödicke FH Konstanz

10. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Materialien Kontrast Spiegelungen verringern den Kontrast Bernd Jödicke FH Konstanz

11. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Materialien Transmission gerichtete Transmission Anwendung: Fenster Bernd Jödicke FH Konstanz

12. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Materialien Transmission diffuse Transmission Anwendung: Milchglas Opalleuchte Oberlichter (Okalsolar) Bernd Jödicke FH Konstanz

13. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Materialien Absorption Immer wenn Strahlung auf Materie trifft wird ein Teil der Energie absobiert Es gilt: a + t + r = 0 Bsp: schwarz (perfekt) a = 1 weiß (perfekt) a = 0 spiegel (perfekt) a = 0 Bernd Jödicke FH Konstanz

14. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden Bernd Jödicke FH Konstanz

15. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Warum Licht visualisieren ? Lichtstrahlen nicht sichtbar Das Auge lässt sich täuschen Nicht vorhandenes Licht lässt sich erst recht sehen (Planungen) deshalb: Licht sichtbar machen für: - Planungen (Vorhersage) - Bewertung bestehender Anlagen Bild Bernd Jödicke FH Konstanz

16. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Methoden Bild Du sollst dir kein Bild machen (2 Mo 20/4) Grund: Bild erzeugt Macht über Dinge Bild ist unvollständig und fehlerhaft Bernd Jödicke FH Konstanz

17. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Methoden Bild Flächenhaftes Abbild der Realität erlaubt Bewertung der Realität ist fehlerhaft Bernd Jödicke FH Konstanz

18. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Methoden Bild Licht-Skizze CAD-Zeichnung Virtual Reality Isolinie Foto- montage Falschfarbe Foto Bernd Jödicke FH Konstanz

19. Materialien Methoden Aktuelle Projekte Methoden Sichtbarmachen der Strahlen Handskizzen forward-ray-tracing Aufzeigen der Wirkung der Beleuchtung Fotografie Raumwinkel-Projektions-Verfahrenradiosity backward-ray-tracer Sichtbarmachen physikalischer Werte Falschfarben-Darstellung Bernd Jödicke FH Konstanz

20. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden Handskizzen + schnell einfach leicht verständlich Wird an der FH KN eingesetzt Lichtplanung - wenig konkret manipulierend Bernd Jödicke FH Konstanz

21. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden forward-ray-tracer Lichtquelle sendet viele Strahlen aus Auge sieht einige wenige Strahlen Bernd Jödicke FH Konstanz

22. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden forward-ray-tracer Software: ASAP Quelle: Opsira(FH Ravensburg) + beliebige Materialien beliebige Geometrien Leuchten berechenbar lichttechnisch richtig Wird an der FH KN nicht eingesetzt - extrem hohe Rechenzeiten teure Software fester Beobachtungspunkt Bernd Jödicke FH Konstanz

23. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden Fotografie Church of the deposition of the Holy Robe Kreml + schnell einfach leicht verständlich - geringe Dynamik keine Vorhersage Bernd Jödicke FH Konstanz

24. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden Raumwinkel-Projektions-Verfahren Relux + schnelle Berechnung leicht erlernbar preiswerte Software vorhandene Leuchten Datenbanken Wird an der FH KN eingesetzt Lichtplanung - nur diffuses Material Bernd Jödicke FH Konstanz

25. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden radiosity Strahlungsgleichgewicht zwischen allen Raumflächen Bernd Jödicke FH Konstanz

26. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden radiosity lightscape SS2001 Jarek Kizil Wird an der FH KN eingesetzt Lichtplanung r.vipar + Bewegung im Raum möglich Lichtberechnung exakt - nur diffuses Material lange Berechnungszeit aufwändige Modellerstellung Bernd Jödicke FH Konstanz

27. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden backward-ray-tracing radiance + schnelle Berechnung beliebige Materialien beliebige Geometrien photometrisch richtig Wird an der FH KN eingesetzt - keine Leuchten Datenbanken aufwändige Modellierung fester Beobachtungspunkt Bernd Jödicke FH Konstanz

28. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden backward-ray-tracing Beispiel Bernd Jödicke FH Konstanz

29. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden backward-ray-tracing Beispiel Bernd Jödicke FH Konstanz

30. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden backward-ray-tracing Beispiel Bernd Jödicke FH Konstanz

31. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden backward-ray-tracing Beispiel Bernd Jödicke FH Konstanz

36. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden Falschfarben Farben haben an sich schon Bedeutung. Diese Bedeutung ist kulturell bestimmt rot: Gefahr; heiß blau: kühl Diese intrinsive Bedeutung der Farben können bei Falschfarben-Bildern zu Fehlinterpretationen führen Ausweg: Übung Farbstandard Bernd Jödicke FH Konstanz

37. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden Falschfarben Gleiches Haus unterschiedliche Farben Bernd Jödicke FH Konstanz

44. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Methoden Bernd Jödicke FH Konstanz

45. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte 3D-CAD VR Foto Foto CAD Skizze Falschfarben Falschfarben Zeichnung Tabellen Tabellen Planung Abnahme Realisierung Bernd Jödicke FH Konstanz

46. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte 3D-CAD VR Foto Foto CAD Skizze Falschfarben Falschfarben Zeichnung Tabellen Tabellen Planung Abnahme Realisierung Bernd Jödicke FH Konstanz

47. Wie dokumentiert man dies ? Materialien Was nützt 3-Dimensionalität ?

48. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Aktuelle Projekte Materialien RALV Leuchtdichte- kamera Wie dokumentiert man dies ? Was nützt 3-Dimensionalität ? r.vipar Bernd Jödicke FH Konstanz

49. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Aktuelle Projekte Rapid Analysis of Luminosity Variations Alte Methode Bernd Jödicke FH Konstanz

50. Einführung Licht Methoden Aktuelle Projekte Aktuelle Projekte Rapid Analysis of Luminosity Variations Prinzip RALV siteco alanod Alcan Gigahertz Schnelle Vermessung von Lichtverteilungen Bernd Jödicke FH Konstanz