论文题目: 体育照明质量检测和设计的新方法
论文类型: 博士论文
论文专业: 建筑技术科学
作者: 魏永健
导师: 沈天行
关键词: 体育照明,视觉环境,光环境,运动员调查,亮度测量,数字化模拟,高动态范围图象,眩光,统一眩光值,光刺激与反应
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着全民体育活动的蓬勃开展和2008年的奥运会在中国的举办,体育场馆的建设进入了一个新的历史时期。作为体育场馆重要组成部分的体育照明也越来越为人们所重视,引起更多的专家、工程技术人员的关注,并为此进行深入的研究和探讨。体育馆的照明是功能性照明,随着体育运动的发展,仅仅强调数量的观念已经逐渐发生转变,人们要求为体育运动提供一个舒适、愉快的视觉环境。视觉环境是环境设计和照明设计综合的结果。视觉环境的设计,既要注重照明的物理参数,更要重视人对照明的感受,分析人对视觉环境的接受程度和人与环境之间的相互作用。归根结底,人的视觉感受是对照明设计工作的最后评定标准。照明既要以人为本,又要注意节约能源,实行绿色照明,解决这一问题的关键就是对体育照明中的视觉效能和环境心理有深刻的了解和研究。本文的第二章从人的视觉特征角度分析体育照明和环境设计的一些原则,并调查了运动员对目前体育馆光环境的视觉感受。人眼看到的是亮度,用亮度来评价照明符合人的视觉功能,体育馆的亮度大小和分布应满足运动员、观众、电视转播的需要。使用数码相机及相关软件对体育馆的亮度及眩光进行检测是本文研究的中心内容。这是在传统的检测方法基础上发展出的新的数字化测量方法。即用数码相机拍摄场景,通过软件进行读取和计算,得出场景的亮度和眩光指数,从而检测光环境及照明质量。方法便捷,不受场地条件限制,在体育场馆的检测中,有着很好的应用前景。数字化模拟是照明设计的未来发展方向,本文第四章提出了应用于体育馆照明设计的照明辅助设计软件,它用3D软件建立场馆模型,生成高动态范围图象HDRI,能方便的显示所设计场馆中各点的亮度,为参照亮度值设计体育照明了提供方便。眩光是照明中普遍存在的,也是影响照明质量的重要因素,人对眩光的刺激有一个反应过程,本文最后一章在以往眩光研究的基础上,对时间因素在眩光这一生理和心理反应过程中的影响进行了研究,并得出初步结论,为进一步研究和控制眩光提供了一定的理论依据。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 综述
1.1 我国体育建筑的状况
1.2 体育照明
1.2.1 体育照明的作用
1.2.2 体育照明的分类
1.2.2.1 体育运动对照明的要求
1.2.2.2 彩色电视转播对照明的要求
1.3 体育馆照明的基本原理
1.3.1 影响照明有关的量
1.3.1.1 照度
1.3.1.2 水平照度
1.3.1.3 垂直照度
1.3.1.4 初始照度与维护照度
1.3.2 影响照明品质的因素
1.3.2.1 照度均匀度
1.3.2.2 亮度均匀度
1.3.2.3 亮度对比与颜色对比
1.3.2.4 立体感
1.3.2.5 闪烁
1.3.2.6 眩光
第二章 体育照明与视觉效能
2.1 照明与视觉
2.1.1 视觉
2.1.1.1 眼睛的构造
2.1.1.2 视觉的形成
2.1.2 照明与视觉特性
2.1.2.1 视觉对明暗的的感觉特性
2.1.2.2 视觉对颜色的感觉特性
2.1.2.3 视觉对空间的感觉特性
2.1.2.4 视觉对光刺激的时间响应特性
2.2 体育馆的视觉环境与光空间
2.2.1 视觉环境
2.2.2 光环境
2.2.3 制定照明标准
2.3 体育照明与视觉效能
2.3.1 视觉感知机制
2.3.2 从人的视觉感知特征分析体育照明中的设计原则
2.4 运动员对体育馆光环境的反映
2.4.1 对南开大学女排的调查
2.4.2 对天津游泳队等运动员的调查
2.4.3 小结
第三章 用数码相机及软件来测试体育照明
3.1 数码相机的成像原理及特点
3.1.1 数码相机及ccd 感光原理
3.1.2 光学系统及变焦
3.1.3 白平衡
3.1.4 曝光及测光模式
3.1.5 数码相机的色彩空间
3.1.6 测试用数码相机介绍
3.2 数码相机及软件测试的原理和方法
3.2.1 数码相机感光特性研究
3.2.2 数码相机使用前的标定
3.3 对室内体育馆亮度分布的检测
3.3.1 对天津游泳馆的测量
3.3.2 对天津体育中心的测试
3.3.3 广州体育馆的测试
3.4 对体育馆眩光指数的测量
3.4.1 软件的眩光指数的测量方法
3.4.2 天大体育馆眩光指数的测量
3.4.3 南大体育馆眩光指数的测量
3.4.4 广州体育馆眩光指数的测量
3.4.5 对天津网球馆眩光指数的测量
3.4.6 天津跳水馆的眩光指数的测量
3.4.7 小结
3.5 对室外体育场地照度测量的研究
3.5.1 天大网球场的测量
3.5.2 对新奥高尔夫球场进行亮度和照度的测量
第四章 用数字化模拟与设计体育馆照明
4.1 数字技术在建筑科技中的应用
4.2 三维建模软件及照明软件简介
4.2.1 渲染巨匠 Lightscape
4.2.2 优秀的三维建模软件3DMax
4.2.3 专业照明计算软件 Dialux 和 Radiance
4.2.4 目前常见的光线传播算法
4.3 可视化辅助设计软件介绍
4.3.1 软件的功能
4.3.2 高动态范围图像 HDRI
4.4 照明辅助设计软件在体育馆照明中的应用
4.4.1 体育照明设计对照明辅助设计软件的需求
4.4.2 对南开大学体育馆的模拟与计算
4.4.3 对天津大学体育馆的模拟与计算
第五章 动态眩光的研究
5.1 动态眩光的概念及提出
5.2 实验方法与装置
5.3 数据及分析
5.4 暗背景下动态眩光测试
5.5 结果与讨论
论文总结
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢
发布时间: 2007-07-10
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