조명 시뮬레이션은 빛의 물리적 특성과 그 상호작용을 컴퓨터에서 재현하여 시각적 결과를 예측하는 기술입니다. 주로 건축, 인테리어 디자인, 영화, 게임, 자동차 디자인 등 다양한 분야에서 활용되며, 사용 목적에 따라 여러 가지 방식으로 나뉩니다. 주요 종류는 다음과 같습니다.
레이 트레이싱 (Ray Tracing)
개요: 광선을 추적하여 빛이 물체에 반사, 굴절, 흡수되는 과정을 시뮬레이션.
장점: 사실적인 조명 표현 가능 (섬세한 그림자, 반사, 굴절).
단점: 계산량이 많아 처리 속도가 느림.
사용 사례: 영화, 고품질 3D 렌더링, 건축 조명 시뮬레이션.
라디오시티 (Radiosity)
개요: 표면 간의 간접 조명(확산 반사)을 계산하여 공간의 전체 조명 환경을 시뮬레이션.
장점: 부드럽고 자연스러운 간접 조명 표현 가능.
단점: 움직이는 빛의 표현은 어려움.
사용 사례: 실내 디자인, 건축 조명 분석.
포톤 매핑 (Photon Mapping)
개요: 빛 입자인 포톤을 방출하여 반사, 굴절, 산란을 계산.
장점: 글로벌 일루미네이션(간접 조명과 직접 조명 모두 포함) 표현 가능.
단점: 설정이 복잡하고 렌더링 시간이 길 수 있음.
사용 사례: 고품질 시뮬레이션 (유리, 물, 복잡한 반사).
실시간 조명 (Real-Time Lighting)
개요: 렌더링 속도를 높이기 위해 GPU 기반으로 간단한 조명 모델 사용.
장점: 빠른 계산 속도.
단점: 현실감 부족, 복잡한 광학 효과 표현이 어려움.
사용 사례: 게임, 가상현실(VR), 증강현실(AR).
하이브리드 렌더링 (Hybrid Rendering)
개요: 레이 트레이싱과 라스터화(Rasterization)를 결합한 방식.
장점: 사실성과 속도의 균형을 유지.
단점: 복잡한 구현 필요.
사용 사례: 최신 게임 엔진, 애니메이션 제작.
계산 소프트웨어 기반 시뮬레이션
개요: 물리 기반 조명 계산 소프트웨어 (예: Dialux, Relux, AGi32)를 사용.
장점: 건축 설계 및 조명 효율 분석에 특화.
단점: 그래픽 품질보다 정확한 계산에 중점.
사용 사례: 건축 설계, 에너지 효율 분석.
아래 내용에 계산형 프로그램 중 Relux에 대해서 자세히 설명을 하도록 하겠습니다.
HDRI 기반 조명 시뮬레이션
개요: 고동적 범위 이미지를 사용하여 자연광 및 인공광을 시뮬레이션.
장점: 사실적인 환경 조명 표현 가능.
단점: 환경 데이터 필요.
사용 사례: 3D 모델 렌더링, 제품 디자인.
위 다양한 프로그램이 있지만 LED조명에서는 계산 소프트웨어 형태인 Dialux, Relux, AGi32가 가장 대표적이며,
국내(유럽권 국가) 의 경우 Relux를 가장많이 사용한다. 이 부분은 아래 세부적으로 설명하겠습니다.
AGI32의 경우는 미국에서 주로 사용을 하는 프로그램 입니다.
Relux의 주요 특징
실제 조명 데이터를 사용한 시뮬레이션
IES, LDT 파일 지원: 실제 조명 기구 제조업체가 제공하는 광원 데이터 파일을 기반으로 시뮬레이션 수행.
현실적인 조명 분포와 조도(illuminance) 계산 가능.
정확한 조명 계산
조도 분석: 공간의 각 지점에서의 조명 강도 계산.
휘도 분석: 표면에서 반사되는 빛의 밝기 평가.
글로벌 일루미네이션: 간접 조명과 직접 조명을 모두 포함한 전체적인 조명 분석.
다양한 적용 가능 분야
실내 조명: 사무실, 상업 공간, 주거 공간 설계.
실외 조명: 도로, 터널, 주차장, 공원 조명 분석.
비상 조명: 비상등 및 피난 경로 조명 설계.
3D 모델링 및 시각화
CAD 도구와 통합: AutoCAD, Revit 등과 호환되어 3D 모델링 및 데이터 교환 가능.
고해상도 렌더링 기능: 시각적으로 설득력 있는 프레젠테이션 자료 제작 가능.
에너지 효율 평가
건축 설계에서 조명 에너지 소비량을 분석하여 효율적인 설계 옵션 제안.
LEED, BREEAM 등 지속 가능한 건축 인증 시스템의 요구 사항을 충족하도록 설계 지원.
미국, 유럽 국가는 이전 부터 건물의 에너지 효율에 대한 기준이 중요한 부분으로 건축설계시 건축물의 에너지 효율에 대한
국제적 기준으로 건축물을 건축하고 있었다. 우리나라도 2010년경 SK 신축 사옥 제작시 에너지효율 관련 설계를 적용
우리나라 1호 에너지 효율평가에 대한 건축물 인증을 받았습니다.
사용자 친화적인 인터페이스
직관적인 UI와 단계별 프로젝트 생성 가이드 제공.
초보자부터 전문가까지 모두 사용할 수 있는 유연한 학습 곡선.
10여년전에는 LED조명업체 부서 별 공간 시뮬레이션 담당자가 많이 있었으나, LED 시장 하락에 따른 인원 축소 및 시장의 위축으로 인한
수요는 줄어들고 있는 추세였다. 1군 건설사와 거래하고 있는 업체 중에는 제안서 제작을 위한 Relux를 이용한 인원을 유지하고 있는 곳도
있어 향후 조명 시뮬레이션에 대한 인원 수요는 있을 것으로 보여 진다.
네이버로 검색한 리룩스를 이용한 예시
https://www.grinmax.com/notice/notice.php?ptype=view&idx=108&page=1&code=notice
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