Solene appliqué à l`analyse lumineuse d`un espace intérieur

Solene appliqué à l'analyse lumineuse d'un espace intérieur
NOTA : les noms utilisés dans Solene (répertoire, fichiers, descripteurs) doivent être alphanumériques, ne pas comporter d'espace (utiliser _) et ne pas commencer par un chiffre.
0- Choisir avec un répertoire pour son projet ; lancer Solene, ouvrir un nouveau projet et le sauver
dans ce répertoire [Fichier ¬ Enregistrer_projet_sous].
1- Modélisation géométrique de la salle
A l'exception de géométries extrêmement simples, Solene ne permet en général pas la modélisation
des espaces architecturaux ou urbains. Ceux-ci doivent être réalisés dans un modeleur externe.
Le modèle géométrique de la salle, donné ici sous la forme de fichiers .gs1, est issu d'une
modélisation dans Progress4. Solene autorise l'import direct de ce type de fichiers ; si le modèle
provient d'un modeleur permettant d'exporter en .sat (format natif Acis), utiliser alors l'interface
Tube.
Importer le fichier géométrique modele_complet.gs1 qui correspond à la pièce à simuler.
Les fenêtres sont pour l'instant considérées comme de simples trous.
2- Modélisation du ciel pour l'évaluation de l'éclairement "direct" en provenance de la voûte
céleste
Créer un modèle de ciel à 1024 facettes de type couvert sombre (CIE) [Ciel ¬ Créer].
Examiner le descripteur associé au ciel ; il s'agit d'un angle solide en stéradian.
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Définir la latitude du lieu.
Appliquer le modèle de luminance pour une date et une heure donnée [Ciel ¬ Modèle de
Luminance].
Vérifier la valeur de l'éclairement au niveau du sol ; consulter pour cela les informations fournies
lors de l'application du modèle d'éclairement [Avancé ¬ Renseignement de la dernière fonction
externe exécutée].
Observer la distribution des luminances sur la voûte céleste (exprimée en candela/m2 ou
lumen/m2/steradian)
3- Simulation de l'éclairement "direct" en provenance de la voûte céleste sur les différentes
parois du local
Sélectionner les faces de la géométrie sur lesquelles on veut calculer l'éclairement (les faces
intérieures de la salle) par une suite de plusieurs opérations d'extraction [Géométrie ¬ Extraire par
sélection].
Concaténer les faces à simuler [Géométrie ¬ Concaténer].
Vérifier les normales (grâce à Affichage Vraie Couleur dans le contexte d'affichage).
Trianguler les faces [Géométrie ¬ Transformer ¬ Par triangulation] ; surface des mailles : 0.05
Examiner le nombre de contours générés [Géométrie ¬ Informations].
Simuler l'éclairement sur la géométrie des faces intérieures triangulées de la salle par [Simulation ¬
éclairement ¬ éclairement_direct_en_provenance_du_ciel) ; choisir le ciel et son descripteur de
luminance ainsi que la géométrie qui constitue le masque (i.e. la salle avec toutes ses faces
correspondant au modèle donné au début)
L'éclairement reçu sur le sol est donné par [Avancé ¬ Renseignement de la dernière fonction externe
exécutée].
Examiner les valeurs obtenues au travers des deux descripteurs créés en sortie de simulation : le
facteur de lumière du jour (en %) et l'éclairement en lux ou lumen/m2. On vérifie par exemple que
certaines parties du plafond ne reçoivent aucun éclairement direct.
Afin de tenir compte de la transparence du vitrage, il suffit d'appliquer au résultat de l'éclairement
une pondération correspondant au facteur de transmission lumineuse du vitrage. Pour cela créer un
nouveau descripteur, nommé par exemple eclair_transmis (eclair_transmis = éclairement * τ, τ étant
le facteur de transmission du vitrage) par la commande [Descripteur ¬ valeur_calculée_entre_un
descripteur_et_une_constante].
L'éclairement de chaque patch est obtenu par simple clic sur l'élément sélectionné ; pour obtenir la
valeur moyenne de l'éclairement sur la face de sol, mettre la caractéristique d'affichage à niveau_face
dans [Géométrie ¬ Contexte_d_affichage]. Examiner la valeur attribuée à cette face, obtenue
comme moyenne pondérée de la valeur de chacun des contours.
Remettre l'option d'affichage sur niveau_contour.
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4- Détermination des facteurs de forme pour l'évaluation des multi-réflexions
Activer la géométrie des faces intérieures triangulées.
Lancer le calcul des facteurs de forme [Simulation ¬ Facteur de forme].
La simulation crée un fichier des facteurs de forme (.fac) et 2 descripteurs qui permettent de vérifier
le bon déroulement du calcul : somme des facteurs de forme de chaque élément avec la scène (qui
traduit l'importance des échanges entre faces) et sa valeur complémentaire hors de la scène.
Vérifier les valeurs obtenues.
5- Evaluation de l'éclairement après multi-réflexions
5.1- Définir les caractéristiques lumineuses des matériaux [Projet ¬ Base_de_matériaux] ;
attribuer par exemple les valeurs de 0.3 pour la réflexion du sol, 0.5 pour celle des murs, et 0.7 pour
le plafond.
Mettre la caractéristique d'affichage à couleur_materiau et afficher la géométrie du volume intérieur
avec la couleur des matériaux [Géométrie ¬ Contexte_d_affichage].
Attribuer un matériau interactivement à chaque face [Géométrie ¬ Modifier_matériau].
Vérifier la bonne attribution des matériaux.
5.2- Calcul de l'éclairement après réflexion [Simulation ¬ éclairement ¬ éclairement_aprèsréflexion] ; donner le nom du descripteur correspondant à l'éclairement direct (eclair_transmis) et
fixer les conditions d'arrêt (énergie restant à distribuer : 5).
La simulation produit 3 descripteurs nouveaux : les éclairements incident, réfléchi, et absorbé AR
(après réflexion).
Vérifier le nombre d'itérations effectuées (renseignements de la dernière fonction externe exécutée...)
Examiner l'éclairement incident après réflexion.
Evaluer le gain d'éclairement dû aux multi-réflexions ; pour cela créer un nouveau descripteur qui
fait la différence entre l'éclairement incidentAR et l'éclairement direct [Descripteur ¬ Créer ¬
Valeur_calculée_entre_deux_descripteurs].
6- Evaluer l'éclairement sur un plan fictif (plan de travail à 0.80 m)
6.1- Constitution du plan fictif triangulé
Sélectionner la face de sol [Géométrie ¬ extraire ¬ par sélection]
La translater en Z de 0.80 [Géométrie ¬ transformer ¬ par translation].
6.2- Calcul de l'éclairement direct en provenance de la voûte céleste
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Lancer la simulation [Simulation ¬ eclairement ¬ eclairement_direct_en_provenance_du_ciel] en
choisissant le ciel et son descripteur de luminance ainsi que la géométrie qui constitue le masque (i.e.
la salle avec la totalité de ses faces).
Pondérer l'éclairement par la transparence du vitrage et créer un nouveau descripteur
(eclair_transmis = éclairement * τ).
6.3- Calcul de l'éclairement réfléchi par les parois de la pièce sur le plan fictif
Dans le répertoire de travail, écrire la commande externe de Solene dans un fichier (.bat), par
exemple cmd_ecl_plan_fictif.bat.
La commande est de la forme (fonction exécutable + paramètres) ; pour un déroulement correct, il
est nécessaire d'enregistrer au préalable les fichiers de géométrie et les descripteurs nécessaires
[Fichier ¬ enregistrer_géométrie] et [Fichier ¬ enregistrer_descripteur].
Lancer ecl_plan_fictif
result.txt
plan80cm
masque
interieur
ecl_ref_interieur
ecl_ref_plan80cm
>
Vérifier le fichier résultat de la commande result.txt
Ouvrir le descripteur résultat de l'éclairement réfléchi sur le plan de travail (ecl_ref_plan80cm).
6.4- Calcul de l'éclairement total reçu par le plan fictif
Ajouter l'éclairement transmis (calculé en 6.2) et l'éclairement réfléchi (6.3) sur le plan de travail.
[Descripteur ¬ créer ¬ valeur_calculée_entre_deux_descripteurs]
6.5- Evaluation du facteur de lumière du jour
Evaluer le facteur de lumière du jour. Créer un descripteur FLJ qui divise la valeur d'éclairement
total par l'éclairement reçu sur un plan horizontal dégagé (valeur obtenue dans les phases 2 et 3)
[Descripteur ¬ créer ¬ valeur_calculée_entre_un descripteur_et_une_constante].
Examiner les résultats : distribution, valeur moyenne, valeur inférieure à un seuil donné.
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