照明模拟技术与室内设计教学的融合途径与方法.pdf

照明模拟技术与室内设计教学的融合途径与方法臧 慧,宋季蓉(大连理工大学,辽宁 大连 116081)收稿日期:2023-04-17作者简介:臧慧(1980-),女,大连理工大学副教授,主要从事室内环境设计研究。摘要:照明设计是室内设计的重要环节,也是室内设计专业的主干课程之一。从室内设计专业教学现状来看,在照明设计中普遍存在重视觉、轻量化的问题。结合照明模拟技术在室内设计教学中的应用,提出照明模拟技术在室内设计教学中的应用路径,从创设模拟环境、完善实训教学、优化设计图纸几方面提出照明模拟技术与室内设计教学融合的方法。关键词:照明模拟技术;室内设计;教学策略;融合The Fusion Way and Method of Integrating Lighting Simulation Technology and Interior Design TeachingZang Hui,Song Jirong(Dalian University of Technology,Dalian 116081,Liaoning,P.R.China)Abstract:Lighting design is an important part of interior design and one of the main courses in the field of interior design.From the current teaching status of interior design majors,there is a common problem of emphasizing visual and lightweight design in lighting design.The article specifically combines the application of lighting simulation technology in interior design teaching,proposes the application path of lighting simulation technology in interior design teaching,and proposes the methods for integrating lighting simulation technology with interior design teaching from several aspects:creating simulation environments,improving practical training teaching,and optimizing design drawings.Keywords:lighting simulation technology;interior design;teaching strategy;integration 人工智能技术、虚拟现实技术在各行业日益普及,技术的发展对教育领域也产生了巨大的影响。目前,照明模拟技术在教学领域还处于初步探索阶段,开展照明模拟技术与室内设计教学的融合探索,为相关领域的教学提供一定的参考与借鉴,结合室内设计教学中的现实问题探讨优化策略。1照明模拟技术与室内设计1.1 照明模拟技术在以往的室内设计中,技术人员需要对光影细致掌握并具备较强的绘画能力,才能有效模拟空间内灯光情况并在二维画面上呈现三维立体的灯光信息。这种灯光模拟过程对设计者的专业要求较高,且耗时耗力,常常受限于技术能力,难以复刻整体灯光效果1。随着技术的进步,借助照明模拟技术,设计人员可以结合计算机,确定设计信息的三维坐标,参照实际的光影变化情况,基于不同的室内设计材质,建立不同的制作模板,选择差异化的光影呈现效果。室内设计人员能更全面地把握室内设计中的灯光部分,提升室内设计中灯光设计领域的效果。62023 年 6 月 灯与照明 第 47 卷第 2 期1.2 照明模拟技术的发展历程照明模拟技术发源于现代半导体产业,在 20 世纪 60 年代初具规模,但这一时期主要用于军事实验室的产品设计2。随着技术的不断发展,照明模拟技术在好莱坞等电影公司的特效设计方面,得到充分应用,但这一时期照明模拟技术较多应用于设计和优化电影画面中难以拍摄的复杂光影信息。通过计算机的模拟和图像设计,呈现出现实生活中难以复刻的灯光画面。在 20 世纪 90 年代以后,随着电影工业的飞速发展,电影工业中的一些画面技术开始与其他的工业设计深度融合。随着计算机的普及与应用,照明模拟技术更加简化,在互联网与各个行业融合发展的大背景下,以照明模拟技术为代表的三维模拟技术逐渐在各领域得到应用,也在室内空间设计中占据着越来越重要的位置3。1.3 照明模拟技术介绍从照明模拟技术的应用软件来看,软件内容较为丰富,如 Maya、Lightwave、AutoCAD、3D MAX 等软件介绍见表 1。表 1 集中照明模拟技术软件软件名称软件特点Maya较为复杂,不适合新手,但内容丰富,尤其是节点结构、Mel 脚本优势突出Lightwave易于操作,建模能力突出,光线追踪、光能传递效果明显AutoCAD适合二维绘图及基本三维设计,匹配各种操作系统3D MAX基于 PC 系统的三维动画渲染和制作软件,在渲染效果上突出2照明模拟技术与室 内 设 计 教 学融合的可行性2.1 有利于直观展现室内设计情景在室内设计专业课程教学中引入照明模拟技术,能帮助学生更加直观地掌握和了解室内设计中的照明布置要点(见图 1)。对于室内设计专业来说,仅仅依靠理论教学,学生难以充分理解和应用所学知识4。在照明设计模块,学生布置顶平面时,将重点放于灯具和顶平面的构图关系,而较少考虑到灯具光源在室内空间中产生的实际效果。学习者仅凭视觉感知也难以全面了解自己设计的灯具布置是否合理,学生在照明设计中或对照明器具、数量考虑不周,或对照明器具实际亮度和实际照度考虑过少,容易出现照明器具布置数量过多、室内空间照度过大、亮度过高等问题。而借助照明模拟技术,直观呈现室内设计的照明情境,帮助学生优化照明设计作品5。2.2 有利于强化学生的实践技能从目前室内设计专业教学来看,大部分室内设计专业受限于经费和师资力量等因素,缺少照明实验室,这意味着学生没有动手操作并体验照明的机会,也没有实测各种光环境的条件,难以真正理解照明物理量的视觉意义。而引入照明模拟技术,将其与室内设计教学结合,帮助学生直观理解和掌握照明技术的基本知识,使学生深入理解照明物理量的视觉意义。结合照明模拟软件中输出的三维照明场景效果图,帮助学生更加深刻地认识照明器具的选择位置、参数,以及与照明效果之间的关系。3照明模拟技术与室内设计教学的融合途径 从目前室内设计专业的教学现状来看,教师大多以教材文本为主导,结合多媒体课件进行课堂教学,而较少配备室内设计的照明实验室和教学实验室。因此,学生在学习中难以切身参与室内设计实践,往往仅凭想象和猜测来构建室内设计模型,不利于培养学生的实操能力。从现阶段室内设计专业教学来看,教学与实际应用相脱离的问题较为突出,教师更注重培养学生的方案制作能力,而较少真正将这些方案落实在实践活动中,学生在学习中缺少对空间环境的把控能力6。对于室内设计专业来说,在教学中需要学生有较强的想象能力和空间意识,室内设计需要基于生活的三维空间进行再创造。而结合照明模拟技术,将其应用于室内设计教学中,能更好地检验照明设计效果,锻炼和培养学生的空间想象能力和形象思维能力,有利于调动学生的创造思维和发散思维,在应用中可以具体从以下几方面展开。72023 年 6 月 灯与照明 第 47 卷第 2 期图 1 照明模拟技术对室内设计教学的影响3.1 优化实际面光表现方式将照明模拟技术应用于室内空间设计,通过调整优化灯光模型,提升室内设计的照明效果。与传统的二维绘制方式不同,照明模拟技术基于三维的灯光模拟对光源的具体信息进行细化,使整体的光照效果更加统一,也能根据季节、地域、时间等不同的环境因素进行调节,使照明的颜色、亮度、阴影等效果有机统一7。在面光表现方面,结合三维灯光模拟技术,能提升室内天窗和墙面的自然发光面整体光影效果。设计人员可以构建更为有效的日光效果,在面光呈现中,结合玻璃镜面的透光设计来提升整体空间的光影效果,并通过照明模拟技术优化和调整其中的玻璃透光度,结合材质选择,对室内光线复杂程度进行优化。3.2 优化带光光源设计在室内空间的灯光设计中,为进一步突出光源对整体空间的指向性作用,设计者往往将长条形光源作为整体空间的光源,这种带光的表现方式在室内设计中较为常见。在带光光源设计时,结合照明模拟技术、光源形状信息,匹配室内照明灯具的显色指数,从而提升室内环境的设计氛围,增强室内环境的颜色还原度,优化光源与实际空间结构的整体效果。在室内设计教学中,引入照明模拟技术,结合均质照明设计,使学生以照明设计的相关规律,结合照明模拟技术,反复开展模拟训练,最终达到不依靠软件也能完成照明设计制作的目的。对于一些非均质复杂性照明设计,引入照明模拟技术,帮助学生及时发现设计中存在的问题,以模拟结果为参考,修正原照明方案。3.3 优化流动光源设计在室内空间设计中,为提升室内空间光源的整体动态效果,常以流动灯光的形式来提高空间内的光影变化质量。在室内设计教学中结合流动灯光设计的要求,教师可以带领学生模拟流动灯光的表现手法,结合照明模拟技术周期性地确认设计主体的形状特点,并结合流动光源在行动路线上的整体光影变化和颜色变化,选择最能表现整体空间光影效果的灯光设计方案。在流动光源的照明设备选择上,为更好体现绿色协调可持续的设计理念,可以通过照明模拟技术,考虑灯具的不同亮度,设计最具性价比的灯具组合方案8。4照明模拟技术与室内设计教学的融合方法4.1 创设模拟环境,提升学生的学习积极性在室内设计教学中引入照明模拟技术,不仅能提升室内设计教学的直观性,也能显著增强学生学习的积极性,使课堂的活动设计更具趣味性。在照明模拟技术打造的空间场景之下,学生在学习室内设计规律和内容时,能身临其境地感受室内设计所具有的空间感,调动主观能动性,增强综合设计能力。照明模拟技术的引入能降低教学难度,在一些较为抽象复杂的设计内容上结合 3D 软件模拟场景,并将室内设计的制作模型导入其中,通过鼠标和键盘的操作完成关灯、开灯,关门、开门的不同动作,使学生在学习时更有热情,也能借助虚拟化的模型软件帮助学生认识设计方案中的不足,有利于提升室内设计学习和实践82023 年 6 月 灯与照明 第 47 卷第 2 期效果。4.2 完善实训教学,培养学生实操能力室内设计教学的专业性和实践性较强,教师在教学中需要强化学生的实操能力,提升学生的职业素养。在室内设计的教学实训环节,受限于经费、师资、场地等因素,难以使学生充分锻炼实践应用能力。结合虚拟技术,借助照明模拟设备和相关的软件平台,为学生积累实操经验,增强学生照明设计实践能力。在以往的照明模拟中,大多是学生设计和制作静态图纸,这种形式在一定程度上束缚了学生的空间思维能力。在室内设计教学中引入照明模拟技术,将抽象化思维呈现在三维虚拟空间中,使学生直观了解设计作品所呈现的照明效果,并有针对性地进行优化,帮助学生了解和掌握室内设计的要点,提升学习效率。4.3 优化室内设计图纸,拓展学生思维空间在室内设计教学中设计图纸极为重要,设计图纸直接影响室内设计的最终效果,也是检验学生专业素养和实操技能水平的重要内容。结合照明模拟技术,学生能有效且灵活地运用技术手段优化设计方案,提高自学能力和自学效率。在室内设计的教学活动中,将学生划分为不同小组,在组内进行设计方案研讨,确定各自的设计主题、设计风格,并结合照明模拟技术,更直观地对照明方案进行感知,帮助学生身临其境地感受室内空间的照明亮度和照明强度,从而优化设计思路,提升设计质量。5结论在室内设计教学中,照明设计始终是重点,也是难点,照明设计既关系到审美,也关系到技术,需要在室内设计中协调处理美学与技术之间的关系。在以往的教学中,学生的照明设计方案难以兼顾室内照明设计的实用性和审美性,而将照明模拟技术引入其中,能为学生的实践设计提供支持,降低学生照明设计中出现常识性错误的可能性。但照明模拟技术本质是虚拟设计,并不能真正解决光环境的真实操作和体验问题。在实际教学中,教师要将照明模拟技术与实际的灯光实验教学相结合,发挥教学优势,为学生专业能力的进步提供支持,切实增强室内设计教学的实效性。参考文献:1 康文慧.虚拟现实在室内设计教学中的探索与创新J.科技风,2022(33):110-112.2 郭心宏.虚拟现实技术在室内设计教学设计中应用的研究J.数据,2022(10):122-124.3 王淑文.基于教学中的虚拟现实在室内设计方向的应用探究J.山西青年,2022(13):97-99.4 黄鑫杰.探析数字媒体在室内设计教学中的优势与功能 J.城 市 建 筑 空 间,2022,29(S1):165-166.5 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