基于大氣衰減與日光光譜的建筑視看色差軟件研究.pdf

1、隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,我國(guó)城市建設(shè)量不斷增加,關(guān)于建筑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范越來(lái)越詳細(xì)且全面,作為建筑設(shè)計(jì)中極為重要的一個(gè)組成部分,建筑色彩由于直接影響人們對(duì)建筑第一印象的判斷而受到設(shè)計(jì)人員的重視。近些年全國(guó)各地已經(jīng)開(kāi)始了關(guān)于城市色彩、建筑色彩的規(guī)范化研究,也出臺(tái)了一部分規(guī)范文件,這在很大程度上促進(jìn)了城市(建筑)色彩的有序與科學(xué)發(fā)展。但是,在具體的建設(shè)項(xiàng)目中,建筑色彩設(shè)計(jì)仍處在業(yè)主或設(shè)計(jì)師的主觀喜好層面,很少進(jìn)行關(guān)于城市色彩的調(diào)研或相關(guān)規(guī)范了

2、解,更沒(méi)有科學(xué)的技術(shù)手段進(jìn)行支撐。在建筑色彩設(shè)計(jì)過(guò)程中將色彩在真實(shí)大氣環(huán)境中的變化內(nèi)容加入到設(shè)計(jì)過(guò)程中是非常重要且迫切的,當(dāng)下運(yùn)用于建筑領(lǐng)域的專業(yè)軟件雖然可滿足大部分的設(shè)計(jì)、計(jì)算、施工等需求,但在建筑色彩設(shè)計(jì)方面依然是設(shè)計(jì)者基于方案意向而進(jìn)行的簡(jiǎn)單色彩選擇,對(duì)于建筑色彩在真實(shí)環(huán)境中的量化計(jì)算及其在大氣環(huán)境中發(fā)生視看差異的研究仍處于空白狀態(tài)。在建設(shè)項(xiàng)目中,經(jīng)常會(huì)由于建筑視看色差的出現(xiàn)導(dǎo)致真實(shí)色彩偏離設(shè)計(jì)本意,影響建筑特質(zhì)的表現(xiàn),更重要的是

3、在城市(或街道)層面,出現(xiàn)了不符合街道特質(zhì)甚至違背街道特質(zhì)的建筑色彩出現(xiàn)。
　　本文將這種由于大氣環(huán)境、觀測(cè)角度、觀測(cè)距離等變量所引起的觀看色彩與真實(shí)色彩間的差異稱為建筑視看色差,簡(jiǎn)稱視看色差。
　　本文依托于國(guó)家自然科學(xué)基金課題《日光光譜與大氣衰減影響下的建筑色彩控制研究》,對(duì)國(guó)家課題所得結(jié)論進(jìn)行軟件化研究,形成可供設(shè)計(jì)師方便使用的軟件程序。在國(guó)家課題中,進(jìn)行了關(guān)于色彩在真實(shí)環(huán)境中的變化研究,包括在不同大氣光譜、日面情況、

4、太陽(yáng)高度角、方位角、觀測(cè)角度、觀測(cè)距離等變量下標(biāo)準(zhǔn)色板的變化情況,最終通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)挖掘方式得出在多個(gè)變量影響下建筑色彩的變化趨勢(shì)與函數(shù)關(guān)系,完成了對(duì)建筑色彩在大氣環(huán)境中的量化研究。
　　本文通過(guò)計(jì)算機(jī)編程方式將課題結(jié)論轉(zhuǎn)換為供建筑設(shè)計(jì)師方便使用的色彩設(shè)計(jì)軟件,在使用過(guò)程中,建筑師通過(guò)常用變量選擇、計(jì)算得到相應(yīng)變量條件下的色彩結(jié)論,實(shí)現(xiàn)了真實(shí)環(huán)境中建筑色彩的模擬顯示;另一方面軟件可對(duì)已有畫(huà)面進(jìn)行色彩分析,有助于建筑師在設(shè)計(jì)初期進(jìn)行

5、色彩方案選擇與確定。該軟件的成形,一方面實(shí)現(xiàn)了科研課題的實(shí)用性研究,另一方面是對(duì)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中關(guān)于視看色差內(nèi)容空白的填充,用以解決建筑實(shí)踐活動(dòng)中設(shè)計(jì)色彩與視看色彩之間差值影響建筑形象、無(wú)法體現(xiàn)設(shè)計(jì)本意的問(wèn)題。
　　本論文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有色彩軟件進(jìn)行分析研究,發(fā)現(xiàn)各款軟件對(duì)于建筑視看色差內(nèi)容研究的欠缺;隨后通過(guò)課題實(shí)驗(yàn)測(cè)量與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),得出各類影響因素下標(biāo)準(zhǔn)色板色度值的變化趨勢(shì);最后通過(guò) Matlab7.12(R2011a)與

6、Visio Studio2010編程工具開(kāi)發(fā)出了建筑視看色差軟件;在軟件成形后,通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與軟件計(jì)算數(shù)據(jù)的比對(duì),進(jìn)行了建筑視看色差軟件的驗(yàn)證性運(yùn)用,最終完成了軟件開(kāi)發(fā)與運(yùn)用的整個(gè)流程。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.主流色彩設(shè)計(jì)軟件調(diào)研;
　　2.視看色差相關(guān)理論研究;
　　3.不同日面情況下標(biāo)準(zhǔn)白板的色度值測(cè)量與分析;
　　4.不同入射角/觀察角下建筑材料的色度值測(cè)量與規(guī)律統(tǒng)計(jì);
　　5.天然光下不同材料在

7、不同觀測(cè)距離下的色度值測(cè)量與研究;
　　6.建筑視看色差觀測(cè)距離臨界值實(shí)驗(yàn)研究;
　　7.目標(biāo)軟件需求分析、界面設(shè)計(jì)、程序開(kāi)發(fā)以及軟件使用;
　　8.建筑視看色差軟件的實(shí)用性驗(yàn)證。
　　建筑色彩設(shè)計(jì)是一項(xiàng)結(jié)合多學(xué)科多層次的應(yīng)用性研究,本文僅從建筑視看色差角度對(duì)其進(jìn)行探討,補(bǔ)充色彩設(shè)計(jì)軟件在大氣中發(fā)生變化進(jìn)而影響視覺(jué)判斷部分的空白,僅作為色彩設(shè)計(jì)過(guò)程中的一種方法探討,仍有欠缺與不足之處,需在今后的研究中繼續(xù)補(bǔ)充完善