Interfaces gráficas y algoritmos para aplicaciones basadas en la simulación de luz artificial y natural

Objetivos del proyecto:

Hipótesis de partida en la que se substentan los objetivos del proyecto

El diseño y desarrollo de nuevas interfaces gráficas orientadas al diseño de iluminación sostenible es de gran importancia. Su influencia en este campo tiene un gran potencial debido al bajo grado de penetración de este tipo de herramientas dentro del proceso de diseño de iluminación a nivel industrial. Esta carencia se produce a varios niveles:

1. Falta de herramientas de ayuda al diseño de luminarias, que se traduce en que actualmente este proceso se realiza de forma casi artesanal. Especialmente importante es la falta de soluciones en el campo de diseño inverso de reflectores
2. Falta de herramientas que integren iluminación artificial y natural de manera eficiente, de manera que puedan ser incorporadas efectivamente en el proceso de diseño de iluminación. Esto incluye el uso de modelos de luz natural excesivamente simplificados, el uso de entornos complejos (edificios singulares, gran número de fuentes de luz, ... etc)
3. Por último, las herramientas existentes utilizadas en diseño de iluminación están basada en una serie de simplificaciones que limitan su capacidad de producir resultados precisos. Estas simplificaciones son especialmente restrictivas a la hora de caracterizas las propiedades ópticas de los materiales que se tratan.

Antecedentes y Resultados previos

En [Patow03] se presenta un estudio de los métodos de cálculo inversos de reflectores, y las conclusiones son que se está todavía muy lejos de tener soluciones prácticas. Además, las simplificaciones asumidas en los métodos existentes invalidan los resultados obtenidos.

Los trabajos más recientes en representaciones espectrales de propiedades ópticas [Deville94] [Rougeron97] [Yinlong98] no han sido incluidos en métodos de iluminación global eficientes que puedan tratar entornos complejos [Iehl99].

A la hora de caracterizar fuentes de luz mediante técnicas near-field se han producido una serie de avances [Ashdown95] que suponen una primera solución al problema. Sin embargo, esta solución dista mucho de ser eficiente, y mucho menos de ser la más adecuada para el cálculo eficiente de la iluminación global.

Los trabajos más recientes relacionados con el cálculo global de la iluminación natural [Siret96] [Daubert97] demuestran que es un problema complejo, y aún sin resolver desde el punto de vista de la usabilidad. Las soluciones presentadas están restringidas a entornos no muy complejos, y requieren de tiempos de cálculo prohibitivos.

Objetivos concretos

1. Diseño y desarrollo de herramientas software de diseño de reflectores que permitan la mejora del proceso de diseño, y la optimización de sus prestaciones lumínicas, tanto en ahorro de energía como en contaminación lumínica.
2. Diseño y desarrollo de herramientas software de integración de luz artificial y natural orientados al diseño de iluminación sostenible. Adaptación a entornos tanto arquitectónicos como urbanos.
3. Reducción de los costes de cálculo mediante el uso de computación de altas prestaciones para la optimización de los procesos de cálculo previamente desarrollados.
4. Adquisición y generación de modelos digitales precisos de las propiedades ópticas de materiales reales para la obtención de resultados válidos.
5. Diseño y desarrollo de interfaces gráficas que permitan a usuarios finales la utilización de las técnicas desarrolladas en el proyecto. Usabilidad de métodos previos.

Bibliografia

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