基于大氣衰減與日光光譜的建筑視看色差軟件研究.pdf

1、隨著國家經濟的持續(xù)發(fā)展,我國城市建設量不斷增加,關于建筑的相關標準規(guī)范越來越詳細且全面,作為建筑設計中極為重要的一個組成部分,建筑色彩由于直接影響人們對建筑第一印象的判斷而受到設計人員的重視。近些年全國各地已經開始了關于城市色彩、建筑色彩的規(guī)范化研究,也出臺了一部分規(guī)范文件,這在很大程度上促進了城市(建筑)色彩的有序與科學發(fā)展。但是,在具體的建設項目中,建筑色彩設計仍處在業(yè)主或設計師的主觀喜好層面,很少進行關于城市色彩的調研或相關規(guī)范了

2、解,更沒有科學的技術手段進行支撐。在建筑色彩設計過程中將色彩在真實大氣環(huán)境中的變化內容加入到設計過程中是非常重要且迫切的,當下運用于建筑領域的專業(yè)軟件雖然可滿足大部分的設計、計算、施工等需求,但在建筑色彩設計方面依然是設計者基于方案意向而進行的簡單色彩選擇,對于建筑色彩在真實環(huán)境中的量化計算及其在大氣環(huán)境中發(fā)生視看差異的研究仍處于空白狀態(tài)。在建設項目中,經常會由于建筑視看色差的出現導致真實色彩偏離設計本意,影響建筑特質的表現,更重要的是

3、在城市(或街道)層面,出現了不符合街道特質甚至違背街道特質的建筑色彩出現。
　　本文將這種由于大氣環(huán)境、觀測角度、觀測距離等變量所引起的觀看色彩與真實色彩間的差異稱為建筑視看色差,簡稱視看色差。
　　本文依托于國家自然科學基金課題《日光光譜與大氣衰減影響下的建筑色彩控制研究》,對國家課題所得結論進行軟件化研究,形成可供設計師方便使用的軟件程序。在國家課題中,進行了關于色彩在真實環(huán)境中的變化研究,包括在不同大氣光譜、日面情況、

4、太陽高度角、方位角、觀測角度、觀測距離等變量下標準色板的變化情況,最終通過計算機數據挖掘方式得出在多個變量影響下建筑色彩的變化趨勢與函數關系,完成了對建筑色彩在大氣環(huán)境中的量化研究。
　　本文通過計算機編程方式將課題結論轉換為供建筑設計師方便使用的色彩設計軟件,在使用過程中,建筑師通過常用變量選擇、計算得到相應變量條件下的色彩結論,實現了真實環(huán)境中建筑色彩的模擬顯示;另一方面軟件可對已有畫面進行色彩分析,有助于建筑師在設計初期進行

5、色彩方案選擇與確定。該軟件的成形,一方面實現了科研課題的實用性研究,另一方面是對建筑設計領域中關于視看色差內容空白的填充,用以解決建筑實踐活動中設計色彩與視看色彩之間差值影響建筑形象、無法體現設計本意的問題。
　　本論文通過對國內外現有色彩軟件進行分析研究,發(fā)現各款軟件對于建筑視看色差內容研究的欠缺;隨后通過課題實驗測量與計算機數據統計,得出各類影響因素下標準色板色度值的變化趨勢;最后通過 Matlab7.12(R2011a)與

6、Visio Studio2010編程工具開發(fā)出了建筑視看色差軟件;在軟件成形后,通過實測數據與軟件計算數據的比對,進行了建筑視看色差軟件的驗證性運用,最終完成了軟件開發(fā)與運用的整個流程。具體研究內容如下:
　　1.主流色彩設計軟件調研;
　　2.視看色差相關理論研究;
　　3.不同日面情況下標準白板的色度值測量與分析;
　　4.不同入射角/觀察角下建筑材料的色度值測量與規(guī)律統計;
　　5.天然光下不同材料在

7、不同觀測距離下的色度值測量與研究;
　　6.建筑視看色差觀測距離臨界值實驗研究;
　　7.目標軟件需求分析、界面設計、程序開發(fā)以及軟件使用;
　　8.建筑視看色差軟件的實用性驗證。
　　建筑色彩設計是一項結合多學科多層次的應用性研究,本文僅從建筑視看色差角度對其進行探討,補充色彩設計軟件在大氣中發(fā)生變化進而影響視覺判斷部分的空白,僅作為色彩設計過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)補充完善