Lección 20: Iluminación artificial

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1 Lección 20: Iluminación artificial Descargar PDF >>> Descargar archivos ZIP >>> Introducción Para simular una escena nocturna o interior, no bastará con la luz del sol y tendremos que crear luces artificiales. A estos efectos, dispondremos de cuatro tipos de luces: puntuales, focos, distantes y de red (estas últimas admiten información suministrada por los fabricantes de luces y por lo tanto nos permite recrear las escenas con más precisión). Como ya dijéramos en la lección anterior, siempre usaremos luces fotométricas, ya que utilizan unidades reales de iluminación (lumen, candela) y de potencia (Watt), y nos permiten presentaciones más reales. Estas luces requieren de mayor exactitud en el modelado de la escena y, sobre todo, coherencia entre el espacio físico y la iluminación incorporada. Por ejemplo: si modelamos un estadio de futbol y en el centro colocamos una bombilla de 100 W, será razonable que la escena este totalmente oscura. Color y temperatura de la luz Que las luces son de colores no es novedad, pero que dicho color depende de la temperatura, quizás sea menos conocido. La temperatura de color de la luz se expresa en grados kelvin y por ejemplo: la luz blanca de un día soleado equivale a 5500K, la luz amarillenta de una lámpara incandescente ronda los 2800K y el resplandor azulado de un relámpago puede alcanzar una temperatura de K. El color de la luz afectará el color de todos los objetos de la escena y esto tampoco es novedad; pero debido a un fenómeno perceptivo, conocido como constancia del color, nuestro ojo tiende a percibir las escenas como si siempre estuviesen iluminadas con luz blanca. Esto puede llevar a que reproducciones físicamente precisas de una luz, produzcan imágenes que parezcan teñidas. Estará en nosotros crear las luces en su color real o hacerlas de color blanco, para que la escena parezca mejor iluminada. Al crear una luz podremos elegir entre colores normalizados o definir la temperatura del mismo; como casi todo en AutoCAD, lo controlamos desde la paleta de Propiedades.

2 Propiedades fotométricas Al crear una luz debemos definir algunas propiedades elementales, como por ejemplo: su intensidad. Para definirla necesitamos conocer algo de fotometría y las unidades de medida. La luz, al igual que las ondas de radio, los rayos X o los gamma es una forma de energía. No toda energía que consume una lámpara (Watt) se convierte en luz, ni toda la luz emitida por una fuente llega al ojo y produce sensación luminosa. Todo esto se ha de evaluar de alguna manera y para ello la fotometría cuenta con unidades propias: el flujo luminoso, la intensidad luminosa, la iluminancia, la luminancia, el rendimiento o eficiencia luminosa y la cantidad de luz. Flujo luminoso Es la cantidad total de luz emitida por una fuente durante un segundo y que produce sensación luminosa en el ojo humano (no toda la radiación luminosa es sensible al ojo humano). Unidad: Lumen (Lm) Ejemplos de Flujo luminoso: Lámpara de incandescencia de 60 W. Lámpara fluorescente de 65 W. "blanca" Lámpara halógena de 1000 W. Lámpara de vapor de mercurio 125 W. Lámpara de sodio de 1000 W. 730 Lm Lm Lm Lm Lm

3 Iluminancia (nivel de iluminación) Es el flujo luminoso incidente por unidad de superficie. Unidad: Lux (iluminación de una superficie de 1 m2 cuando sobre ella incide, uniformemente repartido, un flujo luminoso de 1 Lumen). Ejemplos de Iluminancia: Mediodía en verano Mediodía en invierno Oficina bien iluminada Calle bien iluminada Luna llena con cielo claro Lux Lux. 400 a 800 Lux. 20 Lux. 0,25 a 0,50 Lux. Intensidad luminosa Es la intensidad luminosa de una fuente de luz en una dirección dada. Una misma bobilla de luz produce distinta intensidad luminosa, si está suspendida de un cable e irradia luz en todas direcciones, que si está en una luminaria y concentra su luz en una dirección. Parece claro que necesitamos conocer cómo se distribuye el flujo en cada dirección del espacio y para eso definimos la intensidad luminosa. Unidad: Candela (Cd). Ejemplos de Intensidad luminosa: Lámpara para faro de bicicleta sin reflector Lámpara PAR-64 muy concentrada Faro marítimo (Centro del haz ) 1 cd cd cd.

4 Luminancia Es la relación entre intensidad luminosa por unidad de superficie perpendicular a la dirección de la luz. La luminancia L suele expresarse indistintamente en candelas/cm2 o en candelas/m2. Añadir luces artificiales Las luces artificiales se añaden desde el panel Luces/Lights, en la pestaña Render. Las luces de Punto/Point irradian uniforme hacia todas direcciones. El Foco/Spot crea luces cónicas. La luz Distante permite recrear una iluminación de rayos paralelos, como la producida por fuentes distantes, como el sol o la luna. La Luz de red/weblight permite cargar información suministrada por los fabricantes de luminarias (archivos IES), para reproducir su distribución con exactitud. Nota: Si bien AutoCAD recomienda no usar luces distantes en iluminación fotométrica, estas se pueden usar controlando su intensidad. En iluminación exterior artificial, tanto diurna como nocturna, muchas veces es más fácil ajustar estas luces, que la luz del sol y del cielo.

5 Luces puntuales La luz puntual se crea con hace un solo clic. A continuación se ofrecen algunas opciones, que también se pueden modificar desde la paleta Propiedades. Es conveniente insertarlas en una vista superior y después ajustar su altura en la paleta de Propiedades, junto con los demás parámetros. Por ser luces fotométricas, las propiedades de las persiana Atenuación están ajustados para simular el comportamiento en el mundo real (estos parámetros se pueden consultar, pero no modificar). Ver Vídeo 1 >>> (Duración 8:35 min.)

6 Focos/Spot Los focos son luces que proyectan un cono de luz. Sus propiedades son similares a las de la luz puntual, con excepción de los ángulos del haz de luz (hotspot angle) y de difuminado (fallof angle). Ver Vídeo 2 >>> (Duración 4:08 min.) Luces distantes Las luces distantes proyectan rayos paralelos, al igual que lo hacen las fuentes de iluminación que se encuentran lejos de la tierra y son de considerable tamaño, por ejemplo: el sol y la luna. Al igual que el foco, la luz distante se crea marcando dos puntos; pero estos definen sólo la dirección de la misma y no su ubicación. Dado que la luz distante no tendrá una ubicación en el espacio, tampoco tendrá un Glifo que la represente y la forma de seleccionarla para modificarla, será en la paleta de luces.

7 Al crearla, AutoCAD advertirá que este tipo de luz puede provocar sobreexposición, cuando la unidad de luz es fotométrica. Esto no será un problema, ya que podemos disminuir su intensidad. Si deseamos simular una escena diurna con luces artificiales o una escena nocturna exterior, con la luz de la luna, es más fácil añadir una luz distante que compatibilizar las luces artificiales y la luz del sol y del cielo. Ver Vídeo 3 >>> (Duración 4:06 min.) Luces de la paleta de herramientas En la paleta de herramientas se incluyen luces predefinidas, con características similares a las del mundo real. Dicha paleta la abrimos pulsando las teclas Control+3 y después hacemos clic derecho en la barra de título y designamos el grupo de paletas llamado Luces fotométricas/photometric Light. Dispondremos de luces fluorescentes, incandescentes, descarga de alta intensidad y sodio de baja presión.

8 Una particularidad de las fluorescentes es que la fuente de emisión puede ser de diferentes formas: lineal, rectangular, disco, cilíndrica y esférica. También pueden ser visibles en el render, como si incluyesen la luminaria. Ver Vídeo 4 >>> (Duración 4:06 min.)

9 Luces de red La luz en el mundo real, por múltiples razones, no se distribuye de forma uniforme. Los fabricantes conocen la distribución de sus luminarias y suministran dicha información, en archivos de diferentes formatos. AutoCAD utiliza la información correspondiente a archivos ".IES". Para representar una luz con la distribución suministrada por un fabricante, debemos crear una luz de red y asignarle dicho archivo. A los efectos de crear una luz con distribución real, utilizaremos información suministrada por la empresa italiana Simes: Después creamos la luz de Red/Weblight y le asignamos el archivo IES. Ver Vídeo 5 >>> (Duración 8:08 min.)

10 Bloques de luces y luminarias La empresa Siemens, entre otras, nos permite descargar bloques en los que se incluye la luminaria y luces de red, con la información fotométrica. Descargamos e instalamos el archivo: Después necesitamos configurar la ruta de búsqueda en AutoCAD, lo hacemos en el cuadro de Opciones, ficha Archivos, sección Ruta de búsqueda de archivos Web.

11 Finalmente podremos añadir las luminarias, usando la paleta DesignCenter. Ver Vídeo 6 >>> (Duración 4:42 min.) Práctica: simular una escena nocturna En la siguiente práctica recrearemos una escena nocturna en la que se visualiza un salón, en el que sucede una actividad. Consideraremos 3 tipos de iluminación: la luz interior del salón, las luces de los espacios exteriores y la luz de la noche (la luz de la luna). Luz interior De la luz interior del salón solo nos importa que se irradie hacia el exterior, para dar la sensación de que allí sucede algo. La forma más sencilla de lograr una iluminación abundante es mediante luces puntuales, y para que esta se distribuya con cierta uniformidad en todo el espacio, creamos varias luces. Si la primera la convertimos en bloque y después la copiamos, tendremos la posibilidad de modificar su intensidad y de apagarlas, a todas juntas.

12 Luces exteriores Las luces exteriores requieren de su luminaria y para que se vean más reales usamos los bloques de Siemes, desde la paleta Design Center (Ctrl+2).

13 Luz proveniente de la luna Si colocamos muchas luces en la escena, estas pueden iluminar todo y no será necesario añadir una general. Cuando las luces son pocas, sí es necesario añadir esta luz, y lo hacemos mediante una luz distante con un factor de intensidad muy bajo, de lo contrario la escena tendrá mucha luz y las luces artificiales perderán su protagonismo. Darle vida a la escena La luz es un componente muy importante; hace a la calidad de nuestras escenas, al igual que los componentes decorativos, que le dan vida. Si bien el motor de render de AutoCAD (Mental Ray) funciona muy bien, al añadir muchos elementos en la escena (objetos modelados, materiales, luces, RPC) puede presentar dificultadas, por ejemplo: ser lento o dar errores del tipo "Error fatal". Para minimizar estos riesgos debemos ser mesurados en los elementos que añadimos y siempre guardar el archivo, antes de iniciar el Render. Nota: Algunas veces AutoCAD da Error fatal al hacer el Render, pero sin embargo el proceso continúa. Si se acepta la notificación de error el render finalizará; por lo tanto, conviene esperar y comprobar si el render continúa o no. Ver Vídeo 7 >>> (Duración 9:50 min.) Ver Vídeo 8 >>> (Duración 7:10 min.)