Један од најкритичнијих аспеката који треба узети у обзир приликом дизајнирања затворене собе за узгајање канабиса је правилно постављање расветних тела како би се осигурала најбоља могућа покривеност осветљењем. Ако се погрешно уради, интензитет светлости може бити нескладан по интензитету на целој површини узгоја или чак непотребно расипати. Срећом, постоје софтверски програми који могу моделирати интензитет светлости у целој соби како би генерисали виртуелну мапу интензитета светлости. Већина ових програма написани су за употребу у архитектонском дизајну за потребе људског осветљења и пренамењени су за моделирање све већег светла, често без модификација због различите намераване употребе.
Иако архитектонски софтвер за мапирање светлости може дати грубу идеју о променама интензитета светлости у соби, постоје нека значајна ограничења. Људске очи су заправо прилично лоше у откривању незнатних разлика у интензитету светлости; наша ирис се аутоматски контрахује када је изложена светлијим нивоима светлости, пропуштајући мање светлости и мењајући нашу перцепцију колико је светлост заиста јака. Архитектонски софтвер за мапирање светлости стога може себи приуштити да буде прилично „траљав“ у начину на који израчунава стварни интензитет светлости, јер наше очи неће моћи да разликују. Више архитектонских програма за осветљење користи више пречица како би се смањило време потребно за генерисање мапе светлости. Али зашто су потребне пречице? Одговор лежи у начину на који софтвер узима у обзир различите вредности како би дошао до интензитета светлости.
Како се пресликава светлост
Помаже у основном разумевању како софтвер заправо функционише. Да бисте израчунали интензитет светлости за једну тачку у соби, само треба да знате колико светлости та тачка „види“ од сваког осветљења у соби. Ово је једноставан прорачун који узима у обзир растојање од извора светлости као и угао од светлости до места које се израчунава. Светлост се шири или смањује интензитет што се више удаљавате од извора светлости, пропорционално квадрату даљине. Угао је важан јер светлосна тела обично покушавају да усмере светлост тамо где се жели, па стога чак и на истој удаљености од светиљке могу бити драматично различити интензитети светлости. Познавањем апсолутног интензитета (укупног флукса) расветног тела, релативног интензитета одређеног угла од одређеног расветног тела и растојања од расветног тела, могуће је лако израчунати интензитет светлости на било ком датом месту које је долазе директно из учвршћења.
Међутим, ово не узима у обзир рефлектовану светлост, која је много већа компонента интензитета светлости него што већина људи схвата. Да би се узело у обзир рефлектована светлост у соби са четири зида, софтвер за мапирање светлости мора да израчуна колико ће се светлости одбити од сваког од четири зида до одређеног места за које израчунава интензитет. То се ради израчунавањем колико светлости удара у сваки зид од расветног тела, а затим колико ће се те светлости одбити на месту које покушава да моделира. Само додавање четири зида симулацији претворило је један једноставан прорачун у девет - један за светлост која удара у моделовано место директно из учвршћења, по један за светлост која удара у четири зида на одговарајућем месту да буде под углом да рефлектује светлост на моделовану тачка, а затим по један за та четири зида до моделованог места.
ШИПАК. 2. Приказане су две излазне датотеке софтверског софтвера за мапирање светла које могу демонстрирати различите потребе у планирању просторије за узгајање канабиса која је оптимизована за цветање (горе) у поређењу са затвореним узгојем поврћа (доле). Софтверски прорачуни могу помоћи у одређивању размака и броја учвршћења, и густине флукса потребних уређаја, као и процени потрошње енергије и потенцијалних приноса усева.
Дакле, за „једноставну“ просторију са четири зида са једним осветљајем потребно је девет прорачуна да би се одредио интензитет светлости на датом месту. Ако моделу додате друго светло, потребно је 18 прорачуна по тачки; За 10 расветних тела потребно је 90 прорачуна по месту. Ако у собу додате предмете који одбијају или упијају светлост, за сваки предмет додајете још два прорачуна по осветљавању. Овај алгоритамски поступак познат је као трагање зрака, јер у основи пратите сваки зрак светлости од његовог извора до моделованог места.
Узгред, тако настају најквалитетније рачунарско генерисане слике - тражење зрака свим изворима светлости на свим моделованим објектима у сцени може дати изузетно детаљне и животне слике. Међутим, број потребних прорачуна се драматично повећава са сваким извором светлости и са сваким објектом у сцени који се моделира, до тачке у којој рачунари требају сатима или данима да прикажу једну слику.
Архитектонски софтвер за мапирање светлости може искористити многе претпоставке за поједностављивање да би генерисао мапу интензитета светлости много брже. Уместо да моделирају сваки квадратни центиметар собе, већина ће само моделирати узорке места на сваких неколико стопа, а затим претпоставити да су места између њих средње вредности - један просечни прорачун уместо стотина или хиљада израчунавања за свако место. Будући да људске очи уопште нису врло прецизне у одређивању стварног интензитета светлости, ова поједностављења су довољно добра за генерисање архитектонске мапе светлости. Ово може смањити време потребно за генерисање светлосне мапе са сати на неколико секунди, у зависности од брзине узорковања.
Још једна нетачност у софтверу за мапирање архитектонске светлости потиче од информација које софтвер има о релативном интензитету светлости под различитим угловима од учвршћења. Друштво осветљавајућег инжењеринга (ИЕС) осмислило је стандардни формат датотеке за чување информација о интензитету светиљке и релативном интензитету под различитим угловима; ове ИЕС датотеке се убацују у архитектонски софтвер за мапирање светла како би могли да моделирају различита светлосна тела. ИЕС датотеке генеришу испитни уређаји који постављају расветни уређај на уређај који се окреће (или ротира око самог учвршћења) и мери интензитет светлости под различитим угловима. За мале уређаје на тестирању (ДУТ), као што је појединачна ЛЕД диода, ове испитне направе лако могу брзо да мере интензитет под великим бројем различитих углова. За веће уређаје, попут већине ЛЕД лампица за узгајање, испитни систем постаје веома скуп, јер мора бити прилично велик. Уместо да се мери интензитет светлости на сваком степену ротације, знатно је јефтиније мерити под само неколико углова. Што су већа расветна тела, што је тест тачнији и резултујућа ИЕС датотека то постаје скупља. Већина ЛЕД расвјетних тела су релативно велика и због тога су скупа за прецизно моделирање помоћу ове методе.
Ако ИЕС датотека има мерења из неколико углова, архитектонски софтвер за мапирање светлости мора да направи више претпоставки колики ће бити стварни релативни интензитет светлости под угловима који нису укључени у ИЕС датотеку, обично једноставним узимањем пондерисаног просека између најближа два угла укључена у ИЕС датотеку.
Решавање биљних проблема
Комбиновање узорка ретког угла у ИЕС датотекама и ретког просторног узорковања самог модела може довести до значајних одступања између модела и стварности. Опет, за људске очи које можда чак ни не могу да разликују разлику од 10% у интензитету светлости, ово није питање - али за биљке у соби за узгајање ова одступања могу имати значајан утицај. Вруће тачке у соби за узгајање могу стресирати биљке и смањити принос, док подручја са нижим нивоом осветљења нижим од жељеног такође могу смањити принос.
Биљке канабиса имају различите минималне захтеве за светлошћу у различитим фазама раста, а максимални нивои светлости варирају у зависности од соја. Коришћење модела за мапирање светлости за прецизно одређивање врсте, броја и тачног постављања и висине расветних тела како би се осигурали оптимални нивои осветљења у читавој крошњи, може се обезбедити да све биљке добију идеално осветљење. Прецизно моделирање светлости такође може да помогне да расте распоред просторија како би се оптимизовало коришћење светлости, минимизирајући изгубљени простор и максимизирајући расположиву површину надстрешнице.
Блацк Дог ЛЕД је развио сопствени софтвер за мапирање светла у соби за раст како би елиминисао ове проблеме. Уместо да користи ретко узорковане информације о угаоном тесту, софтвер узима информације о испитивању угаоне јачине за сваку ЛЕД примену у нашим уређајима за прецизно моделирање угаоне јачине на сваком степену. Софтвер такође моделира сваку тачку - до сваког квадратног инча - уместо да користи ретко просторно узорковање и усредњава очитавања између. То нам омогућава да много прецизније моделирамо осветљење просторије за узгајање, идентификујући потенцијалне жаришта и тамне тачке које се можда никада неће појавити на светлосној мапи генерисаној софтвером за архитектонско осветљење.
Биљке имају различите потребе за спектралним и интензитетом светлости од људских очију; зашто користити софтвер дизајниран за потребе људских очију за моделирање ваше собе за узгајање биљака?
