Μία από τις πιο κρίσιμες πτυχές που πρέπει να λάβετε υπόψη κατά το σχεδιασμό ενός εσωτερικού χώρου καλλιέργειας κάνναβης είναι η σωστή τοποθέτηση φωτιστικών για να εξασφαλιστεί η καλύτερη δυνατή κάλυψη φωτισμού. Εάν γίνει εσφαλμένα, το φως μπορεί να είναι ασυνεπές στην ένταση σε ολόκληρη την περιοχή καλλιέργειας ή ακόμη και άσκοπα σπατάλη. Ευτυχώς, υπάρχουν προγράμματα λογισμικού που μπορούν να μοντελοποιήσουν την ένταση του φωτός σε ένα δωμάτιο για να δημιουργήσουν έναν εικονικό χάρτη έντασης φωτός. Τα περισσότερα από αυτά τα προγράμματα γράφτηκαν για χρήση στον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό για ανάγκες φωτισμού από τον άνθρωπο και έχουν επανατοποθετηθεί για μοντελοποίηση φωτός, συχνά χωρίς τροποποιήσεις για τη διαφορετική σκοπούμενη χρήση.
Ενώ το αρχιτεκτονικό λογισμικό χαρτογράφησης φωτός μπορεί να δώσει μια γενική ιδέα των παραλλαγών έντασης φωτός σε ένα δωμάτιο, υπάρχουν ορισμένοι σημαντικοί περιορισμοί. Τα ανθρώπινα μάτια είναι στην πραγματικότητα αρκετά φτωχά στην ανίχνευση μικρών διαφορών στην ένταση του φωτός. Η ίριδα μας συστέλλεται αυτόματα όταν εκτίθεται σε φωτεινότερα επίπεδα φωτός, αφήνοντας λιγότερο φως και αλλάζοντας την αντίληψή μας για το πόσο έντονο είναι το φως. Το λογισμικό αρχιτεκτονικής χαρτογράφησης φωτός μπορεί επομένως να είναι αρκετά «ατημέλητο» με τον τρόπο που υπολογίζει την πραγματική ένταση φωτός, καθώς τα μάτια μας δεν θα μπορούν να πουν τη διαφορά. Πολλαπλές συντομεύσεις χρησιμοποιούνται από λογισμικό αρχιτεκτονικού φωτισμού για τη μείωση του χρόνου που απαιτείται για τη δημιουργία ενός ελαφρού χάρτη. Αλλά γιατί υπάρχει ανάγκη για συντομεύσεις; Η απάντηση βρίσκεται στον τρόπο με τον οποίο το λογισμικό επηρεάζει διάφορες τιμές για να φτάσει σε ένταση φωτός.
Πώς χαρτογραφείται το φως
Βοηθά να έχουμε μια βασική κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του λογισμικού. Για να υπολογίσετε την ένταση του φωτός για ένα μεμονωμένο σημείο σε ένα δωμάτιο, απλά πρέπει να ξέρετε πόσο φως αυτό το σημείο «βλέπει» από κάθε φωτιστικό σε ένα δωμάτιο. Αυτός είναι ένας απλός υπολογισμός που λαμβάνει υπόψη την απόσταση από την πηγή φωτός καθώς και τη γωνία από το φως έως το σημείο που υπολογίζεται. Το φως απλώνεται ή μειώνεται σε ένταση όσο πιο μακριά απομακρύνεστε από μια πηγή φωτός, ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης. Η γωνία είναι σημαντική επειδή τα φωτιστικά συνήθως προσπαθούν να κατευθύνουν το φως εκεί που θέλουν, και έτσι ακόμη και στην ίδια απόσταση από ένα φωτιστικό μπορεί να υπάρχουν δραματικά διαφορετικές εντάσεις φωτός. Γνωρίζοντας την απόλυτη ένταση (ολική ροή) ενός φωτιστικού φωτός, τη σχετική ένταση μια συγκεκριμένη γωνία από το συγκεκριμένο φωτιστικό, και την απόσταση από το φωτιστικό, είναι δυνατόν να υπολογιστεί εύκολα η ένταση του φωτός σε οποιοδήποτε σημείο που είναι προέρχονται απευθείας από το προσάρτημα.
Ωστόσο, αυτό δεν αντιπροσωπεύει το ανακλώμενο φως, το οποίο είναι ένα πολύ μεγαλύτερο συστατικό της έντασης φωτός από ό, τι συνειδητοποιούν οι περισσότεροι άνθρωποι. Για να ληφθεί υπόψη το ανακλώμενο φως σε ένα δωμάτιο με τέσσερις τοίχους, το λογισμικό χαρτογράφησης φωτός πρέπει να υπολογίσει πόση ποσότητα φωτός θα ανακλάται από καθένα από τους τέσσερις τοίχους στο συγκεκριμένο σημείο για το οποίο υπολογίζει την ένταση. Αυτό γίνεται υπολογίζοντας πόσο φως χτυπά κάθε τοίχο από το φωτιστικό και στη συνέχεια πόση ποσότητα φωτός θα ανακλάται στο σημείο που προσπαθεί να μοντελοποιήσει. Η απλή προσθήκη τεσσάρων τοιχωμάτων στην προσομοίωση μετέτρεψε έναν απλό υπολογισμό σε εννέα - έναν για το φως που χτυπάει το μοντελοποιημένο σημείο απευθείας από το φωτιστικό, ένα το καθένα για το φως που χτυπά τους τέσσερις τοίχους στο κατάλληλο σημείο που θα γωνιαστεί για να αντανακλά το φως στο μοντέλο spot, και έπειτα ένας για αυτούς τους τέσσερις τοίχους στο μοντελοποιημένο σημείο.
ΣΥΚΟ. 2. Εμφανίζονται δύο αρχεία εξόδου λογισμικού χαρτογράφησης φωτός που μπορούν να αποδείξουν τις διαφορετικές ανάγκες στο σχεδιασμό ενός χώρου καλλιέργειας κάνναβης που είναι βελτιστοποιημένο για άνθηση (κορυφή) σε σύγκριση με μια εσωτερική λειτουργία καλλιέργειας λαχανικών (κάτω μέρος). Οι υπολογισμοί λογισμικού μπορούν να βοηθήσουν στον προσδιορισμό της απόστασης και του αριθμού των φωτιστικών, και της πυκνότητας ροής των απαιτούμενων φωτιστικών, καθώς και τον υπολογισμό της χρήσης ενέργειας και των πιθανών αποδόσεων των καλλιεργειών.
Έτσι, για ένα «απλό» δωμάτιο τεσσάρων τοίχων με ένα φωτιστικό, χρειάζονται εννέα υπολογισμοί για να προσδιοριστεί η ένταση του φωτός σε ένα δεδομένο σημείο. Εάν προσθέσετε ένα δεύτερο φωτιστικό στο μοντέλο, χρειάζονται 18 υπολογισμούς ανά σημείο. 10 φωτιστικά χρειάζονται 90 υπολογισμούς ανά σημείο. Εάν προσθέσετε αντικείμενα στο δωμάτιο που αντανακλούν ή απορροφούν φως, προσθέτετε άλλους δύο υπολογισμούς ανά φωτιστικό για κάθε αντικείμενο. Αυτή η αλγοριθμική διαδικασία είναι γνωστή ως ανίχνευση ακτίνων, δεδομένου ότι ουσιαστικά ανιχνεύετε κάθε ακτίνα φωτός από την πηγή της σε ένα μοντέλο.
Παρεμπιπτόντως, έτσι δημιουργούνται οι εικόνες υψηλής ποιότητας που δημιουργούνται από υπολογιστή - η ανίχνευση ακτίνων όλων των πηγών φωτός σε όλα τα μοντέλα αντικειμένων σε μια σκηνή μπορεί να αποδώσει εξαιρετικά λεπτομερείς και ζωηρές εικόνες. Ωστόσο, ο αριθμός των απαιτούμενων υπολογισμών αυξάνεται δραματικά με κάθε πηγή φωτός και κάθε αντικείμενο στη σκηνή να μοντελοποιείται, σε σημείο που μπορεί να χρειαστούν υπολογιστές ώρες ή ημέρες για να αποδώσει μία μόνο εικόνα.
Το λογισμικό αρχιτεκτονικής χαρτογράφησης φωτός μπορεί να εκμεταλλευτεί πολλές απλοποιητικές παραδοχές για να δημιουργήσει έναν χάρτη έντασης φωτός πολύ πιο γρήγορα. Αντί να μοντελοποιούν κάθε τετραγωνική ίντσα ενός δωματίου, οι περισσότεροι θα μοντελοποιούν δείγματα κηλίδων κάθε λίγα πόδια και στη συνέχεια θα κάνουν υποθέσεις για τα σημεία μεταξύ τους ως ενδιάμεσες τιμές - ένας μέσος υπολογισμός κατά μέσο όρο αντί για εκατοντάδες ή χιλιάδες υπολογισμούς για κάθε σημείο. Δεδομένου ότι τα ανθρώπινα μάτια δεν είναι καθόλου ακριβή στον καθορισμό της πραγματικής έντασης φωτός, αυτές οι απλοποιήσεις είναι αρκετά καλές για τη δημιουργία ενός αρχιτεκτονικού χάρτη φωτός. Αυτό μπορεί να μειώσει το χρόνο που απαιτείται για τη δημιουργία ενός ελαφρού χάρτη από ώρες σε λίγα δευτερόλεπτα, ανάλογα με το ρυθμό δειγματοληψίας.
Μια άλλη ανακρίβεια στο λογισμικό αρχιτεκτονικής χαρτογράφησης φωτός προέρχεται από τις πληροφορίες που έχει το λογισμικό σχετικά με τη σχετική ένταση του φωτός σε διαφορετικές γωνίες από το προσάρτημα. Το Illuminating Engineering Society (IES) παρουσίασε μια τυπική μορφή αρχείου για την αποθήκευση πληροφοριών σχετικά με την ένταση του φωτιστικού και τη σχετική ένταση σε διαφορετικές γωνίες. Αυτά τα αρχεία IES τροφοδοτούνται σε λογισμικό αρχιτεκτονικής χαρτογράφησης φωτός για να μπορούν να μοντελοποιούν διαφορετικά φωτιστικά. Τα αρχεία IES δημιουργούνται από εγκαταστάσεις δοκιμών που τοποθετούν ένα φωτιστικό σε μια εξέδρα που περιστρέφεται (ή περιστρέφεται γύρω από το ίδιο το εξάρτημα) και μετρά την ένταση του φωτός σε διάφορες γωνίες. Για μικρές συσκευές υπό δοκιμή (DUTs), όπως ένα μόνο LED, αυτές οι δοκιμαστικές εξέδρες μπορούν εύκολα να μετρήσουν γρήγορα την ένταση σε μεγάλο αριθμό διαφορετικών γωνιών. Για μεγαλύτερα φωτιστικά, όπως τα περισσότερα φώτα LED, η εξέδρα δοκιμής γίνεται πολύ ακριβή καθώς πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη. Αντί να μετράμε την ένταση του φωτός σε κάθε βαθμό περιστροφής, είναι πολύ φθηνότερο να μετράμε μόνο σε μερικές γωνίες. Όσο μεγαλύτερο είναι το φωτιστικό, όσο πιο ακριβές είναι το τεστ και το αρχείο IES που προκύπτει, τόσο πιο ακριβό γίνεται. Τα περισσότερα φωτιστικά LED αυξάνονται είναι σχετικά μεγάλα και επομένως δαπανηρά για μοντελοποίηση με ακρίβεια χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο.
Εάν ένα αρχείο IES έχει μετρήσεις μόνο από μερικές γωνίες, το λογισμικό αρχιτεκτονικής χαρτογράφησης φωτός πρέπει να κάνει περισσότερες παραδοχές ως προς το ποια θα είναι η πραγματική σχετική ένταση φωτός σε γωνίες που δεν περιλαμβάνονται στο αρχείο IES, συνήθως λαμβάνοντας απλώς ένα σταθμισμένο μέσο όρο μεταξύ τις πλησιέστερες δύο γωνίες που περιλαμβάνονται στο αρχείο IES.
Επίλυση προβλημάτων φυτών
Ο συνδυασμός της αραιοειδούς δειγματοληψίας σε αρχεία IES και της αραιής χωρικής δειγματοληψίας από το ίδιο το μοντέλο μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές αποκλίσεις μεταξύ του μοντέλου και της πραγματικότητας. Και πάλι, για τα ανθρώπινα μάτια που μπορεί να μην είναι καν σε θέση να διακρίνουν μια διαφορά 10% στην ένταση του φωτός, αυτό δεν είναι ζήτημα - αλλά για τα φυτά σε ένα χώρο καλλιέργειας αυτές οι αποκλίσεις μπορούν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο. Οι καυτές κηλίδες σε ένα χώρο καλλιέργειας μπορούν να τονώσουν τα φυτά και να μειώσουν την απόδοση, ενώ περιοχές με χαμηλότερα από τα επιθυμητά επίπεδα φωτός μπορούν επίσης να μειώσουν την απόδοση.
Τα φυτά κάνναβης έχουν διαφορετικές ελάχιστες απαιτήσεις φωτός σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης και τα μέγιστα επίπεδα φωτός ποικίλλουν ανάλογα με την καταπόνηση. Χρησιμοποιώντας μοντέλα χαρτογράφησης φωτός για να προσδιορίσετε με ακρίβεια τον τύπο, τον αριθμό, και την ακριβή τοποθέτηση και το ύψος των φωτιστικών για να εξασφαλίσετε τα βέλτιστα επίπεδα φωτός σε ολόκληρο τον θόλο, μπορείτε να διασφαλίσετε ότι όλα τα φυτά λαμβάνουν ιδανικό φωτισμό. Η ακριβής μοντελοποίηση φωτός μπορεί επίσης να βοηθήσει στην αύξηση της διάταξης του δωματίου για τη βελτιστοποίηση της χρήσης φωτός, ελαχιστοποιώντας τον σπατάλη χώρου και μεγιστοποιώντας τη διαθέσιμη περιοχή θόλων
Το Black Dog LED έχει αναπτύξει το δικό του λογισμικό χαρτογράφησης φωτός για την εξάλειψη αυτών των ζητημάτων. Αντί να χρησιμοποιεί πληροφορίες γωνιακής δοκιμής με αραιά δειγματοληψία, το λογισμικό λαμβάνει τις πληροφορίες δοκιμής γωνιακής έντασης για κάθε LED που χρησιμοποιείται στα φωτιστικά μας για να διαμορφώσει με ακρίβεια τη γωνιακή ένταση σε κάθε βαθμό. Το λογισμικό διαμορφώνει επίσης κάθε σημείο - κάτω σε κάθε τετραγωνική ίντσα - αντί να χρησιμοποιεί αραιά χωρική δειγματοληψία και κατά μέσο όρο τις ενδείξεις μεταξύ τους. Αυτό μας επιτρέπει να μοντελοποιούμε με μεγαλύτερη ακρίβεια τον φωτισμό ενός μεγάλου χώρου, εντοπίζοντας πιθανά καυτά σημεία και σκοτεινά σημεία που μπορεί να μην εμφανίζονται ποτέ σε έναν ελαφρύ χάρτη που δημιουργείται από λογισμικό αρχιτεκτονικού φωτισμού.
Τα φυτά έχουν διαφορετικές ανάγκες φασματικής και έντασης φωτός από τα ανθρώπινα μάτια. Γιατί να χρησιμοποιήσετε λογισμικό που έχει σχεδιαστεί για τις ανάγκες των ανθρώπινων ματιών για να μοντελοποιήσετε το φυτό σας;
