Smart Lighting Control: Systémový design, funkčnost, klíčové prvky

Inteligentní technologie rychle získávají na popularitě v mnoha oblastech života. Chytré světlo v domě je automatizovaný řídicí systém pro vnější a vnitřní svítidla. Řekneme vám, jak si vybrat schéma osvětlení a svítidla, která vyhovují vašim potřebám.

Systém osvětlení v chytrém domě: design a princip fungování

Smyslem systému chytrého osvětlení je schopnost ovládat světlo pomocí hlasu nebo automatických skriptů. Systém umožňuje ovládat provoz svítidel instalovaných uvnitř i vně domu.

Chytrá osvětlovací zařízení si můžete ihned pořídit. Například lampy Sber E14 nebo Sber E27. Obyčejná zařízení však lze snadno proměnit i v chytrá zařízení. Stačí je kombinovat s chytrými zásuvkami a vypínači. K tomuto účelu jsou vhodné LED pásky, vestavná a lokální svítidla.

Přejděme ke komponentám systému ovládání světla. Tento:

• Řídicí jednotka světelného zdroje, která přijímá povely a distribuuje je.
• Řadiče.
• Ovládací panely, dálková ovládání.
• Chytré spínače.
• Stmívače pro nastavení úrovně osvětlení.
• Pohybové senzory, které reagují na přítomnost a nepřítomnost osoby v místnosti nebo v místní oblasti.

Důležité! Někdy jsou domácí spotřebiče, jejichž provoz chcete automatizovat, připojeny k systému chytrého osvětlení.

Pro připojení zařízení k elektrické síti se používají speciální zařízení – ovladače. Pro záznam procesů se používají detektory a senzory. Detekují změny úrovně osvětlení a reagují na pohyby obyvatel domu, poté předávají signály do ovladače. Zařízení automaticky zpracuje informace a rozsvítí světla.

Pro ještě větší pohodlí si můžete nastavit hlasové ovládání systému. Například prostřednictvím virtuálních asistentů – Siri, Alice a Google Assistant.

JDE ZDE
Inteligentní světelný systém v domě

Aplikace a výhody chytrého osvětlení

• Možnost ovládat zapínání a vypínání světel, i když jste mimo domov, se hodí, pokud máte obavy, že jste zapomněli zhasnout světla nebo elektrické spotřebiče.
• Snižte náklady na energie snížením spotřeby energie.
• Jednoduchý a intuitivní systém ovládání osvětlení, který zvládne každý člen rodiny.

Už žádné hledání vypínačů ve tmě a přemýšlení, zda jste před odjezdem zhasli světla. Všechny procesy budou automatizované. Stačí si užívat pohodlí a vyzkoušet pokročilé funkce.

JDE ZDE
Ovládání systému chytrého osvětlení

Funkce chytrého osvětlení

Chytrý systém osvětlení dává nové příležitosti, které jsou velmi užitečné v každodenním životě. Podívejme se na pět důležitých funkcí.

Vypínání a zapínání lamp pomocí časovače

Automatizace osvětlení zahrnuje použití časovačů. V programu si můžete nastavit určité časové intervaly, kdy se světlo rozsvítí a zhasne. Není nutné nastavovat stejný čas pro všechny lampy. Například v pozdních odpoledních hodinách můžete automaticky zapnout hlavní osvětlení a později – svícny, stojací lampy a noční osvětlení. Ráno je nepostradatelná také funkce časovače – rozsvícení světla vám pomůže probudit se bez budíku.

Automatické ovládání světla

Systém chytrého osvětlení má několik možností ovládání. Můžete použít dálkové ovladače určené pro každou místnost zvlášť. Tlačítka na zařízení jsou naprogramována pro ovládání všech svítidel v místnosti. Světlo můžete ovládat pomocí dálkového ovladače z kteréhokoli rohu domu či bytu. Druhou metodou je instalace speciálních zařízení pro úplnou automatizaci řízení. Nejběžnější možností jsou pohybové senzory, které reagují na vzhled člověka. Světlo se rozsvítí, jakmile vstoupíte do místnosti, a zhasne o několik minut později, když odejdete. Pohybové senzory mají jednu nevýhodu. Pokud vstoupíte do místnosti a chcete tam být bez světla, stejně musíte jít k vypínači. Tato drobná nevýhoda však nijak neubírá na pohodlnosti designu.

Změna jasu světla

1. Pomocí tlačítek na stěnových panelech.
2. Nastavení režimu automatické změny jasu po určité době.
3. Ovládání pomocí dálkového ovladače.
4. Ruční nastavení.

Osvětlení v závislosti na denní době a množství přirozeného světla

Můžete nainstalovat speciální senzory, které budou zaznamenávat změny úrovně osvětlení v různých místnostech. Když se v místnosti setmí, lampy se okamžitě rozsvítí. Senzor také reaguje na saturaci světla. Čím je místnost tmavší, tím je světlo jasnější.

Tento systém osvětlení se používá nejen uvnitř domu, ale i venku. Chytré lampy se často umisťují do ploch v blízkosti světlomilných rostlin, aby výsadby netrpěly nedostatkem slunečního světla.

Vytváření světelných scénářů

Pomocí funkce světelných scénářů si program pamatuje určité kombinace současně zapnutých lamp. V případě potřeby je systém dokáže zopakovat – stačí stisknout tlačítko na ovládacím panelu.

JDE ZDE
Řízení funkčnosti systému chytrého osvětlení

Ovladač osvětlení

Regulátor v chytré domácnosti je mikroprocesor, který obsahuje „inteligenci“ systému. Zařízení vyhodnocuje příchozí příkazy a vybírá vhodný algoritmus pro provedení akce. Ovladače lze instalovat přímo do svítidel. Návrháři tomu říkají distribuovaný zpravodajský systém. Toto schéma je považováno za flexibilnější a pohodlnější pro správu. Můžete nainstalovat jeden ovladač pro celý systém. Toto schéma se nazývá centralizované. Toto řešení je vhodné pro domy a byty, kde není mnoho místností.

JDE ZDE
Ovladač pro systém chytrého osvětlení

Chytrá zásuvka s časovačem

• Vypněte po určité době.
• Zapnutí napájení v určitou dobu.
• Dálkové ovládání provozu elektrických spotřebičů.
• Výpočet spotřeby energie.

Zásuvka s časovačem je velmi užitečná v každodenním životě. Po instalaci i toho nejjednoduššího zařízení se již nemusíte obávat, zda je žehlička vypnutá. I když na to zapomenete, chytrý systém zareaguje a zablokuje napájení.

Pomocí zásuvky s časovačem můžete spotřebiče nastavit tak, aby fungovaly v určitou dobu. Například naprogramujte kávovar tak, aby se ráno zapnul.

O prázdninách se budou hodit i časovače na zásuvce. Před Novým rokem se v domácnostech objevují girlandy a další osvětlení. Mnoho lidí zapomíná před spaním vypnout svá zařízení, což může mít za následek vyhoření zařízení. Chytré zástrčky vám mohou pomoci vyhnout se tomuto osudu.

A hlavní výhodou systému je možnost porovnávat ukazatele spotřeby energie pro různá zařízení. Stačí nejprve zapojit jedno zařízení do zásuvky a zaznamenat měření. Poté můžete podobné akce provádět s jiným zařízením. Díky tomu budete vědět, které domácí spotřebiče spotřebují více energie a zvýší vaše účty za elektřinu.

JDE ZDE
Chytrá zásuvka s časovačem

Chytrý spínač

• Přijímač: tiché pulzní relé, které zaznamenává přijaté signály a otevírá elektrický obvod. Zařízení se ovládá pomocí dálkového ovladače nebo chytrého telefonu. Miniaturní přijímač lze namontovat přímo do svítidel nebo rozvodných panelů.
• Vysílač: provedení vybavený kompaktním elektrickým generátorem. Po vyslání příkazu zařízení generuje elektrický proud, který se transformuje na určitý signál. Po dokončení akce vysílač přenese informace do smartphonu nebo ovladače.

Chytrý vypínač je pohodlnou náhradou za ten obvyklý. Páčka ovládání chytrého světla vypadá téměř stejně jako běžná. Nevyžaduje připojení k vyhrazené větvi elektrického vedení, takže může být umístěn na jakémkoli povrchu.

Důležité! Většina modelů má funkci stmívání – možnost měnit jas osvětlení.

Oblíbené značky, které vyrábějí chytré spínače: Sonoff, Xiaomi, Vitrum, Delumo. V sortimentu těchto výrobců můžete najít zařízení splňující optimální poměr kvality a ceny. Velmi žádaný je například budget switch od Xiaomi/Aqara.

Chcete-li nainstalovat některé modely chytrých spínačů, potřebujete neutrální vodič v zásuvkové krabici. Pokud tam není, je lepší dát přednost produktu, který získává energii z lamp.

Existují verze hlasově aktivovaných světelných spínačů, které nevyžadují neutrální vodič v zásuvce a fungují přes WiFi. Pokud zvolíte tuto možnost, ujistěte se, že internet vždy funguje hladce. Je tu však možná nepříjemnost – rozsvícení světla s mírným zpožděním.

JDE ZDE
Možnost inteligentního přepínače

Stmívač

• Možnost ovládání pomocí dálkového ovladače nebo hlasových povelů.
• Práce s časovačem.
• Různé algoritmy pro změnu jasu záře.

Některé modely stmívače jsou zodpovědné nejen za jas, ale také za podání barev. S jejich pomocí můžete proudy světla oteplit a ochladit.

Dmitrij Čechlov je autorem řady publikací o počítačové grafice a 3D technologiích, včetně knihy „Vizualizace v Autodesk Maya: renderer v Mental Ray“, je umělcem osvětlení a stínování, technickým specialistou v oblasti počítačové vizualizace, aktivistou komunity Autodesk, certifikovaným profesionálem Autodesk, členem programů Autodesk Developer Network, Autodesk Expert Elite a NVIDIA Partner Network.

«Krásná vizualizace zvyšuje atraktivitu vzduchu. “

Reklama ve skutečnosti dokáže výrazně zvýšit prodej toho, co je „zatím jen ve fantazii“, a to neustále vidíme u prezentací předních značek. Firmy vyrábějící automobily, počítačové a domácí spotřebiče, oblečení a architektonické firmy využívají možnosti počítačové grafiky a vizualizace k vytváření atraktivních obrazů.

Architektura, design a stavebnictví jsou již dlouho lídry ve využívání počítačové grafiky a vizualizace k prezentaci vyvíjených projektů potenciálním klientům a zákazníkům.

Platforma Renga Architecture od společnosti Renga Software je nejnovějším řešením ve světě CAD pro architektonické návrhy a tvorbu projektové dokumentace. Možnosti modelovacích nástrojů Renga umožňují vytvářet klíčové prvky moderních budov a upravovat jejich tvar. A příprava dokumentace na základě úrovní, fasád, řezů a tabulek se provádí poměrně rychle a jen několika kliknutími myši.

Možnosti grafického jádra Renga

V každém CAD systému se vše, co vypočítá matematické jádro programu, zobrazuje na obrazovce pomocí vyrovnávací paměti snímků a grafického jádra pracujícího s grafickým akcelerátorem využívajícím grafické knihovny. Pro implementaci podpory pro více platforem a eliminaci závislosti na konkrétním operačním systému používá mnoho CAD systémů rozhraní OpenGL API. Na druhou stranu téměř všechny CAD systémy běžící na platformě Microsoft Windows využívají možnosti rozhraní DirectX API. Grafické jádro Renga Architecture také využívá možnosti rozhraní DirectX API, což umožňuje nasazení platformy na GPU – jak pro spotřebitelský sektor, tak pro profesionály.

Příklad několika vizuálních stylů implementovaných v grafickém jádru Renga Architecture. Zleva doprava: Drátový model, Monochromatický a Barevný.

Kvalitu vizualizace v projekčním výřezu můžete ovládat pomocí nastavení stylu zobrazení, osvětlení scény, zobrazení stínů a vyhlazování čar. Podívejme se, jak tato nastavení ovlivňují vizuální kvalitu modelu. Požadovaný režim stínování lze vybrat v panelu systémových příkazů v modelovém prostoru pomocí funkce vizuální styl.

Globální nastavení kvality a speciálních efektů stínování se provádějí v dialogovém okně Nastavení.

Pokud používáte samostatný grafický akcelerátor, například NVIDIA GeForce nebo AMD Radeon, můžete aktivovat možnost Použít hardwarovou grafickou akceleraci. Tím se sníží zátěž procesoru počítače a všechny grafické výpočty se budou provádět pomocí grafického procesoru. Pomocí samostatného grafického akcelerátoru je možné aplikovat stínovací efekty, jako je například ambientní okluze, což výrazně zlepšuje vizuální vzhled modelu.

Příklad zobrazení modelu, když je možnost Povolit osvětlení vypnutá (vlevo) a zapnutá (vpravo)

Parametr Zapněte osvětlení umožňuje vytvářet základní stínování ze světelných zdrojů použitých ve virtuálním prostoru ve výchozím nastavení. Zároveň však tento režim vizuálně nezprostředkovává objem modelu. Pro zprostředkování objemu a určení polohy objektů v prostoru je nutné aktivovat režim zobrazení stínů. Chcete-li to provést, zaškrtněte políčko Zobrazit stíny v globálních parametrech programu.

Parametr Zobrazit stíny umožňuje lépe vyjádřit objem modelu. Vlevo je parametr vypnutý, vpravo je tento parametr zapnutý. Aktivací obou parametrů můžete výrazně zlepšit vizuální kvalitu modelu. Díky zobrazení stínů se můžete v modelu lépe orientovat při vytváření nových a úpravách stávajících objektů.

Příklad vizualizace modelu ve výřezu se zapnutými možnostmi Povolit osvětlení a Zobrazit stíny. Vlevo je vizuální styl Monochromatický, vpravo je vizuální styl Barevný.

Důležitým bodem při práci s jakýmkoli CADem je použití funkcí anti-aliasingu na geometrii a čáry. To umožňuje vylepšit vizuální vnímání mnoha objektů zobrazených ve vizuálním stylu Drátěný model.

Příklad zobrazení sítě geometrie modelu bez vyhlazování (vlevo) a s vyhlazováním (vpravo)

Na rozdíl od mnoha jiných grafických jader jádro Renga CAD nepodporuje zobrazování texturních map a složitých efektů. To má na jednu stranu pozitivní vliv na výkon grafického subsystému programu, ale na druhou stranu to nestačí k plnému pokrytí rozsáhlého seznamu potřeb uživatelů, kteří chtějí vidět co nejdetailnější obraz, včetně různých světelných a texturních map.

V tomto případě se doporučuje použít externí a specializované editory, které umožňují připravit scény pro vysoce kvalitní vizualizaci.

Proces vizualizace v externích editorech

Nejlevnějším řešením pro vizualizaci modelu vytvořeného pomocí Renga Architecture je použití aplikací pro vizualizaci 3D grafiky. Renga Architecture CAD poskytuje svým uživatelům možnost exportovat model v jednom z jednotných a v oboru uznávaných standardů pro výměnu dat. Můžete si vybrat export modelu v následujících formátech:

• DXF – otevřený formát souborů pro výměnu grafických informací mezi CAD aplikacemi.
• IFC – otevřený formát specifikací vyvinutý organizací buildingSMART (International Alliance for Interoperability, IAI) pro zjednodušení interakce ve stavebnictví. Formát IFC je podporován velkým počtem vývojářů softwaru.

Pomocí příkazu Exportovat do 3D formátu můžete získat model vytvořený v Renga ve formátech OBJ, COLLADA a STL pro následnou výměnu dat s jinými CAD systémy.

• OBJ – je datový formát, který obsahuje pouze 3D geometrii. Používá se k výměně dat mezi aplikacemi pracujícími s 3D grafikou. Přípona souboru je .obj.
• COLLADA – je formát vyvinutý pro výměnu modelů mezi 3D aplikacemi. COLLADA je založen na XML. Nejčastěji se tento formát používá při přípravě modelů pro použití v herních enginech a při vytváření interaktivních aplikací. Přípona souboru ve formátu COLLADA je .dae.
• STL (stereolitografie) – je formát široce používaný pro ukládání trojrozměrných modelů objektů. Přípona souboru ve formátu STL je stl.

Obecný diagram procesu přenosu dat z Rengy do jiných aplikací

Pomocí formátu OBJ je vhodné přenášet data z programu Renga do jiných editorů počítačové grafiky, jako jsou Autodesk 3ds Max, Autodesk Maya, MAXON Cinema 4D, Blender a Adobe Photoshop CC.

Pro provedení exportu jednoduše použijte panel příkazů systému Renga a vyberte příkaz Export => Export do 3D formátu> a v dialogovém okně pro uložení souboru vyberte formát OBJ.

Model v Renga importovaný do Autodesk Maya pomocí souboru OBJ

Pomocí nástrojů pro počítačovou grafiku a vizualizaci v aplikaci můžete provádět vysoce kvalitní animace a vizualizace a vytvářet tak kvalitní grafický obsah používaný v marketingových materiálech a prezentacích pro zákazníky.

Model vytvořený v Renga importovaný do scény v 3ds max

Příklad animace kamery letící kolem modelu budovy:

Rád bych upozornil na důležitý bod. Vzhledem k tomu, že se během procesu návrhu nejčastěji vytváří celý model v CADu, můžete díky formátu souboru OBJ model přenést přímo do editoru vizualizačního systému, jako je Octane Renderer, ARION, LuxRender, Indigo Renderer a další. To umožňuje vyloučit další manipulace s geometrií a sestavit scénu pro vizualizaci jak v samotném Rengu, tak ve vizualizační aplikaci, a to díky použití předpřipravených sad modelů a materiálů s texturami.

Online obchod s modely Evermotion vám umožňuje najít chybějící prvky a přidat je do scény s vytvořeným modelem budovy.

Pokud je potřeba vytvořit realistické prostředí, naplnit scénu velkým množstvím prvků a dodat obrazu umělecký nádech, můžete využít možnosti moderních obchodů s 3D modely a scénami, jako je Evermotion.org. Architekt nebo specialista na vizualizaci může scénu doplnit modelem Renga s modely staženými ze stránek online obchodů. Tyto modely lze použít v programech 3ds max a Cinema 4D, stejně jako v jakémkoli jiném editoru počítačové grafiky.

Pokud se podíváme na moderní trendy ve směru substituce dovozu, zájem o open source software výrazně vzrostl. V oblasti vizualizace a designu již dlouho existuje mnoho bezplatných a multifunkčních aplikací, jako například GIMP, Krita, Blender, Inkscape a mnoho dalších. Tyto aplikace umožňují pokrýt celou škálu úkolů souvisejících s vizualizací. Vzhledem k tomu, že Renga Architecture umožňuje výstup dat ve formátech Wavefront OBJ a COLLADA, lze využít možnosti editoru Blender a jeho vysoce kvalitního vizualizačního jádra Cycles.

Vizualizace provedená pomocí herních enginů by neměla být přehlížena. Moderní nástroje pro tvorbu počítačových her umožňují nejen kvalitní vizualizaci modelu v reálném čase, ale také vytváření interaktivních aplikací, které výrazně zlepšují vnímání modelu a umožňují přidávání efektů nebo pomocných prvků.

S formátem COLLADA můžete exportovat model z Rengy podobným způsobem jako při exportu do formátu OBJ a poté jej importovat do editoru úrovní a modelů pro interaktivní aplikaci. Modely ve formátu OBJ můžete také nadále používat. Platformy jako Unity, Unreal Engine a CryEngine vám umožňují využívat možnosti moderních grafických API, jako jsou OpenGL, DirectX, a prostředky GPU ke generování realistických obrázků v reálném čase.

Využití řešení pro vývoj interaktivních a herních aplikací umožňuje využít jejich schopnosti k vytváření neobvyklých a atraktivních marketingových produktů, kde se stírá hranice mezi realismem a přesností s fikcí a fantazií.

Internetový obchod, jako je Unreal Engine Marketplace, umožňuje okamžitě najít chybějící modely a přidat je do scény vytvořené pomocí nástrojů Unreal Engine.

Abychom shrnuli rozsáhlé téma vizualizace modelů vytvořených v Renga, lze říci, že klíčovým úkolem architektů a designérů je vytvořit atraktivní obraz, který zaujme klienty. Proces přípravy modelu k vizualizaci není složitý. Je však nutné si uvědomit, že bude vyžadovat určité znalosti v jiných oblastech.

Ale vše, co potřebujete vědět o procesu přípravy modelu pro vizualizaci, je export modelu do požadovaného formátu. Protože Renga podporuje hlavní formáty pro přenos 3D geometrie, mohou uživatelé snadno a rychle přenést model z Rengy do následných fází animace a vizualizace.

Úvod do řemeslného průmyslu

Stejně jako KOMPAS 3D, i Renga nabízí možnost přímého propojení mezi CADem a vizualizačním systémem Artisan. Po instalaci Artisanu bude do Rengy přidán speciální rozšiřující modul Artsan Plug-in a na panel příkazů systému bude přidáno odpovídající funkční tlačítko.

Dialogové okno globálního nastavení Renga se sekcí Rozšíření a modulem Artisan Plugin

Na rozdíl od komplexních a multifunkčních řešení, jako je 3ds Max nebo Cinema 4D, Artisan poskytuje pouze možnost vizualizace a rychlého výběru materiálů, osvětlení a vlastností kamery pro vizualizaci scény, ve které je model umístěn.

Příklad vizualizace modelu budovy pomocí Artisan Rendering

Na rozdíl od tak výkonných nástrojů, jako jsou profesionální editory počítačové grafiky, které umožňují modelovat jakékoli osvětlení a materiály, lze Artisan používat přímo s Rengou nebo KOMPAS 3D. Stojí však za zmínku, že vzhledem k přítomnosti rozsáhlých knihoven objektů, textur, šablon nastavení, šablon scén a bohatých online obchodů s profesionálními editory počítačové grafiky a platformami pro vývoj her je použití Artisan Rendering omezeno na použití jako nástroje pro testovací vizualizace a demonstrace v procesu návrhu.

Na stránkách isicad.ru je k dispozici dobrý přehled sady nástrojů Artisan Rendering, kterou napsal Vladimir Malyukh – Testování Artisan Rendering pro KOMPAS-3D. V tomto článku Vladimir popisuje příklad práce s Artisan Rendering ve spojení s balíčkem KOMPAS-3D.

Výsledek studie

Když mě moji přátelé oslovili s žádostí o posouzení možností a funkčnosti Renga Architecture v oblasti vizualizace, byl jsem ohledně jeho možností skeptický. Ale jak jsem balíček zkoumal a seznamoval se s ním, začal jsem si stále častěji všímat potenciálu, který je v tomto CAD systému obsažen. Vývojáři samozřejmě mají o co usilovat, včetně vytvoření výkonné sady nástrojů pro vytváření objemových modelů, knihovny materiálů a podpory jejich vizualizace v projekčním výřezu. Vytváření osvětlení a vysoce kvalitní vizualizace přímo v balíčku Renga, stejně jako podpora formátů jako Autodesk FBX, pomocí kterých můžete odesílat data z CADu do editorů počítačové grafiky s definicí všech materiálů, textur a dalších důležitých vlastností potřebných pro profesionální vizualizaci scény.

Nyní ale máte možnost používat s Rengou jakýkoli editor počítačové grafiky, například 3ds Max nebo bezplatný Blender, a provádět vizualizaci pomocí „průmyslových“ vizualizačních systémů, jako je V-Ray, Arnold, Mental Ray a další.

Základní proces se skládá z následujících kroků:

• Vytvoření modelu budovy
  • Příprava dokumentů a výkresů
  • Vytváření UV map
  • Účel materiálů

  Na základě těchto kroků můžete samostatně připravit model pro vizualizaci a vydat vysoce kvalitní ilustrace.