[发明专利]一种基于情感的室内空间照明系统影响因素的建模方法

说明书

本发明公开了一种基于情感的室内空间照明系统影响因素的建模方法，选择照度、色温和显色指数作为室内照明系统的影响因素，进行单因素控制变量实验，每组实验中建立用户对照明环境的情感反馈的矩阵，建立影响因素与情感之间的关系曲线和影响因素之间的拟合方程，最后用最小二乘法拟合照度、色温、显色指数与情感的k次曲面方程，确定最优解和最优区间范围。本发明在研究照明系统与用户情感的关系时引入了显色指数作为影响因素，使模型更加科学和客观；在工业设计中使用数学手段进行分析和预测，评估照明系统设计合理性，避免人为评判的主观性和模糊性。

技术领域

本发明涉及一种建模方法，尤其是一种情感与照明空间影响因素之间关系的建模方法。

背景技术

照明环境是人们生活和工作空间最为重要的物理环境因素之一，近年来，随着社会经济的发展及人们物质生活水平的提高，随着对光的认识不断提升，人们对照明环境的质量越来越重视。照明环境对人的情感有很大影响，理想的照明环境不仅要满足人们视觉和生理上的需求，还要满足人们心理上的需求。如图1所示，早在1941年，科鲁伊索夫曲线由荷兰物理学家Kruithof收集的心理物理学数据构建而成，描述了照度水平和色温的区域，这些区域通常被认为对观察者来说是舒适的或令人满意的。由于Kruithof没有描述评估方法，没有数据的检验过程，只是定性范围的评估，并且照明环境的影响因素众多，包括照度、色温、显色指数、眩光、照射角度和方向等，仅用照度和色温作为照明系统的影响因素来分析照明系统与人的情感或感受之间的关系显然是不完善的。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种分析照度、色温、显色指数与情感关系的建模方法，综合评估照明系统对人情感的影响，具有系统性和科学性。

技术方案：本发明所述的一种基于情感的室内空间照明系统影响因素的建模方法，包括利用基于声学参数法的产品情感量化方法建立用户对照明环境的情感反馈矩阵，还包括以下步骤：

(11)设置照度、色温、显色指数与情感的对照实验；

(12)建立用户对照明环境的情感反馈矩阵；

(13)分别建立情感与照度、色温、显色指数之间的拟合方程；

(14)分别建立照度、色温和显色指数两两之间的拟合方程；

(15)用最小二乘法拟合照度、色温和显色指数对应情感值的k次曲面方程，确定最优解和最优区间范围。

进一步地，所述最优解为所述k次曲面方程上距离原点最近的点P(Q₁,Q₂,Q₃)，所述最优区间为所述k次曲面方程上以所述最优解为中心，所有包含范围在内所形成的封闭曲面，其中

所述步骤(11)的对照实验中分别设置m组照度、色温和显色指数数据，进行单一因素的控制变量实验，其他两个影响因素选择中间值。

所述步骤(13)中的拟合方程为高斯方程。

所述步骤(14)中的拟合方程为n次多项式方程。

有益效果：(1)构建了照明系统影响因素对情感综合影响的模型，可以客观准确地评价照明环境的优劣，从而优化照明环境设计；(2)引入显色指数作为照明系统的影响因素，丰富了照明系统与情感的关系模型；(3)将科学手段引入照明系统设计领域，推动工业设计行业的信息化建设和发展。

附图说明

图1为现有技术的科鲁伊索夫曲线；

图2为本发明的建模方法流程图；

图3为本发明的在k次拟合曲线上作切面得到的二维曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。