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CALBaD. Computer Aided Light Based Design

Abstract

The project consists of a central body (Illumination simulation) formed by three main blocks, which is oriented to the design (CAD) of active (luminaries, luminaries’ distribution) or passive illumination systems and elements (windows, skylights). The results of the three blocks from this central body will be applied to environments, which will be generated in the Urban modelling block, and will take advantage of the techniques developed in the Interactive visualization block.

  • Urban modelling.

Generation of complex urban and architectural environments with GPU-based solutions. The generation of those environments will be not only interactive, but also will be based on a parametric description that allows a procedural design.

  • Illumination Simulation.

Usage of the light transport simulation and its interaction with the environment (surfaces and volumes) in different ways:

    • Artificial Illumination.

Creation and development of inverse reflector design software tools that will allow improvements in the production process and the optimization of its luminous efficiency.

    • Natural Illumination.

Development of efficient physically based and evaluation techniques of the natural illumination that will enable its usage in architectural and urban design projects.

    • Assisted Illumination.

Development of software tools for illumination design from images of the environment to illuminate, or from definitions of desired illumination perceptual objectives.

  • Interactive Visualization.

Design and development of solutions, based on the exploitation of the advantages of modern GPUs, for the treatment of complex illumination systems and for obtaining high quality images, in an resolution and distance-independent manner.



Resumen

El proyecto cuenta con un cuerpo central (Simulación de iluminación), compuesto de tres bloques, orientado al diseño (CAD) de elementos y sistemas de iluminación activos (luminarias, distribución de luminarias) o pasivos (ventanas, claraboyas,…). Los resultados de los tres bloques que constituyen este cuerpo central serán aplicados a entornos, generados en el un bloque de tareas de Modelado urbano, y usarán técnicas de base diseñadas y desarrolladas en el bloque de Visualización interactiva.

  • Modelado urbano.

Generación de entornos urbanísticos y arquitectónicos complejos, con soluciones basadas en el uso de GPUs. La generación de estos entornos, además de ser interactiva, se caracterizará por basarse en una descripción paramétrica que permitirá un diseño procedural.

  • Simulación de iluminación.

Uso de la simulación del transporte de la luz y su interacción con el entorno (superficies y volúmenes) en distintas variantes:

    • Iluminación artificial.

Concepción y desarrollo de herramientas software de diseño inverso de reflectores que permitan la mejora del proceso de producción y la optimización de sus prestaciones lumínicas.

    • Iluminación natural.

Desarrollo de técnicas eficientes de simulación física y análisis de la iluminación natural que permitan ser utilizadas en proyectos de diseño arquitectónico y urbanístico.

    • Iluminación asistida.

Concepción de herramientas software para el diseño de la iluminación a partir de imágenes del entorno a iluminar o definiciones preceptuales de la iluminación deseada.

  • Visualización interactiva.

Diseño y desarrollo de soluciones, basadas en la explotación del potencial de las GPU para el tratamiento de sistemas de iluminación complejos y para la obtención de imágenes con gran detalle, independientemente de la resolución y distancia de visualización.