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研究生:余嘉恩
研究生(外文):Chia-En Yu
論文名稱:以電腦模擬影像做為照明環境事前評估手法之可行性研究
論文名稱(外文):Research on the method of CG for evaluations of lighting environments
指導教授:謝明燁謝明燁引用關係
指導教授(外文):ming-yeh Hsieh
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:建築研究所
學門:建築及都市規劃學門
學類:建築學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:111
中文關鍵詞:電腦模擬氣氛心理視覺照明
外文關鍵詞:LightingVisualPsychologyComputer SimulationAtmosphere
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   科技的進步,人類的生活方式也開始做了調整與改變,”照明”更是深刻的影響著人類的生活,從天然的天光到人工的照明,從白天到黑夜中,我們更是很自然的將”照明”充分運用,同時它也在空間氣氛裡扮演了重要的角色。人體的感知中又屬視覺的影響最為強烈,同時也是直接影響心理感知的重要關鍵,人們不斷的挑戰照明的視覺變化,影響的層面廣泛,其中電腦模擬的技術更是發展迅速,也漸漸融入人們的生活之中。
   
   對此在建築空間中的電腦模擬應用更是使用普遍,也常常用來預先檢視完工後的願景圖,做為工程的參考依據,因此想藉由這樣的趨勢,探討虛擬空間與真實空間照明環境感知的差異性,以證明虛擬空間是否可以預先模擬真實的環境,並確立其參考價值。
   
  本研究的目的希望能夠確立照明環境對於人體使用上心理感知的驗證方式,以電腦模擬手法與真實空間作為對照的實驗方式,真實空間照明選用市售常見的燈管與燈泡作為主要研究場景,分別以3000K、6500K色溫度燈管及2700 K、6500 K色溫度燈泡來進行實驗。本研究使用3D Studio MAX做為建立虛擬空間的使用軟體,搭配V Ray渲染器,進而彩現出較逼真的影像,而電腦模擬空間創建數值與真實空間相符,提高空間的真實性,以達到驗證電腦模擬空間與真實空間的差異性,並且提出數據佐證其可行性。
   With the advance of technology, the life style of human-being also starts to be adjusted and changed; in particular, “lighting” deeply influences people’s daily life. From the natural sky light to man-made lighting, from day to night, we always take full advantage of “lighting”. Besides, “lighting” also plays an important role in space atmosphere. Among human’s senses, “vision” is the strongest one, which is also the key to directly influence the psychology perception. People keep challenging the visual variation of lighting, which influences a lot of aspects; particularly, the technology of the computer simulation advances swiftly and gradually blends into people’s daily life.
   The computer simulation is very common in the building space, which is often used to check the vision diagram of a construction as the reference for the construction. Based on the trend, we investigate the difference between the sense of the simulated space and that of the lighting environment of a real space in order to prove whether the simulated space can simulate the real environment and then confirm its reference value.
  The object of the study is to confirm the verification method about how the lighting environment to influence human’s psychology perception; the study adopts the experiment method which compares the compute simulation method with the real space. The lighting of real space adopts currently available lamp tubes and lamp bulbs as the major research scene; we uses the lamp tubes with 3000K and 6500K color temperatures, and the lamp bulbs with 2700K and 6500K color temperatures to conduct the experiment. The study adopts 3D Studio MAX to establish the virtual space; the study further adopts the VRay renderer to create realistic images. The establishment values of the space simulated by the computer is consistent with that of the real space, so the reality of the space can be enhanced in order to verify the difference between the space simulated by the computer and the real space, and then we provide the data to prove its feasibility.
摘要 …………………………………………… Ⅰ
Abstract …………………………………………… Ⅱ
目錄 …………………………………………… Ⅲ
圖目錄 …………………………………………… Ⅵ
表目錄 …………………………………………… Ⅹ
第一章 緒論 …………………………………………… 1
1-1研究動機 …………………………………………… 1
1-2研究目的 …………………………………………… 2
1-3研究範圍與限制 …………………………………………… 2
1-4研究方法與架構 …………………………………………… 3
第二章 文獻回顧 …………………………………………… 6
2-1照明基礎理論 …………………………………………… 6
2-2照明心理之相關研究 …………………………………………… 8
2-2-1真實空間 …………………………………………… 8
2-2-2縮尺模型 …………………………………………… 9
2-2-3電腦模擬 …………………………………………… 10
2-3照明生理之相關研究 …………………………………………… 11
2-4其他領域之電腦模擬研究 …………………………………………… 13
第三章 電腦模擬影像與真實空間的照明主觀評價比較 …………………………………………… 18
3-1實驗目的與方法 …………………………………………… 18
3-2實驗探討因子 …………………………………………… 19
3-3實驗裝置設計 …………………………………………… 20
3-4實驗計畫 …………………………………………… 21
3-4-1受試者結構 …………………………………………… 22
3-4-2實驗流程 …………………………………………… 23
3-4-3問卷設計 …………………………………………… 23
3-5不同提示方法之評價結果差異 …………………………………………… 24
3-5-1「光線明亮的-光線昏暗的」(明亮感) …………………………………………… 24
3-5-2「對比強烈的-對比柔和的」(對比) …………………………………………… 25
3-5-3「空間較高的-空間較矮的」(高度感) …………………………………………… 26
3-5-4「空間輕巧的-空間沉重的」(輕重感) …………………………………………… 27
3-5-5「愉快的-不愉快的」(愉快感) …………………………………………… 28
3-5-6「活潑的-沉悶的」(活潑感) …………………………………………… 29
3-5-7「氣氛好的-氣氛不好的」(氣氛感) …………………………………………… 30
3-5-8「刺眼的-不刺眼的」(刺眼感) …………………………………………… 31
3-5-9「理性的-感性的」(感性) …………………………………………… 32
3-5-10「光線分散的-光線集中的」(光態感) …………………………………………… 33
3-5-11「空間寬敞的-空間狹窄的」(寬敞感) …………………………………………… 34
3-5-12「有壓迫感的-無壓迫感的」(壓迫感) …………………………………………… 35
3-5-13「氣氛輕鬆的-氣氛嚴肅的」(輕鬆感) …………………………………………… 36
3-5-14「光線強烈的-光線柔和的」(柔和感) …………………………………………… 37
3-5-15「舒適的-不舒適的」(舒適感) …………………………………………… 38
3-5-16「有變化的-單調的」(變化感) …………………………………………… 39
3-5-17「滿意的-不滿意的」(滿意感) …………………………………………… 40
3-5-18「光線均勻的-光線不均勻的」(均勻感) …………………………………………… 41
3-5-19「有趣的-無趣的」(趣味感) …………………………………………… 42
3-5-20「令人安心的-令人害怕的」(氣氛感) …………………………………………… 43
3-6小結 …………………………………………… 44
第四章 不同照明環境的主觀評價 …………………………………………… 45
4-1分析方式 …………………………………………… 45
4-2以電腦模擬影像分析 …………………………………………… 45
4-2-1照明形式的影響 …………………………………………… 46
4-2-2色溫度的影響 …………………………………………… 59
4-3以真實空間分析 …………………………………………… 72
4-3-1照明形式的影響 …………………………………………… 73
4-3-2色溫度的影響 …………………………………………… 80
4-4小結 …………………………………………… 87
第五章 結論與建議 …………………………………………… 88
5-1結論 …………………………………………… 88
5-2後續研究與建議 …………………………………………… 90
參考文獻 …………………………………………… 91
中文文獻 …………………………………………… 91
外文文獻 …………………………………………… 94
附錄一 實驗問卷 …………………………………………… 95



圖目錄
圖1-1研究架構圖 …………………………………………… 5
圖2-1色度圖 …………………………………………… 6
圖3-1 3dsMax操作介面 …………………………………………… 19
圖3-2 歐司朗燈管 …………………………………………… 21
圖3-3 飛利浦燈泡 …………………………………………… 21
圖3-4 光源數量與分布圖 …………………………………………… 21
圖3-5 受試者視角距離 …………………………………………… 22
圖3-6 性別百分比 …………………………………………… 22
圖3-7 建築與室內相關背景 …………………………………………… 22
圖3-8實驗流程 …………………………………………… 23
圖3-9 不同提示方法明亮 …………………………………………… 24
圖3-10 不同照明環境及提示方法之明亮感 …………………………………………… 24
圖3-11 不同提示方法對比 …………………………………………… 25
圖3-12 不同照明環境及提示方法之對比 …………………………………………… 25
圖3-13 不同提示方法高度感 …………………………………………… 26
圖3-14 不同照明環境及提示方法之高度感 …………………………………………… 26
圖3-15 不同提示方法空間輕巧感 …………………………………………… 27
圖3-16不同照明環境及提示方法之空間輕巧感 …………………………………………… 27
圖3-17 不同提示方法愉快的 …………………………………………… 28
圖3-18不同照明環境及提示方法之愉快的 …………………………………………… 28
圖3-19 不同提示方法活潑的 …………………………………………… 29
圖3-20不同照明環境及提示方法之活潑的 …………………………………………… 29
圖3-21不同提示方法氣氛感 …………………………………………… 30
圖3-22不同照明環境及提示方法之氣氛感 …………………………………………… 30
圖3-23 不同提示方法刺眼感 …………………………………………… 31
圖3-24不同照明環境及提示方法之刺眼感 …………………………………………… 31
圖3-25 不同提示方法理性的 …………………………………………… 32
圖3-26 不同照明環境及提示方法理性的 …………………………………………… 32
圖3-27 不同提示方法光線分散的 …………………………………………… 33
圖3-28 不同照明環境及提示方法光線分散的 …………………………………………… 33
圖3-29不同提示方法空間寬敞感 …………………………………………… 34
圖3-30不同照明環境及提示方法之空間寬敞感 …………………………………………… 34
圖3-31 不同提示方法壓迫感 …………………………………………… 35
圖3-32不同照明環境及提示方法之壓迫感 …………………………………………… 35
圖3-33 不同提示方法氣氛輕鬆的 …………………………………………… 36
圖3-34不同照明環境及提示方法氣氛輕鬆的 …………………………………………… 36
圖3-35 不同提示方法光線強烈的 …………………………………………… 37
圖3-36 不同照明環境及提示方法光線強烈的 …………………………………………… 37
圖3-37不同提示方法舒適 …………………………………………… 38
圖3-38不同照明環境及提示方法之舒適感 …………………………………………… 38
圖3-39 不同提示方法有變化的 …………………………………………… 39
圖3-40不同照明環境及提示方法有變化的 …………………………………………… 39
圖3-41 不同提示方法滿意的 …………………………………………… 40
圖3-42 不同照明環境及提示方法滿意的 …………………………………………… 40
圖3-43 不同提示方法光線均勻的 …………………………………………… 41
圖3-44 不同照明環境及提示方法光線均勻的 …………………………………………… 41
圖3-45 不同提示方法有趣的 …………………………………………… 42
圖3-46 不同照明環境及提示方法有趣的 …………………………………………… 42
圖3-47 不同提示方法令人安心的 …………………………………………… 43
圖3-48 不同照明環境及提示方法之令人安心的 …………………………………………… 43
圖4-1 照明形式分佈圖-明亮感 …………………………………………… 46
圖4-2 照明形式分佈圖-對比 …………………………………………… 47
圖4-3 照明形式分佈圖-愉快感 …………………………………………… 48
圖4-4 照明形式分佈圖-活潑感 …………………………………………… 49
圖4-5 照明形式分佈圖-氣氛感 …………………………………………… 50
圖4-6 照明形式分佈圖-刺眼感 …………………………………………… 51
圖4-7 照明形式分佈圖-光態感 …………………………………………… 52
圖4-8 照明形式分佈圖-輕鬆感 …………………………………………… 53
圖4-9 照明形式分佈圖-柔和感 …………………………………………… 54
圖4-10 照明形式分佈圖-舒適感 …………………………………………… 55
圖4-11 照明形式分佈圖-滿意感 …………………………………………… 56
圖4-12 照明形式分佈圖-趣味感 …………………………………………… 57
圖4-13 照明形式分佈圖-安心感 …………………………………………… 58
圖4-14色溫度比較分佈圖-明亮感 …………………………………………… 59
圖4-15色溫度比較分佈圖-對比 …………………………………………… 60
圖4-16色溫度比較分佈圖-愉快感 …………………………………………… 61
圖4-17色溫度比較分佈圖-活潑感 …………………………………………… 62
圖4-18色溫度比較分佈圖-氣氛感 …………………………………………… 63
圖4-19色溫度比較分佈圖-刺眼感 …………………………………………… 64
圖4-20色溫度比較分佈圖-刺眼感 …………………………………………… 65
圖4-21色溫度比較分佈圖-輕鬆感 …………………………………………… 66
圖4-22色溫度比較分佈圖-柔和感 …………………………………………… 67
圖4-23色溫度比較分佈圖-舒適感 …………………………………………… 68
圖4-24色溫度比較分佈圖-滿意感 …………………………………………… 69
圖4-25色溫度比較分佈圖-趣味感 …………………………………………… 70
圖4-26色溫度比較分佈圖-安心感 …………………………………………… 71
圖4-27照明形式比較分佈圖-高度感 …………………………………………… 73
圖4-28照明形式比較分佈圖-輕重感 …………………………………………… 74
圖4-29照明形式比較分佈圖-感性 …………………………………………… 75
圖4-30照明形式比較分佈圖-寬敞感 …………………………………………… 76
圖4-31照明形式比較分佈圖-壓迫感 …………………………………………… 77
圖4-32照明形式比較分佈圖-變化感 …………………………………………… 78
圖4-33照明形式比較分佈圖-均勻感 …………………………………………… 79
圖4-34色溫度比較分佈圖-高度感 …………………………………………… 80
圖4-35色溫度比較分佈圖-輕重感 …………………………………………… 81
圖4-36色溫度比較分佈圖-感性 …………………………………………… 82
圖4-37色溫度比較分佈圖-寬敞性 …………………………………………… 83
圖4-38色溫度比較分佈圖-壓迫感 …………………………………………… 84
圖4-39色溫度比較分佈圖-變化感 …………………………………………… 85
圖4-40色溫度比較分佈圖-均勻感 …………………………………………… 86


表目錄
表1-1 研究步驟與方法 …………………………………………… 3
表2-1 文獻回顧表 …………………………………………… 15
表3-1 八種照明環境設定 …………………………………………… 20
表3-2 八種電腦模擬影像 …………………………………………… 22
表3-3 評價項目表 …………………………………………… 44
中文文獻:

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吳木喜(2006)3D Studio Max繪圖軟體之燈光照明設定。臺灣師範大學工業教育學系碩士論文。

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周橞雯 (2013) 以電腦模擬手法探討不同照明環境之明亮感差異。中原大學。建築研究所碩士學位論文。

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洪士翔 (2009) 應用電腦模擬技術評估森林景觀美質。嘉義大學森林暨自然資源學系研究所碩士論文。

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中興大學園藝學系碩士論文。

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陳韋志 (2011) 色溫度與照度對用餐情緒影響之研究 -以素食餐廳照明為例。朝陽科技大學建築及都市設計研究所碩士論文。

陳勇偈 (2013) 直接與間接照明佈光形式對空間主觀評價的影響。中原大學建築研究所碩士學位論文。

張裕隆 (2003) 全般照明環境下色溫度變化對心理與生理反應之研究。成功大學建築學系碩士論文。

張兆宏 (2010) 以電腦模擬檢討不同外牆立面之採光效能。中原大學建築研究所碩士學位論文。

張明珠 (2011) 照明色溫對於人的生理訊號之影響。台灣科技大學電子工程系碩士論文。

馮文陽 (2001) 照明因子對視覺績效與視覺疲勞之影響。中原大學工業工程學系研究所碩士學位論文。

賀大行 (2008) 混和照明環境下照度與色溫度變化對心理反應之研究。台北科技大學建築與都市設計研究所碩士論文。

賀鴻楚 (2012) 建築物外觀夜間照明手法與耗能影響之研究。臺北科技大學建築與都市設計研究所碩士論文。

黃桂柱 (2013) LED照明應用於浮式平板玻璃檢驗對視覺績效及視覺疲勞影響之研究。逢甲大學工業工程與系統管理學系研究所碩士學位論文。

廖寄萍 (2004) 逢甲大學教學空間照明環境調查之研究。逢甲大學建築學系研究所碩士學位論文。

廖振閎 (2013) 間接照明形式之照明效率研究。中原大學室內設計研究所碩士學位論文。

劉建志 (2004) 長時間照明環境變化對人體健康影響之研究。成功大學建築學系碩士論文。

蔣易睿 (2009) 不同室內照明方式對人體反應影響之研究。高苑科技大學建築研究所碩士論文。

賴少甄 (2009) 室內照明之光與熱心理反應研究。中原大學室內設計系碩士論文。

謝明燁、林振渂(2009)照明光色對閱讀行為時主觀心理評價之影響。「建築學報」, 51-62 頁。

顏兆詩 (2009) LED照明環境光源色溫度對辦公空間閱讀心理影響之研究。清華大學工業工程管理學系碩士論文。

謝明燁、陳昭宇(2011)室內照明之照度分佈型式對空間印象的影響,「建築學報」, 81-98頁。

羅淼文 (2012) 校園環境恢復性知覺與心理效益之研究—以逢甲大學為例。逢甲大學景觀與遊憩碩士學位學程碩士論文。

蘇東盈 (2010) 室內LED照明對人體反應影響之研究-以辦公室為例。高苑科技大學建築研究所碩士論文。


外文文獻:

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石船淳一、橫家あさみ (2001) 照度、色溫度、氣溫、周圍色彩が人間心理に及ばす複合影響。

關口結子 (2003) 心理状態が照度-色温度の快適性評価に与える影響に関する研究。

安田美織、宇野勇治、堀越哲美 (2006) 照度と色温度の各組み合わせが人間の心理に及ぼす影響。

高橋啟介 (2006)照明の色温度と照度とが室内環境評価に及ぼす効果。

Boyce, P.R., J.A. Veitch, G..R. Newsham, C.C. James, J. Heerwagen, M. Myer, C.M. Hunter (2006) Lighting Quality and Office Work: Two Field Simulation Experiments, Lighting Research &; Technology, 38, 3, 191-223
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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