(57)【要約】  本開示は、領域における光（３１０）及び視認性を特定するための改善された方法、システム、及びソフトウェアについて記載する。これは、指定された領域（３２０）における光の範囲（３１０）を特定するための方法、システム、及びソフトウェア、並びに指定された領域（３２０）における視認性の範囲を特定するための方法、システム、及びソフトウェアを含む。本開示は、順投影と称されるプロセスを通して、定められたゼロではない体積を有する光の三次元範囲を特定し、視覚化するための方法について記載する。方法は、指定された領域（３２０）の位置情報（３３０）を特定すること；それぞれの１又は複数の光源（３５０）の１又は複数のポジション（３４０）を推定すること；及び１又は複数の光減衰オブジェクト（３６０）を特定すること、に基づいて、１又は複数の光源（３５０）から光を受けるアパートなどの指定された領域（３２０）における光の三次元範囲（３１０）を特定することを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の光源（３５０）から光を受ける指定された領域（３２０）における光の三次元範囲（３１０）を特定するためのコンピュータ実施方法であって：
前記指定された領域（３２０）の位置情報（３３０）を特定すること；
前記それぞれの１又は複数の光源（３５０）の１又は複数のポジション（３４０）を推定すること；
１又は複数の光減衰オブジェクト（３６０）を特定すること；並びに
前記１又は複数の光源から光を受ける前記指定された領域における光の三次元範囲（３１０）を：
前記指定された領域（３２０）の位置情報（３３０）、
前記１又は複数の光源（３５０）の前記１又は複数のポジション（３４０）、
前記１又は複数の光源と前記指定された領域との間の光経路（３７０）中にある前記１又は複数の光減衰オブジェクト（３６０）、
に基づいて特定すること
を含み、
前記光の三次元範囲（３１０）は、定められたゼロではない体積を有する、コンピュータ実施方法。
【請求項２】
前記指定された領域における光の三次元範囲を特定する前記工程が、第一の時間での光源の第一のポジション、及び第二の時間での前記光源の第二のポジションに基づいている、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項３】
前記光の三次元範囲が、前記１又は複数の光源の前記１又は複数のポジションから前記指定された領域への前記光経路の順投影を用いて特定される、請求項１から２の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項４】
前記光の三次元範囲が、三次元幾何学的形状として特定される、請求項１から３の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項５】
前記光の三次元範囲の体積を特定することをさらに含む、請求項１から４の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項６】
前記指定された領域における光の三次元範囲を特定することが、第一のセットの光減衰オブジェクトを特定すること、及び前記第一のセットの光減衰オブジェクトに基づいて光の近似範囲を特定することを含む、請求項１から５の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項７】
前記指定された領域における前記光の三次元範囲を特定することが、第二のセットの光減衰オブジェクトを特定すること、並びに前記第一及び前記第二のセットの光減衰オブジェクトに基づいて光の精密三次元範囲を特定することを含む、請求項６に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項８】
精密三次元範囲を特定することが、前記第二のセットの光減衰オブジェクトのうちの１又は複数を含む周辺コンテクストを特定することを含む、請求項７に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項９】
前記光の近似範囲及び前記光の精密範囲が、前記１又は複数の光源の前記１又は複数のポジションから前記指定された領域への前記光経路の順投影によって特定される、請求項７又は８に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１０】
光の精密三次元範囲を特定することが、前記指定された領域における影の範囲を特定することを含む、請求項８又は９に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１１】
光の精密三次元範囲を特定することが、前記指定された領域における前記光の近似範囲から、前記指定された領域における影の範囲を差し引くことを含む、請求項１０に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１２】
前記指定された領域における１又は複数の指定された三次元範囲を特定すること、及び前記光の三次元範囲と交差する、前記１又は複数の指定された三次元範囲の１又は複数のサブ部分を特定することをさらに含む、請求項１から１１の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１３】
前記光の三次元範囲と交差する、前記指定された領域を通って拡がる１又は複数の指定された平面を特定することをさらに含む、請求項１から１２の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１４】
前記指定された領域において前記光の三次元範囲と交差する第一の指定された平面の割合を計算することをさらに含む、請求項１３に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１５】
複数のそれぞれの時間での前記１又は複数の光源の複数のそれぞれのポジションにおいて、前記光の三次元範囲によって形成される前記第一の指定された平面の割合を計算することをさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１６】
前記光の三次元範囲と交差する、前記指定された領域を通って拡がる第二の指定された平面の割合を計算することをさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１７】
光源からの距離に応じて、前記光の三次元範囲のグレード付けを特定することをさらに含む、請求項１から１６の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１８】
前記１又は複数の光源の複数のポジションに応じて、前記光の三次元範囲のグレード付けを特定することをさらに含む、請求項１７に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１９】
前記光の三次元範囲によって形成される前記指定された領域の前記割合に基づいて、指定された領域のランキングを特定することをさらに含む、請求項１から１８の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２０】
前記光の三次元範囲と交差する、指定された領域を通って拡がる１又は複数の指定された平面の前記割合に基づいて、指定された領域のランキングを特定することをさらに含む、請求項１３から１６の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２１】
前記指定された領域の特定を、二次元フロアプラン（５１０）から、前記指定された領域の三次元モデル（５２０）を前記二次元フロアプランから構築することによって行うことをさらに含む、請求項１から２０の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２２】
前記指定された領域が、二次元フロアプランにある１又は複数の部屋に相当する１又は複数の部屋を備える、請求項１から２１の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２３】
光の三次元範囲を特定する前記工程が、１又は複数の部屋における光の三次元範囲を特定することを含む、請求項２２に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２４】
前記光の三次元範囲及び前記指定された領域の視覚的表現を表示することをさらに含む、請求項１から２３の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２５】
前記光の三次元範囲の視覚的表現を表示することが：
二次元表現；
三次元表現；
チャート；
グラフ；
表；
生データ；及び
対話形式の視覚的表示
のうちの１又は複数を含む、請求項２４に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２６】
コンピュータシステムによって実行される場合、前記コンピュータシステムに請求項１から２５の何れか一項に記載の方法を実行させる、機械読み取り可能な命令であるソフトウェア。
【請求項２７】
１又は複数の光源（３５０）から光を受ける指定された領域における光の三次元範囲（３１０）を特定するためのコンピュータシステムであって：
前記指定された領域（３２０）の位置情報（３３０）を特定するため；
前記１又は複数の光源（３５０）の１又は複数のポジション（３４０）を推定するため；
１又は複数の光減衰オブジェクト（３６０）を特定するため；並びに
前記１又は複数の光源から光を受ける前記指定された領域における光の三次元範囲（３１０）を：
前記指定された領域（３２０）の位置情報（３３０）、
前記１又は複数の光源（３５０）の前記１又は複数のポジション（３４０）、及び
前記１又は複数の光源と前記指定された領域との間の光経路（３７０）中にある前記１又は複数の光減衰オブジェクト（３６０）、
に基づいて特定するため
であるプロセッサを含み、
前記光の三次元範囲（３１０）は、定められたゼロではない体積を有する、コンピュータシステム。
【請求項２８】
１又は複数の視認位置（１６２０）から視認可能である指定された領域（１６３０）における視認性の三次元範囲（１８１０）を特定するためのコンピュータ実施方法であって：
前記指定された領域の位置情報を特定すること；
１又は複数の視認位置（１６２０）を推定すること；
１又は複数の視認性減衰オブジェクト（１６４０）を特定すること；並びに
１又は複数の視認位置から視認可能である前記指定された領域における視認性の三次元範囲（１８１０）を：
前記指定された領域の位置情報、
前記１又は複数の視認位置（１６２０）、及び
前記１又は複数の視認位置（１６２０）と前記指定された領域（１６３０）との間の視認性経路中にある前記１又は複数の視認性減衰オブジェクト（１６４０）
に基づいて特定すること
を含む、コンピュータ実施方法。
【請求項２９】
前記指定された領域における前記視認性の三次元範囲を特定することが、第一のセットの視認性減衰オブジェクトを特定すること、及び前記第一のセットの視認性減衰オブジェクトに基づいて視認性の近似範囲を特定することを含む、請求項２８に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項３０】
前記指定された領域と前記１又は複数の視認位置との間にある前記第一のセットの視認性減衰オブジェクトを特定することが、１又は複数の不透明壁を特定することを含む、請求項２７に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項３１】
第一のセットの視認性減衰オブジェクトを特定することが、１又は複数の半透明オブジェクトを特定することを含む、請求項３０に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項３２】
半透明オブジェクトが：
窓；
扉開口部；及び
天窓
のうちの１又は複数を含む、請求項３１に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項３３】
前記指定された領域における視認性の三次元範囲を特定することが、第二のセットの視認性減衰オブジェクトを特定すること、並びに前記第一及び前記第二のセットの視認性減衰オブジェクトに基づいて視認性の精密三次元範囲を特定することを含む、請求項２９から３２の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項３４】
前記視認性の精密三次元範囲を特定することが、前記第二のセットの視認性減衰オブジェクトのうちの１又は複数を含む周辺コンテクストを特定することを含む、請求項３３に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項３５】
前記指定された領域と前記１又は複数の視認位置との間の視認性経路中にある周辺コンテクストが：
建築物；
樹木；
植生；
構造物；又は
他の何らかの視認性減衰オブジェクト
を含む、請求項３４に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項３６】
前記視認性の精密三次元範囲を特定することが、１又は複数のシェーディング要素を特定することを含む、請求項３４又は３５に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項３７】
前記視認性の精密三次元範囲を特定することが、前記指定された領域における隠蔽の範囲を特定することを含む、請求項３４、３５、又は３６の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項３８】
前記視認性の精密三次元範囲を特定することが、前記指定された領域における前記視認性の近似三次元範囲から、前記指定された領域における隠蔽の範囲を差し引くことを含む、請求項３７に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項３９】
前記視認性の三次元範囲と交差する、前記指定された領域を通って拡がる指定された平面を特定することをさらに含む、請求項２９から３８の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項４０】
視認位置からの距離に応じて、前記視認性の三次元範囲のグレード付けを特定することをさらに含む、請求項３９から３９の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項４１】
複数のそれぞれの視認位置に応じて、前記視認性の三次元範囲のグレード付けを特定することをさらに含む、請求項４０に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項４２】
前記視認性の範囲によって形成される前記指定された領域の割合に基づいて、指定された領域のランキングを特定することをさらに含む、請求項２９から４１の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項４３】
前記指定された領域が、二次元フロアプランにある１又は複数の部屋に相当する１又は複数の部屋を備える、請求項２９から４２の何れか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項４４】
視認性の三次元範囲を特定する前記工程が、１又は複数の部屋における視認性の三次元範囲を特定することを含む、請求項４３に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項４５】
コンピュータシステムによって実行される場合、前記コンピュータシステムに請求項２９から４２の何れか一項に記載の方法を実行させる、機械読み取り可能な命令であるソフトウェア。
【請求項４６】
１又は複数の視認位置から視認可能である指定された領域（１６３０）における視認性の三次元範囲（１８１０）を特定するためのコンピュータシステムであって：
前記指定された領域の位置情報を特定するため；
１又は複数の視認位置（１６２０）を推定するため；
１又は複数の視認性減衰オブジェクト（１６４０）を特定するため；並びに
１又は複数の視認位置から視認可能である前記指定された領域における視認性の三次元範囲（１８１０）を：
前記指定された領域の位置情報、
前記１又は複数の視認位置（１６２０）、及び
前記１又は複数の視認位置（１６２）と前記指定された領域（１６３０）との間の視認性経路中にある前記１又は複数の視認性減衰オブジェクト（１６４０）
で特定するため
であるプロセッサを含む、コンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その内容が参照により本明細書に援用される２０１６年９月７日に出願された豪州仮特許出願第２０１６９０３５９５号明細書からの優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、建築、建設、設計、及び不動産評価の分野に関する。詳細には、指定された領域における光の範囲を特定するための方法、システム、及びソフトウェア、並びに指定された領域における視認性の範囲を特定するための方法、システム、及びソフトウェアに関する。
【背景技術】
【０００３】
アパート、家、庭、公園地、及び他の領域が特定の時間点で、又はある時間にわたって受けることになる日光の量に関心を持つ人は多い。不動産の建築家、デザイナー、規制当局、及び購入者は、典型的には、不動産を評価するための手段として直射日光を用いる。
【０００４】
この分野の先行技術では、逆方向のレイトレーシングが用いられる。これは、光線が、光線の自然に進む方向とは逆方向にトレースされることを意味する。すなわち、光は、受光点から光源に向かって、シーンのオブジェクトとの物理的相互作用を考慮してトレースされる。この手法による場合の１つの課題は、受光点が単一の点であると仮定されることから、光の三次元範囲をコンピュータ計算によって作り出すことが難しいということである。
【０００５】
さらに、先行技術における太陽などの光源からの光の特定は、典型的には、アパートなどの指定された領域の床の上の平面の面上に重ね合わされたグリッドに基づいている。これは、その指定された領域が受けることのできる日光の量の近似ではあるが、特に正確というわけではない。加えて、より多くのグリッド点を用いない限り、平面上以外の他のいずれかの位置での日光を算出することは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本明細書に含まれる文書、作用、物質、装置、物品、又は同種のもののいずれの考察も、それが本出願の各請求項の優先日前に存在していたという理由で、これらの事項のいずれか又はすべてが先行技術の基礎を形成するか、又は本開示に該当する分野における共通の一般的知識であったことを承認するものとして見なされるべきではない。
【０００７】
本明細書全体を通して、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」の語、又は「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」若しくは「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの変化形は、記載された要素、整数、若しくは工程、又は要素、整数、若しくは工程の群を含むが、他のいずれの要素、整数、若しくは工程、又は要素、整数、若しくは工程の群も排除するものではないことを含意するものと理解される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１又は複数の光源から光を受ける指定された領域における光の三次元範囲を特定するためのコンピュータ実施方法であって：指定された領域の位置情報を特定すること；それぞれの１又は複数の光源の１又は複数のポジションを推定すること；１又は複数の光減衰オブジェクトを特定すること；並びに１又は複数の光源から光を受ける指定された領域における光の三次元範囲を、指定された領域の位置情報、１又は複数の光源の１又は複数のポジション、及び１又は複数の光源と指定された領域との間の光経路中にある１又は複数の光減衰オブジェクトに基づいて特定することを含み、ここで、光の三次元範囲は、定められたゼロではない体積を有する。
【０００９】
定められたゼロではない体積を有する光の三次元範囲は、日光及び他の光源からの光の特定（単に二次元面全体にわたる複数の別個の領域で光を特定することなど）とは異なる手法である。この手法は、正確性を維持したまま光の特定を単純化するものであり、したがって、日光の量の正確な特定へのコンピュータ計算コストを下げた手法を提供する。光の三次元範囲は、多くの方法で有用である。例えば、１若しくは複数の三次元範囲又は１若しくは複数の平面は、光の量を再トレース又は再計算する必要なしに、任意の点又は任意の高さにおいて光の三次元範囲と交差され得る。さらに、光の三次元範囲は、ソリッドなどの三次元幾何学的形状として表すことができ、ここで、ソリッドとは、三次元幾何学的オブジェクトである。このことは、日光を幾何学的形状として視覚化すること、及びこの形状の体積を計算することの両方の補助となる。光の三次元範囲の形状及び体積の両方により、異なるアパート、家、庭、公園地、及び他の領域が受ける光の量を定量的に比較することができる測定規準（ｍｅｔｒｉｃｓ）が可能となる。
【００１０】
好ましくは、指定された領域における光の三次元範囲を特定する工程は、第一の時間での光源の第一のポジション、及び第二の時間での光源の第二のポジションに基づく。
【００１１】
好ましくは、光の三次元範囲は、１又は複数の光源の１又は複数のポジションから指定された領域への光経路の順投影を用いて特定される。
【００１２】
好ましくは、光の三次元範囲は、三次元幾何学的形状として特定される。
【００１３】
好ましくは、方法は、光の三次元範囲の体積を特定することをさらに含む。
【００１４】
好ましくは、指定された領域における光の三次元範囲を特定することは、第一のセットの光減衰オブジェクト（ｌｉｇｈｔ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｎｇ  ｏｂｊｅｃｔｓ）を特定すること、及び第一のセットの光減衰オブジェクトに基づいて光の近似範囲を特定することを含む。
【００１５】
好ましくは、光の近似範囲及び光の精密範囲は、１又は複数の光源の１又は複数のポジションから指定された領域への光経路の順投影によって特定される。
【００１６】
方法は、指定された領域と１又は複数の光源との間にある第一のセットの光減衰オブジェクトを特定することが、１又は複数の不透明壁を特定することを含むことをさらに含んでよい。
【００１７】
方法は、第一のセットの光減衰オブジェクトを特定することが、１又は複数の半透明オブジェクトを特定することを含むことをさらに含んでよい。
【００１８】
半透明オブジェクトは、窓、扉開口部、及び天窓のうちの１又は複数であってよい。
【００１９】
好ましくは、方法は、指定された領域における光の三次元範囲を特定することが、第二のセットの光減衰オブジェクトを特定すること、並びに第一及び第二のセットの光減衰オブジェクトに基づいて光の精密三次元範囲を特定することを含むことを含む。
【００２０】
方法は、精密三次元範囲を特定することが、第二のセットの光減衰オブジェクトのうちの１又は複数を含む周辺コンテクストを特定することを含むことをさらに含んでよい。
【００２１】
指定された領域と１又は複数の光源との間の光経路中にある周辺コンテクストは、建築物、樹木、植生、構造物、又は他の何らかの光減衰オブジェクトをも含む。
【００２２】
方法は、光の精密三次元範囲を特定することが、１又は複数のシェーディング要素を特定することを含むことをさらに含んでよい。
【００２３】
方法は、光の精密三次元範囲を特定することが、指定された領域における影の範囲を特定することを含むことを含んでよい。
【００２４】
好ましくは、方法は、光の精密三次元範囲を特定することが、指定された領域における光の近似範囲から、指定された領域における影の範囲を差し引くことを含むことを含む。
【００２５】
方法は、光の三次元範囲と交差する、指定された領域を通って拡がる１又は複数の指定された平面を特定することをさらに含んでよい。
【００２６】
方法は、光源からの距離に応じて、光の三次元範囲のグレード付けを特定することをさらに含んでよい。
【００２７】
方法は、１又は複数の光源の複数のポジションに応じて、光の三次元範囲のグレード付けを特定することをさらに含んでよい。
【００２８】
方法は、指定された領域における１又は複数の指定された三次元範囲を特定すること、及び光の三次元範囲と交差する、１又は複数の指定された三次元範囲の１又は複数のサブ部分を特定することをさらに含むことをさらに含んでよい。
【００２９】
方法は、指定された領域において光の三次元範囲と交差する第一の指定された平面の割合を計算することをさらに含んでよい。
【００３０】
方法は、複数のそれぞれの時間での１又は複数の光源の複数のそれぞれのポジションにおいて、光の三次元範囲によって形成される１又は複数の指定された平面の割合を計算することをさらに含んでよい。
【００３１】
方法は、光の三次元範囲によって形成される指定された領域の割合に基づいて、指定された領域のランキングを特定することをさらに含んでよい。
【００３２】
方法は、光の三次元範囲と交差する、指定された領域を通って拡がる１又は複数の指定された平面の割合に基づいて、指定された領域のランキングを特定することをさらに含んでよい。
【００３３】
好ましくは、指定された領域は、三次元モデルで定められる。
【００３４】
好ましくは、三次元モデルは、床スラブ、屋根構造、屋根スラブ、壁、窓、扉開口部、外側オブジェクト輪郭、内側オブジェクト輪郭、内側空間体積、シェーディング要素、周辺コンテクスト、対象オブジェクト輪郭、観察者オブジェクト輪郭、及びプライバシー遮断要素のうちの１又は複数を含む。
【００３５】
方法は、指定された領域の特定を、二次元フロアプランから、指定された領域の三次元モデルを二次元フロアプランから構築することによって行うことをさらに含んでよい。
【００３６】
指定された領域は、二次元フロアプランにある１又は複数の部屋に相当する１又は複数の部屋を備えていてよい。
【００３７】
光の三次元範囲を特定する工程は、１又は複数の部屋における光の三次元範囲を特定することを含んでよい。
【００３８】
方法は、光の三次元範囲及び指定された領域の視覚的表現を表示することをさらに含んでよい。
【００３９】
好ましくは、光の三次元範囲の視覚的表現を表示することは、二次元表現、三次元表現、チャート、グラフ、表、生データ、及び対話形式の視覚的表示のうちの１又は複数を含む。
【００４０】
コンピュータシステムによって実行される場合、コンピュータシステムに上記で述べた方法を実行させる、機械読み取り可能な命令であるソフトウェア。
【００４１】
１又は複数の光源から光を受ける指定された領域における光の三次元範囲を特定するためのコンピュータシステムであって：
指定された領域の位置情報を特定するため；
１又は複数の光源の１又は複数のポジションを推定するため；
１又は複数の光減衰オブジェクトを特定するため；並びに
１又は複数の光源から光を受ける指定された領域における光の三次元範囲を：
指定された領域の位置情報、
１又は複数の光源の１又は複数のポジション、及び
１又は複数の光源と指定された領域との間の光経路中にある１又は複数の光減衰オブジェクト
に基づいて特定するため
であるプロセッサを備え、
ここで、光の三次元範囲は、定められたゼロではない体積を有する。
【００４２】
１又は複数の視認位置（ｖｉｅｗ  ｌｏｃａｔｉｏｎｓ）から視認可能である指定された領域における視認性の三次元範囲を特定するためのコンピュータ実施方法であって：指定された領域の位置情報を特定すること；１又は複数の視認位置を推定すること；１又は複数の視認性減衰オブジェクトを特定すること；並びに１又は複数の視認位置から視認可能である指定された領域における視認性の三次元範囲を、指定された領域の位置情報、１又は複数の視認位置、及び１又は複数の視認位置と指定された領域との間の視認性経路中にある１又は複数の視認性減衰オブジェクトに基づいて特定することを含む。
【００４３】
好ましくは、指定された領域における視認性の三次元範囲を特定することは、第一のセットの視認性減衰オブジェクトを特定すること、及び第一のセットの視認性減衰オブジェクトに基づいて視認性の近似範囲を特定することを含む。
【００４４】
好ましくは、指定された領域と１又は複数の視認位置との間にある第一のセットの視認性減衰オブジェクトを特定することは、１又は複数の不透明壁を特定することを含む。
【００４５】
好ましくは、第一のセットの視認性減衰オブジェクトを特定することは、１又は複数の半透明オブジェクトを特定することを含む。
【００４６】
好ましくは、半透明オブジェクトは、窓、扉開口部、及び天窓のうちの１又は複数を含む。
【００４７】
好ましくは、指定された領域における視認性の三次元範囲を特定することは、第二のセットの視認性減衰オブジェクトを特定すること、並びに第一及び第二のセットの視認性減衰オブジェクトに基づいて視認性の精密三次元範囲を特定することを含む。
【００４８】
好ましくは、視認性の精密三次元範囲を特定することは、第二のセットの視認性減衰オブジェクトのうちの１又は複数を含む周辺コンテクストを特定することを含む。
【００４９】
好ましくは、指定された領域と１又は複数の視認位置との間の視認性経路中にある周辺コンテクストは、建築物、樹木、植生、構造物、又は他の何らかの視認性減衰オブジェクトを含む。
【００５０】
好ましくは、視認性の精密三次元範囲を特定することは、１又は複数のシェーディング要素を特定することを含む。
【００５１】
好ましくは、視認性の精密三次元範囲を特定することは、指定された領域における隠蔽の範囲を特定することを含む。
【００５２】
好ましくは、視認性の精密三次元範囲を特定することは、指定された領域における視認性の近似三次元範囲から、指定された領域における隠蔽の範囲を差し引くことを含む。
【００５３】
方法は、視認性の三次元範囲と交差する、指定された領域を通って拡がる指定された平面を特定することをさらに含んでよい。
【００５４】
方法は、視認位置からの距離に応じて、視認性の三次元範囲のグレード付けを特定することをさらに含んでよい。
【００５５】
方法は、複数のそれぞれの視認位置に応じて、視認性の三次元範囲のグレード付けを特定することをさらに含んでよい。
【００５６】
方法は、視認性の範囲によって形成される指定された領域の割合に基づいて、指定された領域のランキングを特定することをさらに含んでよい。
【００５７】
好ましくは、指定された領域は、二次元フロアプランにある１又は複数の部屋に相当する１又は複数の部屋を備える。
【００５８】
好ましくは、視認性の三次元範囲を特定する工程は、１又は複数の部屋における視認性の三次元範囲を特定することを含む。
【００５９】
コンピュータシステムによって実行される場合、コンピュータシステムに上記で述べた方法を実行させる、機械読み取り可能な命令であるソフトウェア。
【００６０】
１又は複数の視認位置から視認可能である指定された領域における視認性の三次元範囲を特定するためのコンピュータシステムであって：
指定された領域の位置情報を特定するため；
１又は複数の視認位置を推定するため；
１又は複数の視認性減衰オブジェクトを特定するため；並びに
１又は複数の視認位置から視認可能である指定された領域における視認性の三次元範囲を：
指定された領域の位置情報、
１又は複数の視認位置、及び
１又は複数の視認位置と指定された領域との間の視認性経路中にある１又は複数の視認性減衰オブジェクト
で特定するため
であるプロセッサを備える。
【００６１】
本開示の例を、以下の図面を参照して記載する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】光の三次元範囲を特定するためのシステムの例を示す図である。
【図２】光の三次元範囲を特定するためのコンピュータ実施方法を示す図である。
【図３】アパートへの適用例を示す図である。
【図４ａ】光の三次元範囲を特定する概念図である。
【図４ｂ】指定された平面を特定する概念図である。
【図５】指定された領域内における光の近似三次元範囲を特定するためのコンピュータ実施方法を示す図である。
【図６ａ】二次元フロアプランの例を示す図である。
【図６ｂ】図６ａの二次元フロアプランから得られた三次元モデルを示す図である。
【図７ａ】外窓のジオメトリによって作り出された三次元範囲の例を示す図である。
【図７ｂ】内窓のジオメトリによって作り出された三次元範囲の例を示す図である。
【図８ａ】図７ａ及び図７ｂの２つの三次元範囲を交差させることによる三次元範囲の例を示す図である。
【図８ｂ】図８ａの三次元範囲をアパートの床と交差させることによる三次元範囲の例を示す図である。
【図９】光の三次元精密範囲を特定するための方法の例を示す図である。
【図１０ａ】コンテクストの光減衰オブジェクト（近くの建築物など）を組込んだ光の三次元範囲を特定する適用例を示す図である。
【図１０ｂ】指定された領域のフロアプラン上に投影された光減衰オブジェクトの輪郭を示す図である。
【図１１ａ】建築物などのコンテクストの例が落とす影の範囲を示す図である。
【図１１ｂ】コンテクストの光減衰オブジェクトを考慮した後の光の精密三次元範囲の例を示す図である。
【図１２】ある時間にわたる部屋ごとの日光を分析する指定された平面の例を示す図である。
【図１３】ある時間にわたる指定された平面での日光の量を分析し、比較するための測定規準の例を示す図である。
【図１４ａ】樹木及び建築物によって引き起こされる影になる効果の類似性を示す簡略図である。
【図１４ｂ】樹木及び建築物によって引き起こされる影になる効果の類似性を示す簡略図である。
【図１５】視認性の三次元範囲を特定するための方法を示す図である。
【図１６】視認性の近似内側三次元範囲を特定するための方法を示す図である。
【図１７ａ】観察者位置から視認位置への視認性ラインの例を示し、観察者アパートの視認位置にいる観察者が、観察者開口部近傍に位置する間に、指定された領域を見ることができる度合いを表している図である。
【図１７ｂ】指定された領域内に延長された視認性ラインの例を示す図である。
【図１８ａ】内側視認性多角形（ＩＶＰ）の例を示す図である。
【図１８ｂ】内側視認性体積（ＩＶＶ）の例を示す図である。
【図１９】指定された領域の内側体積で交差されたＩＶＶの例を示す図である。
【図２０】距離によってグレード付けされた視認性の三次元範囲を特定するためのコンピュータ実施方法を示す図である。
【図２１ａ】視認範囲体積（ＶＲＶ）の例を示す図である。
【図２１ｂ】３メートルの距離によってグレード付けされた視認範囲体積の例を示す図である。
【図２２ａ】指定された領域の内側体積で交差された視認範囲体積の例を示す図である。
【図２２ｂ】図１６〜２１ａと同じ観察者開口部からの指定された領域の内側体積で交差された視認範囲体積の第二の例を示す図である。
【図２３】指定された領域における視認性の近似範囲を特定するためのコンピュータ実施方法を示す図である。
【図２４ａ】視認性減衰オブジェクトによって作り出された隠蔽の三次元範囲の例を示す図である。
【図２４ｂ】図２３ａからの隠蔽の三次元範囲が無い場合の、距離によってグレード付けされた視認性の三次元範囲の例を示す図である。
【図２５】都市に囲まれた公園地への適用例を示す図である。
【図２６】地面から上２．８ｍのレベルまでの、太陽によって作り出された光の三次元範囲の例を示す図である。
【図２７】家を含む不動産上の光の三次元範囲の例を示すものであり、光の内側及び外側三次元範囲が示される図である。
【図２８】ビーム角６０°の人工光源の例を示す図である。
【図２９ａ】人工光源の配列の例を示す図である。
【図２９ｂ】図２９ａの光源配列によって作り出された光の三次元範囲を示す図である。
【図３０】光源からの距離によってグレード付けされた光の三次元範囲の二次元側面図を示す図である。
【図３１】サーバーの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
１つの実施形態では、本開示は、１又は複数の光源から光を受ける指定された領域における光の三次元範囲を特定するためのコンピュータ実施方法について記載する。この方法は、指定された領域の位置情報、光源のポジション、及び１又は複数の光減衰オブジェクトを考慮することでこれを実現することができる。
【００６４】
本開示では、光の三次元範囲は、定められた形状であり、ここで、形状は、指定された領域が受ける光の形状を表す。光の三次元範囲は、いくつかの特性：光の三次元範囲の各寸法がゼロではないこと；寸法の各々の長さが正の（ゼロよりも大きい）数であること；及び光の三次元範囲が定められたゼロではない体積を有すること、を有し、ここで、体積は、オブジェクト又は幾何学的ソリッドの中の閉じられた、又はオブジェクト又は幾何学的ソリッドによって占有された三次元空間の大きさである。三次元空間の体積は、ゼロではない、すなわち、ゼロよりも大きく、三次元空間の境界又は限界が設定されるという意味で定められる。
【００６５】
光の三次元範囲は、第三次元が欠けているか、又は長さゼロの第三次元を有するかのいずれかとして見なされ得る光の二次元範囲とは異なる。同様に、光の二次元範囲は、定められたゼロではない体積を有しない。例えば、光の二次元範囲は、１つの例では、床などの二次元面に到達する光を単に定めるだけであり得る。これは、指定された領域のどこをどのように光が通るかについて示し得ない。このシステムによって特定される光の三次元範囲は、光の実際の三次元範囲に相当し、それを表すものである。
【００６６】
光の三次元範囲は、ソリッド幾何学的図形として、多面体として、一式の点として、又は一式の線としてを含む多くの異なる方法で特定され得る。光の三次元範囲のジオメトリは、指定された領域のジオメトリ及び他の因子に依存するが、光の三次元範囲の例としては、球、角柱、円錐、円柱、円錐台、角錐、立方体、八面体、十二面体、及び多くの他の形が挙げられる。
【００６７】
システム例
図１は、１又は複数の光源から光を受ける指定された領域１３２における光の三次元範囲を特定するためのシステムの例の図である。図１は、ディスプレイ１３０を有し、指定された領域１３２についてのモデル関連データを記憶するデータ記憶装置１４０を有するシステム１２０のユーザー１１０を示す。この場合の指定された領域は、まだ建築されていない建築物のアパートである。建築家は、アパートのためのフロアプラン１４２を作成しており、アパートを備える建築物のための建築物情報モデル１４４が作成されている。
【００６８】
ユーザー１１０は、典型的には、建築家、デザイナー、建築業者、又は不動産購入者であり得る。この例では、ユーザー１１０は、まだ建築されていないために、アパートを見ることなくプランだけによってアパートを購入することを希望し、アパートが一年の間の様々な時期に日光をどの程度受け得るのかを理解するためにこのシステムを使用することを希望する不動産購入者である。システムは、ディスプレイ１３０に、指定された領域、この場合はアパートにおける光の三次元範囲１３４を視覚化したものを表示することができる。
【００６９】
方法例
図２は、１又は複数の光源から光を受ける指定された領域における光の三次元範囲を特定する方法の例の図である。まず、システムは、２１０  指定された領域の位置情報を特定する。図１の例で続けると、位置情報は、建築物中のアパートのポジション及びアパートの向きであり得る。厳密である必要はないが、位置情報がより厳密であるほど、最終結果もより正確となる。例えば、システムは、建築物の緯度及び経度を利用して、非常に厳密な計算を行い得る。他方、非常に基本的なレベルでは、位置情報は、単に、光源に対する指定された領域の相対的ポジションであってよく、又は指定された領域が位置する単なる概略的な地域、州、若しくは国であってもよい。
【００７０】
位置情報が特定されたところで、システム１２０は、２２０  それぞれの１又は複数の光源の１又は複数のポジションを推定することができる。図１の例では、光源１３６は１つしかなく、それは太陽である。典型的には、光源は太陽であるが、方法は、ダウンライト、街灯、フラッドライト、自動車のヘッドライト、スタジアムの照明などの人工光源からの光の三次元範囲１３４の特定にも同等に適用可能である。
【００７１】
次に、システムは、２３０  １又は複数の光減衰オブジェクト１３８を特定する。光減衰オブジェクト１３８は、光の透過に影響を与え得る何らかのオブジェクトである。光減衰オブジェクトは、単に壁及び他の何らかの構造物であってよい。図１の例では、光減衰オブジェクトは、アパートの壁である。
【００７２】
次に、システムは、２４０  １又は複数の光源１３６から光を受ける指定された領域における光の三次元範囲を、指定された領域の位置情報、１又は複数の光源１３６の１又は複数のポジション、及び１又は複数の光源と指定された領域との間の光経路１３７中にある１又は複数の光減衰オブジェクトに基づいて特定する。
【００７３】
アパートへの適用例
図３は、指定された領域３２０における光の三次元範囲３１０を特定するための方法の例の図である。この場合の指定された領域３２０は、アパートである。この例では、建築家は、冬至の太陽によって形成されるアパートにおける光の範囲を特定することを希望している。太陽のポジションは、建築家が関心のある該当する年の冬至に太陽のあるポジションとなるように計算される。アパートはまだ建築されていないことから、建築家は、アパートが建築されることになる厳密なポジション（緯度及び経度による）での２０１７年の冬至の場合の太陽のポジションを見ている。システムは、２１０  この例での位置情報３３０が、アパートの向きが南であるために、主窓が西の方向に面しているということであると特定する。
【００７４】
上記と同様に、この例では、光源３５０は太陽である。したがって、システムは、２２０  太陽３５０の１又は複数のポジション３４０、３４０’、３４０”を推定することができる。この例では、ユーザー１１０が、午後遅い時間での光の範囲を計算することを希望していることから、システムは、太陽のポジションを、冬至での空の西の部分に推定し得る。モデル又はシステムが、与えられた位置に対するデータを有する第三者サーバーと通信可能である限りにおいて、太陽のポジション３４０、３４０’、３４０”は、位置に基づいて計算することができる。
【００７５】
太陽のポジション３４０、３４０’、３４０”が推定されると、光減衰オブジェクト３６０が特定され得る。次に、システムは、２３０  １又は複数の光減衰オブジェクト３６０を特定する。この場合、光減衰オブジェクト３６０は、壁及びルーバー３６０である。アパートの窓３６２は、半透明であることから、光をほとんど減衰しない。この例では、モデルに窓についての情報が提供されない場合、システムは、窓が透明で実質的に透過性であるとする仮定の初期値に戻る。しかし、同じ方法を、透明性の低い窓に適用することもできる。例えば、窓に霜が降りている場合、減衰される光の度合いは、窓の霜の度合いに依存する。この情報は、典型的には、モデルによって提供されることになるが、所望される場合は、ユーザー１１０が窓の光減衰の度合いを選択してもよい。
【００７６】
この例では、指定された領域と１又は複数の光源との間にある１又は複数の光減衰オブジェクトは、１又は複数の不透明壁である。典型的には、指定された領域の少なくとも１つの壁が、光の三次元範囲の特定に影響を与えることになる。しかし、温室又はガラス温室など、壁がほとんど光を減衰しない例もいくつか存在し得る。
【００７７】
指定された領域内の個々のオブジェクトが、より正確な特定を得る目的でモデル化されてよい。テーブル、椅子、ソファ、及び他のオブジェクトなどの指定された領域の家具が、例えば、光のためにそれらがどこに配置され得ると考えられるかを示すために、又は家具によって引き起こされる影になる効果を低減するために、モデル化されてよい。
【００７８】
この時点で、２４０  指定された領域３２０の位置情報３３０、太陽３５０のポジション３４０、及び１又は複数の光源と指定された領域との間の光経路３７０中にある光減衰オブジェクト３６０に基づいて、光の三次元範囲３１０を特定するための計算を実行することができる。太陽からの日光が実質的に平行であると考えると、光経路は、単一の方向と同等である。このため、光経路中にある光減衰オブジェクトは、太陽と指定された領域との間に位置する壁及びルーバーである。建築物などの追加のオブジェクトが経路中に存在する場合、これは、光の範囲の計算に影響を与えることになる。
【００７９】
光の三次元範囲が特定されると、光の三次元範囲の体積が定められ、光の三次元範囲の各寸法がゼロではない場合、体積はゼロではない。光の三次元範囲の体積は、体積計算法を用い、その形状に基づいて計算されてよい。
【００８０】
好ましくは、光の三次元範囲は、１又は複数の光源の１又は複数のポジションから指定された領域への光経路を利用して特定される。これは、光の順投影と称することができ、光線を逆方向に（すなわち、指定された領域から光源に向かって）追跡するレイトレーシングとは異なる。この方法において、光の順投影とは、光の三次元範囲の特定が、光が実際にほとんどの空間をどのように進行するかに従うことを意味し、ここで、光子は、光源から放射され、オブジェクトの表面に衝突するまで直線経路を進行する。
【００８１】
光の三次元範囲は、したがって、実世界の光のモデルとして有用である。例えば、建築家は、光の三次元範囲の中又は近くにオブジェクト（指定された領域近傍のまだ認可されていない多層階住宅など）を任意に配置して、光の範囲を再計算する必要なしに、光の三次元範囲の形状の変化（及びそのオブジェクトによって引き起こされる可能性のある影になる効果）を見ることが可能である。
【００８２】
概念的記述
２４０  光の三次元範囲３１０を特定する方法が、図４ａに概念的に示される。好ましくは、この方法では、光の近似三次元範囲４１０がまず特定される。次に、指定された領域３２０と光源４５０との間の光経路中にある光減衰オブジェクト４４０が特定される。次に、システム１２０は、光減衰オブジェクト４４０によって形成される影の範囲４２０を特定する。そして、光の近似三次元範囲４１０から影の範囲４２０を差し引くことによって、光の精密三次元範囲４３０が特定される。
【００８３】
指定された平面
概念図を用いてさらに続けると、指定された平面４５０が、光の精密範囲４３０と交差され得る。指定された領域３２０における光の三次元範囲４１０、４３０を視覚化することは困難であり得ることから、光の三次元範囲と交差する二次元平面４５０を視覚化する方が容易であり得る。さらに、新たなアパートについての法規制によって、床の上１メートルに光の平面を特定することが必要とされ得る。そのような計算を行う目的で、指定された領域を通って拡がる二次元の指定された平面が、それが光の範囲と交差するように投影され得る。図４ｂは、床４６０の上１メートルにある指定された平面を示す。
【００８４】
重要なことには、指定された平面は、いずれの点で光の範囲と交差してもよい。光の範囲は、指定された平面と独立していることから、平面は、光の範囲を再度特定する必要なしに、移動、変化、又は変更が可能である。複数の平面が光の範囲と交差してもよく、平面は、したがって、互いに比較され得る。例えば、床の上１メートルでの光の量を、床上での光の量と比較することが有用であり得る。
【００８５】
また、必ずしも平行ではない２つ以上の指定された平面を比較することも可能である。例えば、指定された領域の床と同一の拡がりを持つ平面が、指定された領域の天井と同一の拡がりを持つが、天井が１５度の傾きを有するように設計されている場合の平面に対して比較され得る。
【００８６】
指定された範囲
指定された平面と同様に、指定された領域中の指定された三次元範囲が、光を受ける指定された三次元範囲のサブ部分を特定するために、光の三次元範囲と交差され得る。オフィスの例における指定された三次元範囲は、例えば、床の上１メートルから床の上２メートルまでの範囲であってよく、それは、これが最もまぶしさによる影響を受ける範囲だからである。指定された三次元範囲は、指定された領域を通って拡がり得る。サブ部分は、指定された三次元範囲全体であってよい。例えば、いくつかの場合では、指定された三次元範囲全体が、光を受けるサブ部分であってよく、この場合、光の三次元範囲と交差しない指定された三次元範囲のサブ部分は存在しない。
【００８７】
指定された位置
光の三次元範囲中の光の位置を特定することも可能である。光の位置は、光点であり、光点が重要な考慮事項である場合に用いられ得る。例えば、光の位置は、ある特定の植物が一日あたりにある特定の量の直射日光を必要とする場合の庭の設計において重要である。庭の場合、光の三次元範囲中の光の位置は、利用可能である日光の量に応じて植物を植えるための場所を示し得る。
【００８８】
光の三次元範囲の特定
指定された領域の位置情報、太陽のポジション、及び１又は複数の光源と指定された領域との間の光経路中にある光減衰オブジェクトに基づいて光の三次元範囲を特定することは、以下の４つの工程を含む：
１．三次元モデルの構築
２．光の近似範囲の特定
３．影の範囲の特定
４．光の近似範囲から影の範囲を差し引くことによる光の精密範囲の特定
【００８９】
三次元モデルの構築は、システムに提供されるモデルがフロアプラン又は他の二次元モデルである場合に必要とされ得る。指定された領域のコンテクストが未知である場合、又は光の近似範囲自体が有用である場合、工程３及び４は必要とされない可能性がある。
【００９０】
また、所望に応じて行われてよいさらなる工程５：光の範囲と交差する、指定された領域を通って拡がる指定された平面の特定を可能とするこの工程、も存在する。指定された平面４５０は、光源からの光の量をより単純に視覚化するために用いられてよく、又はさらなる分析のためのツールでもあり得る。
【００９１】
図４は、２４０  １又は複数の光源から光を受ける指定された領域における光の三次元範囲を、指定された領域の位置情報、１又は複数の光源の１又は複数のポジション、及び１又は複数の光源と指定された領域との間の光経路中にある１又は複数の光減衰オブジェクトに基づいて特定するための方法の例の図である。
【００９２】
三次元モデルの構築
指定された領域は、三次元モデルで定められ得る。典型的には、モデルは：
ａ．床スラブ；
ｂ．屋根構造；
ｃ．屋根スラブ；
ｄ．壁；
ｅ．窓；
ｆ．扉開口部；
ｇ．外側オブジェクト輪郭；
ｈ．内側オブジェクト輪郭；
ｉ．内側空間体積；
ｊ．シェーディング要素；
ｋ．周辺コンテクスト；
ｌ．対象オブジェクト輪郭；
ｍ．観察者オブジェクト輪郭；及び
ｎ．プライバシー遮断要素、
を含む。
【００９３】
好ましくは、三次元モデルが用いられるべきであるが、指定された領域は、二次元フロアプランから、又は１若しくは複数の三次元モデル及び１若しくは複数の二次元モデルの組み合わせから特定されてもよい。本技術分野で公知の指定された領域の多くのモデルは、三次元モデルであり、したがって、三次元モデルを構築することは不要である。モデルの例としては、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ファイル、ビルディングインフォメーションモデル（ＢＩＭ）、インダストリーファウンデーションクラス（ＩＦＣ）、又は他の類似のフォーマット、さらにはグリーンビルディングエクステンシブルマークアップ言語（ｇｂＸＭＬ）又はコンストラクションオペレーションビルディングインフォメーションエクスチェンジ（ＣＯＢｉｅ）などのデータフォーマットが挙げられる。
【００９４】
上記フォーマットでの指定された領域のモデルは、典型的には、内側オブジェクト輪郭及び外側オブジェクト輪郭、具体的には、床、壁、屋根構造、窓、扉開口部、及び天窓の輪郭を表すデータを含む。好ましくはあるが、モデルは、内側輪郭、外側輪郭、又は推定輪郭のいずれかを含んでよいという意味で、内側輪郭及び外側輪郭の両方を含むことは必須ではない。モデルが輪郭をまったく含まなくてよいということも可能である。その場合、二次元フロアプランが三次元モデルと合わせて用いられ、以下の二次元モデルのための方法に従って、窓、扉開口部、及び天窓などのオブジェクトのポジションが推定され得る。
【００９５】
二次元モデルが用いられる場合、指定された領域は、二次元フロアプランから指定された領域の三次元モデルを構築することによって特定され得る。これは、指定された領域を特定するのに充分なデータが三次元モデルにない場合に有利であり得る。また、それは、二次元フロアプランを用いる方がコンピュータ負荷が著しく少ない可能性があることから、コンピュータリソースを効果的に用いる必要がある場合にも有利であり得る。そして、フロアプランは、単に光の範囲の特定に関連するより多くのデータを有することもあり、そのような場合、フロアプランを用いる方が単に容易であり得る。
【００９６】
システム１２０が、５１０  フロアプランなどの二次元モデルを受け取る場合、システム１２０は、５２０  指定された領域の三次元モデルを構築する。三次元モデルのデータの多くは、フロアプランに含まれていないことから、この工程は、典型的には、天井高さ、窓のサイズ及びポジション、並びに三次元空間中の他の開口部についていくつかの仮定を行うことを含む。この仮定は、基本的な窓の形状、統計的に可能性の高い窓のポジション、又は建築家、建築業者、システム上に記憶されたデータ、若しくは他のデータ供給業者から得られたデータに基づいて行われ得る。別の選択肢として、ユーザー１１０は、窓又は光減衰オブジェクトを配置するためのパラメータを自身で選択してもよい。
【００９７】
図１を再度参照すると、モデル１４０を含むフロアプラン１４２が、５１０  システム１２０によって受け取られる。図６ａは、フロアプラン１４２と同一である基本二次元フロアプラン６１０の例を示す。太い線は、壁６１４を表し、細い線は、窓６１２を表す。モデルが二次元であることから、システム１２０は、天井高さ及び窓ポジションについてのいくつかの統計的に可能性の高い仮定を行うことによって、第三の寸法を作り出す。図６ａの二次元フロアプランから得られた三次元モデル６２０の図が、図６ｂに示される。図で示されるように、三次元モデルでの窓６２２は、二次元モデルでの窓６１２に対応する。同様に、三次元モデルでの壁６２４は、二次元モデルでの壁６１４に対応する。
【００９８】
光の近似範囲
指定された領域における光の三次元範囲３１０を特定することは、第一のセットの光減衰オブジェクトを特定すること、及び光の近似範囲４１０を特定することを含み得る。第一のセットの光減衰オブジェクトは、壁、床、屋根、及び天井などの指定された領域に付随する光減衰オブジェクトである。光の近似範囲は、第一のセットの光減衰オブジェクトによって形成された光の三次元範囲である。光の近似範囲は、１又は複数の光源と指定された領域３２０との間の光経路中にある建築物４４０又は他の構造物などの第一のセットの光減衰オブジェクトにはないオブジェクトによって引き起こされる可能性のある影になる効果をまったく考慮に入れていないものであり得る。このことは、コンテクスト、すなわち、周辺領域にある建築物、植生、又は他の光減衰オブジェクトの形状が未知であり得る場合に有利である。工程がこの順序で実行される場合、光の近似範囲が、影になることを考慮に入れていないことから、光の近似範囲４１０は、指定された領域が受けることになる光の量を概略的に過大評価して表している。すなわち、さらなる計算又は改善はいずれも、特定される光の範囲を減少させることになるだけである。
【００９９】
第一の工程は、５３０  外側オブジェクト輪郭を三次元範囲として、光源からの光経路に押出すことを含む。押出しは、ＡｕｔｏＣＡＤ及び類似のプログラムのコマンドであり、これによって、二次元多角形から三次元ソリッドオブジェクトを作り出すことが可能となる。この工程において、二次元多角形は、窓、扉開口部、及び天窓の外側寸法を典型的には形成する外側オブジェクト輪郭である。この場合、外側とは、壁若しくは他の光減衰オブジェクトの外部面又は外部側にあるオブジェクトを単に意味する。この工程は、第一の三次元範囲７１０を作り出す。図７ａは、第一の三次元範囲７１０の図である。
【０１００】
関連する工程は、５４０  内側オブジェクト輪郭を三次元範囲として、光源からの光経路に押出すことを含む。これは、上記に類似の押出しコマンドを含む。この工程で異なるのは、二次元多角形が、窓、扉開口部、及び天窓の内側領域を典型的には形成する内側オブジェクト輪郭であることである。この手順は、第二の三次元範囲７２０を作り出す。図７ｂは、第二の三次元範囲７２０の図である。
【０１０１】
５５０  ブール論理積を２つの三次元範囲７１０及び７２０に対して実行することによって、壁厚さによる遮断を考慮した第三の三次元範囲８１０が作り出される。壁厚さを考慮に入れることは、壁が指定された領域に対して顕著な光減衰をもたらし得ることから、重要である。図８ａは、壁厚さによる遮断を考慮した三次元範囲８１０を示す。
【０１０２】
三次元範囲８１０が作り出されると、次の工程は、５６０  指定された領域の内側空間及び三次元範囲８１０のブール論理積を実行することを含む。指定された領域の内側空間は、モデルで定められていてよく、又はモデルにおける利用可能な寸法に基づいて計算されてもよい。この工程から、指定された領域内での光の近似三次元範囲を表す三次元範囲８２０が作り出される。
【０１０３】
この工程は、指定された領域の境界の外にある三次元範囲８１０のいずれの部分（図８ａの８１２参照）をも除去する。これは、床及び壁が、典型的には、光を減衰するという事実を反映している。床又は壁が半透明であったとしても、光の三次元範囲を特定するための該当する空間は、指定された領域である。指定された領域の外の光がユーザー１１０に関連する場合、システム１２０は、ユーザーに関連する追加の部分を含むように指定された領域を広げることができる。
【０１０４】
プロセス５００が実行されると、システムは、所望に応じて、光の近似三次元範囲を用いて光の精密三次元範囲を特定する方法９００を実行してよい。しかし、方法９００は、方法５００の前に実行されてもよいことは理解されたい。この場合は、光の精密範囲がまず特定され、光の近似範囲が追加される。
【０１０５】
光の精密範囲
光の近似範囲と比較して、光の精密範囲は、影になること及び光減衰オブジェクトを考慮に入れた場合に作り出される光の範囲である。光の三次元範囲は、光の精密三次元範囲として特定されることが好ましく、それは、指定された領域が受ける光の量を、これがより正確に反映しているからである。
【０１０６】
典型的には、光の精密範囲を特定することは、第二のセットの光減衰オブジェクトを特定すること、及び第二のセットの光減衰オブジェクトのうちの１又は複数を含む周辺コンテクストを特定することを含む。第二のセットの光減衰オブジェクトは、典型的には、周辺建築物、植生、又は指定された領域中の光を減衰させ得る他の物体を含む。周辺建築物、植生、又は光を減衰させ得る他の物体のジオメトリは、モデルに充分な詳細が提供されている場合、周辺コンテクストから特定することができる。それ以外では、周辺コンテクストのジオメトリは、第三者データソースから特定され得る。周辺建築物のジオメトリを特定することにより、指定された領域における光の精密三次元範囲の正確な計算が可能となる。
【０１０７】
図９は、光の精密三次元範囲を特定する方法の例の図である。システムは、まず、９１０  光源からの光経路中にある光減衰オブジェクトを特定する。１又は複数のシェーディング要素が指定された領域に影響を与えるか、又は与える可能性がある場合、１又は複数のシェーディング要素を含むことが好ましい。シェーディング要素は、運用中の場合に陰をもたらし得る何らかの要素である。シェーディング要素は、日光から保護する固定された又は操作可能な装置を含んでよく、屋根の張り出し、軒、日除け、パーゴラ、ベランダ、バルコニー、室内及び室外のブラインド、ルーバー、及び調節可能な屋根などである。これらは、指定された領域内に取り付けられていてよく、又は建築物のファサードの一部を形成していてもよい。シェーディング要素が指定された領域に影響を与える場合、システムは、シェーディング要素の影響を示すために、比較のための複数の光の範囲を特定し得る。例えば、システムは、ブラインドがどの程度効果的であり得るかを示すために、ブラインドが完全に伸ばされていない状態とブラインドが完全に伸ばされた状態との光の範囲を特定し得る。
【０１０８】
９１０  光源からの光経路中にある光減衰オブジェクトの特定は、すべての光減衰オブジェクトを含んでよく、又は光の範囲に影響を与える可能性の高いコンテクスト中の光減衰オブジェクトのみを含んでもよい。例えば、考慮することが必要であり得るのは、指定された領域の数百メートル以内の光減衰オブジェクトのみであってよく、それは、ほとんどの建築物がこの高さよりも低いため、地面で測定した場合にその高さを大きく超えて影を投影することがないからである。これは、光の方向に応じて変化する可能性があり、例えば、太陽は、早朝又は午後遅くに長い影を投影し得る。その場合であっても、影の長さは、依然として建築物の高さの２倍未満である可能性が高い。その結果、光の計算の精度に大きな影響を与えることなく、光に影響を与える可能性の高いオブジェクトについてのある程度の仮定を行うための精密な光の計算が単純化され得る。図１０ａは、指定された領域３２０の近傍にある光減衰オブジェクト１０１０を示し、ここで、光減衰オブジェクト１０１０は、光源からの光経路中にある。
【０１０９】
次に、システムは、９２０  光源からの光経路中にある光減衰オブジェクト１０１０の輪郭１０２２を、指定された領域の指定された平面に投影する。図１０ｂは、光減衰オブジェクトの輪郭１０２２、及び指定された領域の床平面１０３０に投影された光減衰オブジェクト１０１０の輪郭１０２０を示す。典型的には、指定された平面は、床平面であり、すなわち、モデルの指定された領域の床と同一の拡がりを持つ平面である。しかし、いくつかの場合では、指定された平面は、床平面と異なっていてよく、ユーザー１１０は、自身が関心を持ち得る任意の平面を指定し得る。例えば、床と平行であるが、床から上１メートルにある平面である。この平面は、建築法令によって日光は床の上１メートルで測定する必要があると決められていることから、有用である。他の平面は、屋内若しくは屋外の垂直緑化（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｇａｒｄｅｎｓ）に用いられ得る垂直の平面、又は携帯型若しくは固定型ソーラーパネル又は他の受光装置の配置に用いられ得る斜めの平面であってよい。
【０１１０】
光の精密範囲が、指定された領域における影の範囲を特定することを含むことが好ましい。影の範囲は、マッシング、植生、シェーディング要素、又は他の何らかの光減衰オブジェクトを含むコンテクストによって形成され得る。影の範囲を光の近似範囲から差し引くことによって、光の精密範囲を特定することができる。この例では、システムは、次に、９３０  光源からの光経路中に二次元投影輪郭１０２０を押出して、影の三次元範囲１１１０を作り出すことができる。図１１ａは、影の三次元範囲１１１０を示す。
【０１１１】
システムは次に、９４０  ブール微分を実行して、近似三次元範囲８２０から影の三次元範囲１１１０を差し引く。ブール微分は、１つの範囲を別の範囲から幾何学的に差し引くＡｕｔｏＣＡＤ及び類似のプログラムのコマンドである。これによって、光の精密範囲１１２０が作り出される。図１１ｂは、光の精密三次元範囲１１２０を示す。
【０１１２】
指定された平面
そして、指定された平面４５０は、９５０  光の精密範囲１１２０と交差され得る。指定された平面４５０自体が、次に、視覚化されてよく、又は別の選択肢として、指定された平面を用いて、指定された領域において光の範囲と交差する割合が計算されてもよい。例えば、指定された平面を用いて、室内の特定の高さでの光源からの直接光の輪郭が特定され得る。
【０１１３】
部屋ごとの特定
指定された領域は、二次元フロアプランにある１又は複数の部屋に相当する１又は複数の部屋を備えていてよい。方法は、指定された領域全体に対して、又は指定された領域の一部分に対して運用されてよい。各部屋ごとに光の三次元範囲を特定することが、ほとんどの建築用途に適している。
【０１１４】
本技術分野において公知である多くの三次元モデルは、部屋情報を含まない。その結果として、それらでは、各部屋における光源からの光を計算することができない。しかし、ほとんどのフロアプランは、部屋情報を含んでいる。したがって、フロアプランを分析することで、指定された領域に対する各部屋の位置及びサイズが特定され得る。部屋が特定されると、１又は複数の部屋における光の範囲を特定することができる。これは、各部屋で受ける光の量がユーザーに関連する場合に有用であり得る。例えば、アパートの居住者は、朝の遅い時間帯又は午後の早い時間帯には多くの日光を所望しない可能性がある。しかし、同じ時間帯において、居住者は、居間及び娯楽用領域に多くの光が当たることを希望する可能性がある。
【０１１５】
図１２は、二次元フロアプランに対する各部屋ごとでの光の分析を示す。光は、指定された位置及び日付に対して、１時間間隔で特定されたものである。光の明暗は、光を受ける時間を示しており、この場合、明るい色ほど早い時間である。点Ａは、午前中に直射日光が入らない部屋（寝室２）を示す。点Ｂは、午前中に複数の光の範囲が重なる部屋（居間）を示す。
【０１１６】
指定された領域の分析及びランキング
指定された領域４５０は、測定規準に従って分析されて、異なる指定された領域間の比較のための手段が提供され得る。例えば、指定された領域における光の範囲と交差する平面の割合が特定されると、次に、光の範囲によって形成される指定された領域の割合に基づいて、指定された領域のランキングを特定することが可能である。図１２は、指定された平面４５０の図である。
【０１１７】
例えば、建築規制ＳＥＰＰ６５によると、日当たり（ａｃｃｅｓｓ  ｔｏ  ｓｕｎｌｉｇｈｔ）は、一年中で空のより低い位置に太陽があることから、冬至（６月２１日）に測定される。この規制によると、各居住可能な部屋には、床レベルの上１メートルで測定して、少なくとも１５分間にわたって実現される少なくとも１平方メートルの直射日光が必要である。これは、規制による要求に従う日光の測定に有用である指定された平面は、指定された領域の床平面４６０に対して平行である床レベルの上１メートルでの平面を光の範囲と交差するように交差させることによって特定され得ることを意味する。
【０１１８】
図１３は、指定された領域３２０に対して実行され得る複数の測定規準の例である。データ中の各アパートには、特定の識別番号１３１０が付与される。アパートは、部屋ごとに分析されて、直射日光を受ける部屋の割合が特定され得る。例えば、ダイニング１３２０の行は、ダイニングルームが直射日光を受ける割合が、午前８時から緩やかにしか増加せず、その後一定となり、およそ午後３：３０まで僅かに増加しているだけであることを示している。この時点で、アパートにおける日光の割合は、午後４時に直射日光がまったくなくなるまで、次第に減少する。各部屋に対して集計された統計値１３３０は、直射日光の平均量、及び直射日光の割合がゼロよりも大きい合計時間数を示す。これらの分析を用いることで、規制に準拠している部屋、又は別の選択肢として、ユーザー１１０が関心を持ち得る他のいずれかの測定規準を有する部屋が容易に分かる。
【０１１９】
システムは、システム中の他の指定された領域とのこれらの測定規準の比較に基づいて、日光スコア１３４０を付与し得る。さらに、システムは、他の指定された領域のスコアを基準として、指定された領域を評価し得る。この例では、０．０８のスコアは、最大値の０．１に近く、このことは、このアパートを、比較のために考慮されているアパートに対する平均スコアよりも充分に高い順位とするものである。
【０１２０】
これらの例での指定された領域３２０はアパートであるが、同じ原理が、多くの異なる指定された領域に当てはまる。図１４ａ及び図１４ｂは、上記で当てはめられたものと同じ原理が、樹木（１４２０）、植生、又は他のオブジェクトが光を減衰させる公園地（図１４ａ）に対してどのように利用され得るかを示す。この場合、指定された領域は、単に、指定された領域の一部が影１４３０になっており、一部が直接光１４４０の下である地面上の領域であってよい。同様に、同じことが、複数の高層建築物１４２２を伴う都市にある公共の空間（図１４ｂ）に当てはまり、この場合、建築物は、指定された領域の一部を影１４３２とし、一部を直接光１４４２の下とする。加えて、指定された領域は、指定された領域の現場に開発の可能性がある場合、地面のレベルよりもさらに上であり得る（又は下でさえあり得る）。より詳細な例を以下に示す。
【０１２１】
プライバシー
光の範囲を特定するための上記方法に対する変形例は、１又は複数の視認位置から視認可能である指定された領域における三次元範囲を、指定された領域の位置情報、１又は複数の視認位置、及び１又は複数の視認位置と指定された領域との間の光経路中にある１又は複数の視認性減衰オブジェクトに基づいて特定することである。
【０１２２】
図１５は、１又は複数の視認位置から視認可能である指定された領域における三次元範囲の方法の例の図である。まず、上記と同様に、システム１２０は、１５１０  指定された領域の位置情報を特定する。図１の例の場合のように、位置情報は、建築物中のアパートのポジション及びアパートの向きであり得る。厳密である必要はないが、位置情報がより厳密であるほど、最終結果もより正確となる。例えば、システムは、建築物の緯度及び経度を利用して、非常に厳密な計算を行い得る。他方、非常に基本的なレベルでは、位置情報は、単に、光源に対する指定された領域の相対的ポジションであってよく、又は指定された領域が位置する単なる概略的な地域、州、若しくは国であってもよい。
【０１２３】
位置情報が特定されると、システムは、１５２０  １又は複数の視認位置を推定し得る。視認位置は、例えば、他の建築物、アパート、家などの窓及び扉開口部に基づいて推定され得る。視認位置はまた、指定された領域が視認可能であり得る道路、歩道、又は他の私的若しくは公的空間を歩いている人であってもよい。
【０１２４】
システムは、次に、１５３０  １又は複数の視認性減衰オブジェクトを特定する。視認性減衰オブジェクトとは、指定された領域の視認性に影響を与え得る何らかのオブジェクトである。視認性減衰オブジェクトは、壁及び他の何らかの構造物などの光減衰オブジェクトと同様であり得る。しかし、それらは、光減衰オブジェクトと異なっていてもよく、この場合、視認性減衰オブジェクトは、光を減衰することなく視認性を低下させるように設計されている。これらの種類のオブジェクトの例としては、内側の視認位置からは窓を通して光の多くを透過するが、外側の視認位置からは光を反射するように設計されているガラス窓である。
【０１２５】
次に、システムは、１５４０  １又は複数の視認位置から視認可能である指定された領域における視認性の三次元範囲を、指定された領域の位置情報、１又は複数の視認位置、及び１又は複数の視認位置と指定された領域との間の光経路中にある１又は複数の視認性減衰オブジェクトに基づいて特定する。
【０１２６】
１又は複数の視認位置から視認可能である指定された領域における視認性の三次元範囲の特定
図１６は、１５４０  １又は複数の視認位置から視認可能である指定された領域における視認性の三次元範囲を、指定された領域の位置情報、１又は複数の視認位置、及び１又は複数の視認位置と指定された領域との間の光経路中にある１又は複数の視認性減衰オブジェクトに基づいて特定するための方法の例の図である。
【０１２７】
１又は複数の視認位置から視認可能である指定された領域における視認性の三次元範囲を、指定された領域の位置情報、１又は複数の視認位置、及び１又は複数の視認位置と指定された領域との間の光経路中にある１又は複数の視認性減衰オブジェクトに基づいて特定することは、典型的には、以下の５つの工程を含む：
１．三次元モデルの構築
２．視認性の近似範囲の特定
３．視認性のグレード付けの特定
４．隠蔽の範囲の特定
５．視認性の近似範囲から隠蔽の範囲を差し引くことによる視認性の精密範囲の特定
【０１２８】
上記で述べた原理の多くは、プライバシーの特定にも当てはまり、繰り返すまでもない。視認性の近似範囲の特定は、光の近似範囲と同様に運用される。指定された領域における視認性の三次元範囲の特定は、視認性の近似範囲を特定することを含み得る。視認性の近似範囲は、窓、扉、及び天窓などの指定された領域に付随するオブジェクトによって形成された第一のセットの視認性減衰オブジェクトに基づいた視認性の三次元範囲である。視認性の近似範囲は、建築物又は他の構造物によって引き起こされる可能性のある視認性減衰効果を考慮に入れていないものであり得る。
【０１２９】
視認性の近似範囲の特定
第一の工程は、１６１０  観察者開口部１７２０の端から対象開口部の互い違いの端１７１０への視認性ラインの構築を含む。この例では、観察者開口部の端は、この場合はアパートである指定された領域１７３０と同じレベルに位置する類似のアパートにある窓の左上及び右上の角である。対象開口部の互い違いの端は、このアパートにある窓のうちの１つの右上及び左上の角である。視認性ライン１７５０は、観察者アパートの視認位置にいる観察者が、観察者開口部近傍に位置する間に、指定された領域を見ることができる度合いを表している。この例が、図１７ａに示される。
【０１３０】
システムは、１６２０  視認性ラインを延長して、視認性減衰オブジェクトと交差させる。この例では、視認性ライン１７６０は、指定された領域を通って、観察者から最も遠い壁まで延長されている。図１７ｂは、指定された領域１７３０内に延長された視認性ラインを示す。
【０１３１】
次にシステムは、１６３０  視認性ラインの交差点１８２０から開始して視認性ラインと視認性減衰オブジェクトとの交差点に続く内側視認性多角形（ＩＶＰ）１８１０を構築する。図１８ａは、内側視認性多角形１８１０がどのように構築されるかを示す。
【０１３２】
ＩＶＰが構築されると、この例では、システムは、１６４０  床スラブの平面から天井スラブの高さまでＩＶＰを押出して、内側視認性体積（ＩＶＶ）１８３０を構築する。図１８ｂは、内側視認性体積１８３０がどのように構築されるかを示す。
【０１３３】
次に、システムは、１６５０  ＩＶＶ１８３０と指定された領域の内側体積とのブール論理積を実行し得る。この三次元範囲は、図１９に示されるように、指定された領域における視認性の近似範囲１９１０を表す。視認性の近似範囲１９１０は、観察者アパートである視認位置の観察者窓近傍に位置する観察者から見ることができる指定された領域の近似量を表す。
【０１３４】
視認性のグレード付けの特定
第一の工程は、２０１０  観察者窓１７２０にいる観察者からの視認範囲体積をシミュレートする観察者開口部輪郭からの視認錐体積を構築することを含む。この例では、視認錐の角度は固定されているが、観察者窓１７２０の外側輪郭からの観察者の最短距離に基づいて推定されるように、変化されてもよい。そのような場合、最短距離は、壁の厚さであり、したがって、視認錐の角度は、非常に広いままとなる。図２１ａは、視認範囲体積（ＶＲＶ）２１１０を示す。
【０１３５】
さらなる工程は、視認範囲体積を、観察者開口部輪郭から開始して区間体積に分割することを含む。この場合、区間体積は、観察者窓１６２０から直線で測定された３メートル間隔で計算される。図２１ｂは、区間体積２１２０、２１２２、及び２１２４を示す。区間体積２１２４は、観察者窓１６２０から３メートルの距離で始まり、観察者窓１６２０から６メートルの距離で終わる。区間体積２１２２は、観察者窓１６２０から１２メートルの距離で始まり、観察者窓１６２０から１５メートルの距離で終わる。区間体積２１２０は、観察者窓１６２０から１８メートルの距離で始まり、観察者窓１６２０から２１メートルの距離で終わる。この例では、各区間体積の明暗は、観察者窓からの距離が長くなるに従って暗くなっている。別の選択肢として、観察者窓からユーザー１１２までの距離を示すために、色又はパターンなどのいかなる表示が用いられてもよい。
【０１３６】
システムは、次に、１９３０  区間体積とＩＶＶとのブール論理積を実行して、視認位置から観察可能である視認性の範囲を誘導し、距離によってグレード付けされた視認性の範囲を提供し得る。図２２ａは、指定された領域における、距離によってグレード付けされた視認性の三次元範囲２２１０を示す。
【０１３７】
システムは次に、対象開口部の各々及びさらなる観察者開口部に対して上記工程を実行し得る。図２２ｂは、第二の視認性の三次元範囲２２２０を作り出すために、指定された領域におけるさらなる開口部に対して適用された上記と同じ方法を示す。視認性の三次元範囲２２１０は、すべての観察者開口部によって作り出される視認性の三次元範囲の集合体であり得る。
【０１３８】
隠蔽の範囲の特定
図２３は、指定された領域における視認性の精密三次元範囲を特定する方法２３００の例の図である。上記の光の範囲を特定することに関連する工程と非常に類似して、２３１０  視認性減衰オブジェクトは、視認錐の方向に押出されて、隠蔽の範囲２４２０が得られる。図２４ａは、視認錐の方向に押出された視認性減衰オブジェクト２４１０を示す。この例では、バルコニー壁２４１０は、視認性範囲の下側部分を減衰しており、これによって、隠蔽の範囲２４２０を形成する。
【０１３９】
視認性の近似範囲から隠蔽の範囲を差し引くことによる視認性の精密範囲の特定
そして、システムは、２３２０  ブール微分演算を実行して、視認性の近似範囲から隠蔽の範囲２４２０を差し引き、指定された領域における視認性の精密範囲を得る。これは、いずれの障害物をも、又は他の視認性減衰オブジェクトをも考慮に入れた正確な視認性範囲を表す。図２４ｂは、視認性の精密範囲２４３０の図である。
【０１４０】
さらなる詳細事項
光又は視認性の三次元範囲の視覚化
上記の記述及び図は、光又は視認性の三次元範囲をどのようにして視覚化することができるかについて記載している。例の多くでは、光又は視認性の三次元範囲は、ソリッドとして表すことができ、ここでソリッドとは、三次元の幾何学的オブジェクトである。これは、光又は視認性をより単純に視覚化することを可能とするものであり、ユーザーによるこの形状の体積の直観的な計算を可能とする補助となる。しかし、三次元範囲は、必ずしもソリッド形状でなくてもよく、三次元範囲を定める面、点、又は線の集まりであってもよい（直方柱の頂点など）。光の三次元範囲を表す場合、面、点、又は線の集まりは、指定された領域の三次元表現上に重ね合わされて、指定された領域が光又は視認性によってどのような影響を受けるかを示し得る。
【０１４１】
指定された領域
本開示で用いられる場合の指定された領域の用語は、光又は視認性の測定が有用であるいずれの領域又は有限空間をも意味し得る。例えば、指定された領域は、アパート、家、又は他の構造物などの建築空間であり得る。他の適切な指定された領域としては、庭、公園地、未開発及び開発中の都市領域、又は光若しくは視認性の三次元範囲を特定することが有用であり得る他の何らかの空間が挙げられる。
【０１４２】
指定された領域が単なる建築物、アパート、又は他の建築領域以上のものであり得る状況を示すために、図２５は、建築物２５１０に囲まれた樹木２５２０を含む公園地２５３０に方法を適用する例を示す。この例では、建築物２５１０は、建築物が公園地２５３０と太陽との間の光経路中にある場合に、公園地に影を落とすことになる。樹木２５２０も、公園地に影を落とした。
【０１４３】
より正確な光の範囲を得るために、建築物２５１０及び樹木２５２０は、実際のジオメトリにできる限り近いようにモデル化されるべきである。しかし、モデル情報が存在しない場合、どのように影が日光に影響を与えるかを示すために、単純なバウンディングボックスが用いられてもよい。バウンディングボックスにより、影になる効果が推定される。良好な近似を得るために、バウンディングボックスは、樹木又は建築物の既知又は推定ジオメトリの端に配置されてよい。それはまた、樹木又は建築物又は他の光減衰オブジェクトによって作り出される可能性の高い影になる効果を得ることができるように配置されてもよい。より複雑なオブジェクトに対しては、１又は複数のバウンディングボックスが用いられてもよい。
【０１４４】
図２５の例では、樹木２５２０は、単純にバウンディングボックスとして計算されている。これは、樹木が、樹木の実際のジオメトリを用いてモデル化された場合、より正確に行うことが可能である。光減衰オブジェクトの実際のジオメトリを確立するための数多くの方法が存在し、三次元スキャナによる方法、又は二次元写真を用いることによるジオメトリの計算などである。
【０１４５】
図２６は、１又は複数の光源から光を受ける指定された領域２５３０における光の三次元範囲２６１０を特定するための、公園地への方法の適用例を示す。図２６において、光の三次元範囲の高さは、２．７メートルであり、それは、これが床から天井までの典型的な高さであるからである。それはまた、公園地で地面に立っているほとんどの人の高さの上限も表している。
【０１４６】
図２７は、１又は複数の光源から光を受ける家を含む不動産における光の三次元範囲２７１０を特定するための方法の適用例を示す。この例は、不動産の内側領域及び外側領域の両方を含む三次元範囲の特定を示す。
【０１４７】
光源
方法は、光を発するいかなる天然又は人工的なプロセスをも含むいかなる種類の光源でも機能する。人工光源としては、白熱電球、ハロゲンランプ、蛍光管、ネオン光、発光ダイオード（ＬＥＤ）、（アクティブマトリックス式有機発光ダイオード）ＡＭＯＬＥＤ、及びレーザーが挙げられる。天然光源の例としては、太陽、月、及び放電が挙げられる。
【０１４８】
光源の最も単純な形態は、単一の指向性光源、すなわち、光源からのすべての光が実質的に１つの方向に進行する光源である。そのような光源の最も良い例は太陽であるが、月も、指向性光源を反映するものである。多くの点光源も、指向性光を発生させ、濃い影を作り出すが、いくつかの点光源は、無指向性である。例えば、ランプは、無指向性の傾向にある。
【０１４９】
光源の別の例は、散乱光源である。散乱光源は、複数の方向に光を発生させるが、典型的には、あまり影を作り出さない。それらは、典型的には、人工照明の形態である。これらの人工照明は、典型的には、照光された天井及び床など、単一の点ではなく領域全体に対して光を発する。
【０１５０】
無指向性光源から来る光の形状は、拡がり（ｓｐｒｅａｄ）と称される。拡がりは、本質的に、ビーム角及びフィールド角である。ビーム角とは、中心ビームでの最大強度の少なくとも５０％の強度である光の２つの平面間の角度を意味する。フィールド角とは、中心ビームでの最大強度の１０％（又はそれ未満）の強度である光の２つの平面間の角度を意味する。
【０１５１】
多くの人工光の製造業者が、光源の種類及びその拡がりについて文書に記載しているか、又はＣＡＤファイル若しくは同種のものにモデルを提供している。光源の拡がりが製造業者によって提供される場合、光源の拡がりを光の三次元範囲の特定に組み込んで、それをより正確なものとすることができる。光源の拡がりが未知である場合、ユーザー１１０又はシステム１２０は、用いられることになる光源の種類、又は用いられる可能性の高い光源の種類に基づいて、拡がりを推定し得る。
【０１５２】
図２８の例では、光源は、人工光源２８１０である。この例では、製造業者によって提供された光源についての情報に基づいて、光源は、６０度の拡がり２８２０を有することが既知である。上記のように、いかなる拡がり又はビーム角もモデル化可能である。
【０１５３】
図２９ａの例は、複数の光源を示す。光源は、床から上方の天井高さに配置されるものと推定される人工光源である。図２９ｂは、すべての光源の組み合わせによって形成される結果としての光の範囲を示す。図から分かるように、光源２９３０は、指定された平面２９４０で交差された場合に長方形である光の範囲２９７０を作り出す。光源２９１０及び２９２０は、指定された平面２９４０で交差された場合に円形である光２９５０、２９６０を作り出す。
【０１５４】
光源は、人工、天然、又は両方の組み合わせであってよい。この例は、指定された領域内に追加のテーブル及びイス、又は他の光減衰オブジェクトを追加することによって、そのような家具を考慮に入れた光の三次元範囲を特定する目的で、さらに拡張され得る。この方法で特定された三次元範囲は、長イス、イスなどの特定の家具、若しくは室内庭のために日光の量を最大化する目的での室内レイアウトの最適化のために、又はテレビ、コンピュータスクリーンなどの家具、若しくは他のオブジェクトが光の反射なしに最良に機能するように日光若しくは人工光を最小化する目的でのレイアウトの最適化のために有用であり得る。加えて、いくつかのオブジェクトは、ある特定の時間帯には日光を最大化し、それ以外の時間帯には日光を最小化するという両方のための位置に配置され得る。例えば、午前中の日光が必要であるが、午後の日光は必要ではない草又は花のある室内庭である。
【０１５５】
光の強度が、人工光源からの距離に基づいて低下し得ることには留意されたい。したがって、上記の距離によってグレード付けされた視認性の三次元範囲を特定する方法２０００によく類似して、人工光源からの光のグレード付けが特定され、ディスプレイ上に示され得る。
【０１５６】
図３０は、光源３０１０からの距離によってグレード付けされた光の三次元範囲の例の図を示す。この例では、光の三次元範囲は、側面からの二次元図で示される。三次元範囲は、光源３０１０から開始して光の区間範囲に分割される。この場合、光の区間範囲は、光源３０１０からの直線で測定される５０センチメートルの間隔で計算される。光の区間範囲３０２０は、光源から５０センチメートルまでであり、光の区間範囲３０３０は、光源から５０センチメートルで開始して１００センチメートルまでである。光の区間範囲３０４０は、光源から１００センチメートルで開始して、光源から１５０センチメートルまでである。この例では、光の最終区間範囲３０５０は、光源から１５０センチメートルで開始して、光源から２００センチメートルまでである。光源から遠い程、視認位置から遠い程、光は強度が弱いことから、グレード付けの各々は、光の異なる強度を表している。この例では、グレード付けの間隔は直線的であるが、グレード付けの間隔が対数的などの他の方法であってもよいことは理解されたい。グレード付けの対数的な間隔は、例えば光源からの強度の低下をモデル化する場合に、より正確となり得る。さらに、この例では、光の区間範囲は、光源３０１０からの軸線に沿って直線的に置き換えられるグレード付けによって表されている。光の区間範囲はまた、光源３０１０からの指定された距離で放射状に置き換えられる弧状の境界によって定められる範囲としても表され得る。
【０１５７】
光源のポジション
例のいくつかで示されるように、複数の光源又は同一光源の複数のポジションが存在する場合に、同じ方法を用いて、指定された領域における光の三次元範囲を特定することが可能である。例えば、太陽は一日の間に移動し、指定された領域が受ける日光の方向は、一日の間に変化する。したがって、第一の時間での光源の第一のポジション及び第二の時間での光源の第二のポジションに基づいて、光の三次元範囲を特定することが可能である。例えば、午前の太陽及び午後の太陽に対して光の範囲が特定され得る。これらの範囲の各々は、集められて、１つにまとめた光の三次元範囲を形成し得る。
【０１５８】
１又は複数の光減衰オブジェクトを特定する場合に、窓、扉開口部、及び天窓などの１又は複数の半透明オブジェクトを特定することが可能であり得る。すなわち、半透明の窓、扉開口部、及び天窓のジオメトリを識別することができることから、光を減衰する指定された領域の壁のジオメトリは、単に幾何学的な引き算によって計算することができる。窓のジオメトリを特定する場合、外窓及び内窓の両方のジオメトリを特定することが好ましい。窓の奥行きは、最終的に特定される光の三次元範囲に実質的な影響を与え得る。特定される光の三次元範囲が正確である程、指定された領域が実際に受けることになる光が正確に再現される。
【０１５９】
位置情報
位置情報は、指定された領域の向きを特定するような単純なものであってよい。位置情報はまた、中にアパートが作られた又は作られることになる建築物などの位置に関する態様を含んでもよい。位置情報はまた、何らかの関連する建築物、構造物、又は光の範囲の計算に影響し得る他の光減衰オブジェクトなどの指定された領域のコンテクストを特定することを含んでもよい。指定された領域が、コンテクストが既知であるか又は確認可能である位置にある場合、コンテクストに関連するデータは、その位置で働いているか、又はそうでなければその位置に関するデータを有する政府機関、地方委員会、開発業者、建築業者、及び建築家などの既知のデータソースから取り出され得る。
【０１６０】
システム例
図３１に示されるサーバー１２０は、プロセッサ３１０２、メモリ３１１０、及びバス３１０４を介して互いに通信するネットワークインターフェースデバイス３１０７を含む。メモリは、命令３１１２、３１１４、及び３１１６、並びに図２〜３０を参照して記載したプロセスのためのデータを記憶し、プロセッサは、メモリからの命令を実行して、プロセスを実施する。
【０１６１】
プロセッサ３１０２は、メモリ３１１０に記憶されている命令を実行する。プロセッサ３１０２は、ユーザー１１０による入力を受ける。プロセッサ３１０２は、ＡＰＩモジュール３１１２に従って命令を決定する。命令は、光の三次元範囲を特定するための方法に従って実行されるファンクションであってよい。プロセッサ３１０２は、インターフェースモジュール３１１６に記憶されている命令を実行して、モデル１４０と通信し得る。プロセッサ３１０２は、ディスプレイモジュール３１１４に記憶されている命令を実行して、ディスプレイ１３０上に光の三次元範囲を表示し得る。
【０１６２】
当業者であれば、本開示の広い一般的範囲から逸脱することなく、上述した実施形態に数多くの変更及び／又は改変が施されてもよいことは理解される。本発明の実施形態は、したがって、あらゆる点において、限定的ではなく、例示的として見なされるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２２ａ】
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【図２２ｂ】
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【図２３】
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【図２４ａ】
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【図２４ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９ａ】
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【図２９ｂ】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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