【手続補正書】
【提出日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物情報取得手段により取得した評価対象の建物の形状データをもとにして、
面要素データ構成手段により、前記建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する処理（１）と、
光源面光量値設定手段により、前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する処理（２）と、
仮想光線ベクトル設定手段により、前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する処理（３）と、
到達面光量値算出手段により、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達する光量値を算出する処理（４）と、
到達面光量値格納手段により、前記光量値を前記１次到達面に係る面要素データに格納する処理（５）と、
を実行することを特徴とする光環境解析用プログラム。
【請求項２】
請求項１に記載の光環境解析用プログラムにおいて、
更に、光線到達可否判定手段により、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する処理（６）と、
前記到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが到達可能であると判定された１次到達面について、前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する処理（７）と、
を含むことを特徴とする光環境解析用プログラム。
【請求項３】
請求項２に記載の光環境解析用プログラムの前記処理（７）において、
前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から光線ベクトルの到達候補となる前記１次到達面とは異なる他の面要素である次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段による前記処理（３）、前記光線到達可否判定手段による前記処理（６）を順次実行して、前記１次光源面から前記すべての候補の１次到達面に到達する光量値を算出することを特徴とする光環境解析用プログラム。
【請求項４】
請求項１に記載の光環境解析用プログラムの前記処理（５）において、
前記到達面光量値格納手段により、前記１次到達面に前記１次光源面から到達する光量値を格納した面要素データに、さらに前記１次光源面とは異なる他の面要素である１次光源面から到達する光量値を加算して、該１次到達面に係る面要素データを更新して格納することを特徴とする光環境解析用プログラム。
【請求項５】
請求項２に記載の光環境解析用プログラムの前記処理（７）において、
前記到達面光量値算出手段は、１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面である開口部の光量の透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値とすることを特徴とする光環境解析用プログラム。
【請求項６】
請求項２に記載の光環境解析用プログラムの前記処理（７）において、
前記到達面光量値算出手段は、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の光量の透過率を考慮して１次到達面に到達する光量値を算出することを特徴とする光環境解析用プログラム。
【請求項７】
建物情報取得手段により取得した評価対象の建物の形状データをもとにして、
面要素データ構成手段により、前記建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する第１の処理と、
光源面光量値設定手段により、前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する第２の処理と、
仮想光線ベクトル設定手段により、前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する第３の処理と、
光線到達可否判定手段により、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する第４の処理と、
到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された場合に、該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面の開口部透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出し、
前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段による前記第３の処理、前記光線到達可否判定手段による前記第４の処理を順次実行して、前記到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により前記１次光源面に付与された光量値を該１次到達面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する第５の処理と、
到達面光量値格納手段により、前記第５の処理で算出された前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を前記１次到達面に係る面要素データに格納する第６の処理と、
を実行することを特徴とする光環境解析用プログラム。
【請求項８】
建物情報取得手段により取得した評価対象の建物の形状データをもとにして、
面要素データ構成手段により、前記建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する第１の処理と、
光源面光量値設定手段により、前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する第２の処理と、
仮想光線ベクトル設定手段により、前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する第３の処理と、
光線到達可否判定手段により、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する第４の処理と、
到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された場合に、該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面の開口部透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出し、
前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段による前記第３の処理、前記光線到達可否判定手段による前記第４の処理を順次実行して、前記到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により１次光源面に付与された光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する第５の処理と、
到達面光量値格納手段により、前記第５の処理で探索された前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段による前記第３の処理、前記光線到達可否判定手段による前記第４の処理、及び前記到達面光量値算出手段による前記第５の処理を順次実行して、候補となる全ての１次到達面に対して前記第５の処理で算出された前記１次光源面から前記候補となる全ての１次到達面に到達する光量値を、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データに格納する第６の処理と、
前記到達面光量値格納手段により、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データの光量値に、次候補の１次光源面から付与された光量値を加算し、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データを更新して格納する第７の処理と、
を実行することを特徴とする光環境解析用プログラム。
【請求項９】
前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面とし、該１次光源面から目的の１次到達面に光線が到達した後、該１次到達面に光線が反射する場合に該１次到達面を２次光源面とし、該２次光源面から他の目的の２次到達面に光線が到達した後、該２次到達面に光線が反射する場合に該２次到達面を３次光源面として順次設定したｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面から目的のｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面に光線が到達した後、該ｎ次到達面からそのｎ次到達面以外の到達面に向かって光線が反射する場合において、
前記第２の処理では前記光源面光量値設定手段により、ｎ次到達面を（ｎ＋１）次光源面として認識すると共に、前記ｎ次到達面以外の到達面を（ｎ＋１）次光源面から光線が到達し得る（ｎ＋１）次到達面として認識して、前記ｎ次到達面に係る面要素データが格納する光量値を前記（ｎ＋１）次光源面の光量値として設定し、
前記第３の処理では前記仮想光線ベクトル設定手段により、前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に対して光線ベクトルを設定し、
前記第４の処理では前記光線到達可否判定手段により、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記（ｎ＋１）次光源面及び前記（ｎ＋１）次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記（ｎ＋１）次光源面から目的の（ｎ＋１）次到達面に到達可能か否かを判定し、
前記第５の処理では前記到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記（ｎ＋１）次光源面から目的の（ｎ＋１）次到達面に到達可能であると判定された該（ｎ＋１）次到達面について、ｎ次光源面からｎ次到達面に到達した光量値に該ｎ次到達面の拡散放射率を乗じた光量値を前記（ｎ＋１）次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記（ｎ＋１）次光源面及び前記（ｎ＋１）次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に到達する光量値を算出し、
前記第７の処理では前記到達面光量値格納手段により、前記（ｎ＋１）次到達面または候補となる全ての（ｎ＋１）次到達面に係る面要素データの光量値に、次候補の（ｎ＋１）次光源面から付与された光量値を加算し、該（ｎ＋１）次到達面または候補となる全ての（ｎ＋１）次到達面に係る面要素データを更新して格納し、
最終的光量値格納手段により、前記光源面光量値設定手段による前記第２の処理、前記仮想光線ベクトル設定手段による前記第３の処理、前記光線到達可否判定手段による前記第４の処理、前記到達面光量値算出手段による前記第５の処理、及び前記到達面光量値格納手段による前記第６、第７の処理を順次実行して、前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に加算される光量値が所定の基準に達した場合の光量値を該面要素の最終的光量値として面要素データに格納する第８の処理を実行することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の光環境解析用プログラム。
【請求項１０】
前記光線到達可否判定手段による前記第４の処理が、前記ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面から前記ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面への光線到達可否を判定する際に該ｎ次光源面と、該ｎ次到達面とが、互いに座標軸上の大小関係から可視出来るか否かを判定する演算処理を含むことを特徴とする請求項７〜９の何れか１項に記載の光環境解析用プログラム。
【請求項１１】
前記建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体が、建物の設計モジュール寸法に基づく単位立方体または単位直方体であることを特徴とする請求項７〜１０の何れか１項に記載の光環境解析プログラム。
【請求項１２】
評価対象の建物の形状データを取得する建物情報取得手段と、
前記建物情報取得手段により取得した建物の形状データに基づいて、該建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する面要素データ構成手段と、
前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する光源面光量値設定手段と、
前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する仮想光線ベクトル設定手段と、
前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達する光量値を算出する到達面光量値算出手段と、
前記光量値を前記１次到達面に係る面要素データに格納する到達面光量値格納手段と、
を備えたことを特徴とする光環境解析用装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光環境解析用装置において、
前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する光線到達可否判定手段と、
前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが到達可能であると判定された１次到達面について、前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する到達面光量値算出手段と、
を有することを特徴とする光環境解析用装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光環境解析用装置において、
前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から光線ベクトルの到達候補となる前記１次到達面とは異なる他の面要素である次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段により前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定すると共に、前記光線到達可否判定手段により前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定し、前記１次光源面から前記すべての候補の１次到達面に到達する光量値を算出することを特徴とする光環境解析用装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載の光環境解析用装置において、
前記到達面光量値格納手段により、前記１次到達面に前記１次光源面から到達する光量値を格納した面要素データに、さらに前記１次光源面とは異なる他の面要素である１次光源面から到達する光量値を加算して、該１次到達面に係る面要素データを更新して格納することを特徴とする光環境解析用装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の光環境解析用装置において、
前記到達面光量値算出手段は、１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面である開口部の光量の透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値とすることを特徴とする光環境解析用装置。
【請求項１７】
請求項１３に記載の光環境解析用装置において、
前記到達面光量値算出手段は、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の光量の透過率を考慮して１次到達面に到達する光量値を算出することを特徴とする光環境解析用装置。
【請求項１８】
評価対象の建物の形状データを取得する建物情報取得手段と、
前記建物情報取得手段により取得した建物の形状データに基づいて、該建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する面要素データ構成手段と、
前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該第１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する光源面光量値設定手段と、
前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する仮想光線ベクトル設定手段と、
前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する光線到達可否判定手段と、
前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された場合に、該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面の開口部透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出し、
前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段、及び前記光線到達可否判定手段によるそれぞれの演算処理を順次実行して、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により前記１次光源面に付与された光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する到達面光量値算出手段と、
前記到達面光量値算出手段により算出された前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を前記１次到達面に係る面要素データに格納する到達面光量値格納手段と、
を備えたことを特徴とする光環境解析装置。
【請求項１９】
評価対象の建物の形状データを取得する建物情報取得手段と、
前記建物情報取得手段により取得した建物の形状データに基づいて、該建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する面要素データ構成手段と、
前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該第１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する光源面光量値設定手段と、
前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する仮想光線ベクトル設定手段と、
前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する光線到達可否判定手段と、
前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された場合に、該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面の開口部透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出し、
前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段、及び前記光線到達可否判定手段によるそれぞれの演算処理を順次実行して、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により前記１次光源面に付与された光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する到達面光量値算出手段と、
前記到達面光量値算出手段により算出された前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段、前記光線到達可否判定手段、及び前記到達面光量値算出手段によるそれぞれの演算処理を順次実行して、候補となる全ての１次到達面に対して前記到達面光量値算出手段により算出された前記１次光源面から前記候補となる全ての１次到達面に到達する光量値を、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データに格納した後、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データの光量値に、次候補の１次光源面から付与された光量値を加算し、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データを更新して格納する到達面光量値格納手段と、
を備えたことを特徴とする光環境解析装置。
【請求項２０】
前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面とし、該１次光源面から目的の１次到達面に光線が到達した後、該１次到達面に光線が反射する場合に該１次到達面を２次光源面とし、該２次光源面から他の目的の２次到達面に光線が到達した後、該２次到達面に光線が反射する場合に該２次到達面を３次光源面として順次設定したｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面から目的のｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面に光線が到達した後、該ｎ次到達面からそのｎ次到達面以外の到達面に向かって光線が反射する場合において、
前記光源面光量値設定手段は、ｎ次到達面を（ｎ＋１）次光源面として認識すると共に、前記ｎ次到達面以外の到達面を（ｎ＋１）次光源面から光線が到達し得る（ｎ＋１）次到達面として認識して、前記ｎ次到達面に係る面要素データが格納する光量値を（ｎ＋１）次光源面の光量値として設定し、
前記仮想光線ベクトル設定手段は、前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に対して光線ベクトルを設定し、
前記光線到達可否判定手段は、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記（ｎ＋１）次光源面及び前記（ｎ＋１）次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記（ｎ＋１）次光源面から目的の（ｎ＋１）次到達面に到達可能か否かを判定し、
前記到達面光量値算出手段は、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記（ｎ＋１）次光源面から目的の（ｎ＋１）次到達面に到達可能であると判定された該（ｎ＋１）次到達面について、前記ｎ次光源面からｎ次到達面に到達した光量値に該ｎ次到達面の拡散放射率を乗じた光量値を前記（ｎ＋１）次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記（ｎ＋１）次光源面及び前記（ｎ＋１）次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に到達する光量値を算出し、
前記到達面光量値格納手段は、前記（ｎ＋１）次到達面または候補となる全ての（ｎ＋１）次到達面に係る面要素データの光量値に、次候補の（ｎ＋１）次光源面から付与された光量値を加算し、（ｎ＋１）次到達面または候補となる全ての（ｎ＋１）次到達面に係る面要素データを更新して格納し、
前記光源面光量値設定手段、前記仮想光線ベクトル設定手段、前記光線到達可否判定手段、前記到達面光量値算出手段、及び前記到達面光量値格納手段によるそれぞれの演算処理を順次実行して、前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に加算される光量値が所定の基準に達した場合の光量値を該面要素の最終的光量値として面要素データに格納する最終的光量値格納手段を備えたことを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の光環境解析装置。
【請求項２１】
前記光線到達可否判定手段は、前記ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面から前記ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面への光線到達可否を判定する際に該ｎ次光源面と、該ｎ次到達面とが、互いに座標軸上の大小関係から可視出来るか否かを判定することを特徴とする請求項１８〜２０の何れか１項に記載の光環境解析装置。
【請求項２２】
前記建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体が、建物の設計モジュール寸法に基づく単位立方体または単位直方体であることを特徴とする請求項１８〜２１の何れか１項に記載の光環境解析装置。
【請求項２３】
前記評価対象の建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の各面要素の面要素データに格納された最終的到達光量値に基づいて、該建物の内部空間の単位空間毎の最終的到達光量値を表示する光量値表示手段を備えたことを特徴とする請求項１８〜２２の何れか１項に記載の光環境解析装置。
【請求項２４】
前記評価対象の建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体を基にして格子状に分割した領域の各々に対して該建物の内部空間の単位空間毎の最終的到達光量値を表示する光量値表示手段を備えたことを特徴とする請求項１８〜２２の何れか１項に記載の光環境解析装置。
【請求項２５】
前記評価対象の建物の形状データの座標軸上の所定の位置に測定用面要素を設定する測定用面要素設定手段と、
請求項２０に記載した前記最終的光量値格納手段により格納された全ての面要素の最終的光量値と、請求項１８または請求項１９に記載した前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面に係る面要素データに格納された光量値とを光源として、前記測定用面要素設定手段により設定された測定用面要素上の明るさを演算する明るさ演算手段と、
前記明るさ演算手段により演算された前記測定用面要素上の明るさを表示する明るさ表示手段と、
を備えることを特徴とする請求項１９〜２４の何れか１項に記載の光環境解析装置。
【請求項２６】
前記測定用面要素設定手段により設定された測定用面要素は、前記評価対象の建物の形状データで構成される床面から一定の高さの水平面上に設定されることを特徴とする請求項２５に記載の光環境解析装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】光環境解析用プログラム及び光環境解析装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋内光環境を解析するに際して採光状態をシミュレーションする光環境解析用プログラム及び光環境解析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
住宅の利用に際して、周辺環境を光源として建物内部での輝度、照度がどの様な分布となっているかを定量的に求めることで間取りや開口部の設定が適当なものとなっているか否かを知ることが望まれている。
【０００３】
このような解析をするためには光源となる周辺環境からの光が開口部を通して建物内部に侵入し、更に建物内部で反射する状況も考慮に入れる必要がある。
【０００４】
この様な反射光も考慮した計算手法としてラジオシティ法というものが広く知られ、利用されている。
【０００５】
この手法では、建物の天井、壁、床等を多くの面に分割し、その中の幾つかの面が光源となり、その光源から光線が放射され、その放射された光線が建物を構成する各面に到達し、更に反射して減衰しながら放射することを繰り返すことで最終的に各面に到達する光量を求めるものである。
【０００６】
この計算手法は検討対象の空間を多くの面に分割し、且つ光線の放射を模擬するために多数の光線を多数の面から射出して光線の放射や反射の様相を計算するものであり、非常に膨大で且つ複雑な計算を必要とするものとなっている。この計算においては光源となる面から放射された光線がその光線を受ける面に到達する程度を面相互の距離や傾き、面の大きさ等から形態係数として求めて光線の到達程度を算出すること、この関係を全ての面について相互に求めることが重要な要件であり、この算出様式によって計算精度と計算速度が変化する。
【０００７】
例えば、特許文献１では形態係数を求める際に、光源となる面から適当な数の光線を放射し、特定の面についてその光線が到達した本数を算出することで当該面に対する形態係数を求めることとし、また光源となる面から放射する光線数を放射光量に応じて変化させることで計算の簡便化、高速化を図っている。
【０００８】
【特許文献１】特許第２７４７３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の特許文献１の技術では、光源面から放射する光線の本数が十分ではなく、放射する光線の放射程度が十分に一様な乱雑さを有していなければ、計算精度が十分に確保出来ないおそれがある。特に光源の光量が小さい場合には光線数が減少するために、計算を高速化することが出来るが、算出された光量値が妥当でない可能性がある。
【００１０】
また、住宅のような光源となる開口部分は多様な形、大きさであり、且つ建物の内部空間は部屋単位で区画されているが、部屋間を部分的な間仕切りでつなげたり、ガラス入り建具等で採光上のつながりを確保する場合があり、光源から放射される光線は建物の内部空間内の複数の光源の到達面である天井、壁または床等を何回も反射して目的の到達面に到達する現象を再現して実際の感覚に近い光量値の計算を行う必要があるため、いきおいコンピュータによる計算量を増加させる要因ともなる。
【００１１】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、出来るだけ計算速度を高め且つ精度を落とさない光環境解析用プログラム及び光環境解析装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するための本発明に係る光環境解析用プログラムの第１の構成は、建物情報取得手段により取得した評価対象の建物の形状データをもとにして、面要素データ構成手段により、前記建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する処理（１）と、光源面光量値設定手段により、前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する処理（２）と、仮想光線ベクトル設定手段により、前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する処理（３）と、到達面光量値算出手段により、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達する光量値を算出する処理（４）と、到達面光量値格納手段により、前記光量値を前記１次到達面に係る面要素データに格納する処理（５）とを実行することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第２の構成は、前記第１の構成の光環境解析用プログラムにおいて、更に、光線到達可否判定手段により、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する処理（６）と、前記到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが到達可能であると判定された１次到達面について、前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する処理（７）とを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第３の構成は、前記第２の構成の光環境解析用プログラムの前記処理（７）において、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から光線ベクトルの到達候補となる前記１次到達面とは異なる他の面要素である次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段による前記処理（３）、前記光線到達可否判定手段による前記処理（６）を順次実行して、前記１次光源面から前記すべての候補の１次到達面に到達する光量値を算出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第４の構成は、前記第１の構成の光環境解析用プログラムの前記処理（５）において、前記到達面光量値格納手段により、前記１次到達面に前記１次光源面から到達する光量値を格納した面要素データに、さらに前記１次光源面とは異なる他の面要素である１次光源面から到達する光量値を加算して、該１次到達面に係る面要素データを更新して格納することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第５の構成は、前記第２の構成の光環境解析用プログラムの前記処理（７）において、前記到達面光量値算出手段は、１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面である開口部の光量の透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値とすることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第６の構成は、前記第２の構成の光環境解析用プログラムの前記処理（７）において、前記到達面光量値算出手段は、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の光量の透過率を考慮して１次到達面に到達する光量値を算出することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第７の構成は、建物情報取得手段により取得した評価対象の建物の形状データをもとにして、面要素データ構成手段により、前記建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する第１の処理と、光源面光量値設定手段により、前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する第２の処理と、仮想光線ベクトル設定手段により、前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する第３の処理と、光線到達可否判定手段により、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する第４の処理と、到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された場合に、該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面の開口部透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出し、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段による前記第３の処理、前記光線到達可否判定手段による前記第４の処理を順次実行して、前記到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により前記１次光源面に付与された光量値を該１次到達面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する第５の処理と、到達面光量値格納手段により、前記第５の処理で算出された前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を前記１次到達面に係る面要素データに格納する第６の処理とを実行することを特徴とする。
【００１９】
ここで、建物の形状データとは、建物（住宅）の間取りに基づく天井、壁、床等の部位や、冷蔵庫等の家庭電化製品や家具等の器物、或いは建具要素及び開口部要素等をいう。また、建物の内部空間とは、床面、壁面、天井面で形成される立方体や直方体を含む３次元の立体をいう。
【００２０】
また、開口部以外の部位に対応する面要素とは、天井面、壁面、床面、建具表面、或いは器物面に対応する面要素である。
【００２１】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第８の構成は、建物情報取得手段により取得した評価対象の建物の形状データをもとにして、面要素データ構成手段により、前記建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する第１の処理と、光源面光量値設定手段により、前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する第２の処理と、仮想光線ベクトル設定手段により、前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する第３の処理と、光線到達可否判定手段により、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する第４の処理と、到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された場合に、該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面の開口部透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出し、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段による前記第３の処理、前記光線到達可否判定手段による前記第４の処理を順次実行して、前記到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により１次光源面に付与された光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する第５の処理と、到達面光量値格納手段により、前記第５の処理で探索された前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段による前記第３の処理、前記光線到達可否判定手段による前記第４の処理、及び前記到達面光量値算出手段による前記第５の処理を順次実行して、候補となる全ての１次到達面に対して前記第５の処理で算出された前記１次光源面から前記候補となる全ての１次到達面に到達する光量値を、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データに格納する第６の処理と、前記到達面光量値格納手段により、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データの光量値に、次候補の１次光源面から付与された光量値を加算し、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データを更新して格納する第７の処理とを実行することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第９の構成は、前記第７、第８の構成の光環境解析用プログラムにおいて、前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面とし、該１次光源面から目的の１次到達面に光線が到達した後、該１次到達面に光線が反射する場合に該１次到達面を２次光源面とし、該２次光源面から他の目的の２次到達面に光線が到達した後、該２次到達面に光線が反射する場合に該２次到達面を３次光源面として順次設定したｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面から目的のｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面に光線が到達した後、該ｎ次到達面からそのｎ次到達面以外の到達面に向かって光線が反射する場合において、前記第２の処理では前記光源面光量値設定手段により、ｎ次到達面を（ｎ＋１）次光源面として認識すると共に、前記ｎ次到達面以外の到達面を（ｎ＋１）次光源面から光線が到達し得る（ｎ＋１）次到達面として認識して、前記ｎ次到達面に係る面要素データが格納する光量値を前記（ｎ＋１）次光源面の光量値として設定し、前記第３の処理では前記仮想光線ベクトル設定手段により、前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に対して光線ベクトルを設定し、前記第４の処理では前記光線到達可否判定手段により、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記（ｎ＋１）次光源面及び前記（ｎ＋１）次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記（ｎ＋１）次光源面から目的の（ｎ＋１）次到達面に到達可能か否かを判定し、前記第５の処理では前記到達面光量値算出手段により、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記（ｎ＋１）次光源面から目的の（ｎ＋１）次到達面に到達可能であると判定された該（ｎ＋１）次到達面について、ｎ次光源面からｎ次到達面に到達した光量値に該ｎ次到達面の拡散放射率を乗じた光量値を前記（ｎ＋１）次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記（ｎ＋１）次光源面及び前記（ｎ＋１）次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に到達する光量値を算出し、前記第７の処理では前記到達面光量値格納手段により、前記（ｎ＋１）次到達面または候補となる全ての（ｎ＋１）次到達面に係る面要素データの光量値に、次候補の（ｎ＋１）次光源面から付与された光量値を加算し、該（ｎ＋１）次到達面または候補となる全ての（ｎ＋１）次到達面に係る面要素データを更新して格納し、最終的光量値格納手段により、前記光源面光量値設定手段による前記第２の処理、前記仮想光線ベクトル設定手段による前記第３の処理、前記光線到達可否判定手段による前記第４の処理、前記到達面光量値算出手段による前記第５の処理、及び前記到達面光量値格納手段による前記第６、第７の処理を順次実行して、前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に加算される光量値が所定の基準に達した場合の光量値を該面要素の最終的光量値として面要素デー���に格納する第８の処理を実行することを特徴とする。
【００２３】
ここで、ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面における光線の反射とは、該ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面における光の吸収及び光の放射を含む。
【００２４】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第１０の構成は、前記第７〜第９の構成の光環境解析用プログラムにおいて、前記光線到達可否判定手段による前記第４の処理が、前記ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面から前記ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面への光線到達可否を判定する際に該ｎ次光源面と、該ｎ次到達面とが、互いに座標軸上の大小関係から可視出来るか否かを判定する演算処理を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第１１の構成は、前記第７〜第１０の構成の光環境解析用プログラムにおいて、前記建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体が、建物の設計モジュール寸法に基づく単位立方体または単位直方体であることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る光環境解析装置の第１の構成は、評価対象の建物の形状データを取得する建物情報取得手段と、前記建物情報取得手段により取得した建物の形状データに基づいて、該建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する面要素データ構成手段と、前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する光源面光量値設定手段と、前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する仮想光線ベクトル設定手段と、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達する光量値を算出する到達面光量値算出手段と、前記光量値を前記１次到達面に係る面要素データに格納する到達面光量値格納手段とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る光環境解析装置の第２の構成は、前記第１の構成の光環境解析用装置において、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する光線到達可否判定手段と、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが到達可能であると判定された１次到達面について、前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する到達面光量値算出手段とを有することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係る光環境解析装置の第３の構成は、前記第２の構成の光環境解析用装置において、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から光線ベクトルの到達候補となる前記１次到達面とは異なる他の面要素である次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段により前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定すると共に、前記光線到達可否判定手段により前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定し、前記１次光源面から前記すべての候補の１次到達面に到達する光量値を算出することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係る光環境解析装置の第４の構成は、前記第１の構成の光環境解析用装置において、前記到達面光量値格納手段により、前記１次到達面に前記１次光源面から到達する光量値を格納した面要素データに、さらに前記１次光源面とは異なる他の面要素である１次光源面から到達する光量値を加算して、該１次到達面に係る面要素データを更新して格納することを特徴とする。
【００３０】
また、本発明に係る光環境解析装置の第５の構成は、前記第２の構成の光環境解析用装置において、前記到達面光量値算出手段は、１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面である開口部の光量の透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値とすることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明に係る光環境解析装置の第６の構成は、前記第２の構成の光環境解析用装置において、前記到達面光量値算出手段は、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の光量の透過率を考慮して１次到達面に到達する光量値を算出することを特徴とする。
【００３２】
また、本発明に係る光環境解析装置の第７の構成は、評価対象の建物の形状データを取得する建物情報取得手段と、前記建物情報取得手段により取得した建物の形状データに基づいて、該建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する面要素データ構成手段と、前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該第１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する光源面光量値設定手段と、前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する仮想光線ベクトル設定手段と、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する光線到達可否判定手段と、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された場合に、該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面の開口部透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出し、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段、及び前記光線到達可否判定手段によるそれぞれの演算処理を順次実行して、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により前記１次光源面に付与された光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する到達面光量値算出手段と、前記到達面光量値算出手段により算出された前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を前記１次到達面に係る面要素データに格納する到達面光量値格納手段とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
また、本発明に係る光環境解析装置の第８の構成は、評価対象の建物の形状データを取得する建物情報取得手段と、前記建物情報取得手段により取得した建物の形状データに基づいて、該建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を前記建物の形状データの開口部に対応する面要素である開口部面と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して面要素データに格納する面要素データ構成手段と、前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、前記開口部以外面を前記１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該第１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する光源面光量値設定手段と、前記１次光源面から前記１次到達面に対して光線ベクトルを設定する仮想光線ベクトル設定手段と、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトルが到達可能か否かを判定する光線到達可否判定手段と、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された場合に、該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により設定された建物外部から前記１次光源面に到達した光量値に該１次光源面の開口部透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出し、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段、及び前記光線到達可否判定手段によるそれぞれの演算処理を順次実行して、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された該１次到達面について、前記光源面光量値設定手段により前記１次光源面に付与された光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記１次光源面及び前記１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記１次光源面から前記１次到達面に到達する光量値を算出する到達面光量値算出手段と、前記到達面光量値算出手段により算出された前記１次光源面から次候補の１次到達面に対して、前記仮想光線ベクトル設定手段、前記光線到達可否判定手段、及び前記到達面光量値算出手段によるそれぞれの演算処理を順次実行して、候補となる全ての１次到達面に対して前記到達面光量値算出手段により算出された前記１次光源面から前記候補となる全ての１次到達面に到達する光量値を、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データに格納した後、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データの光量値に、次候補の１次光源面から付与された光量値を加算し、前記候補となる全ての１次到達面に係る面要素データを更新して格納する到達面光量値格納手段とを備えたことを特徴とする。
【００３４】
また、本発明に係る光環境解析装置の第９の構成は、前記第７、第８の構成の光環境解析装置において、前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面とし、該１次光源面から目的の１次到達面に光線が到達した後、該１次到達面に光線が反射する場合に該１次到達面を２次光源面とし、該２次光源面から他の目的の２次到達面に光線が到達した後、該２次到達面に光線が反射する場合に該２次到達面を３次光源面として順次設定したｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面から目的のｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面に光線が到達した後、該ｎ次到達面からそのｎ次到達面以外の到達面に向かって光線が反射する場合において、前記光源面光量値設定手段は、ｎ次到達面を（ｎ＋１）次光源面として認識すると共に、前記ｎ次到達面以外の到達面を（ｎ＋１）次光源面から光線が到達し得る（ｎ＋１）次到達面として認識して、前記ｎ次到達面に係る面要素データが格納する光量値を（ｎ＋１）次光源面の光量値として設定し、前記仮想光線ベクトル設定手段は、前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に対して光線ベクトルを設定し、前記光線到達可否判定手段は、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが通過する前記単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルを辿る途中において、該光線ベクトルが前記（ｎ＋１）次光源面及び前記（ｎ＋１）次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、前記（ｎ＋１）次光源面から目的の（ｎ＋１）次到達面に到達可能か否かを判定し、前記到達面光量値算出手段は、前記光線到達可否判定手段により前記仮想光線ベクトル設定手段により設定した光線ベクトルが前記（ｎ＋１）次光源面から目的の（ｎ＋１）次到達面に到達可能であると判定された該（ｎ＋１）次到達面について、前記ｎ次光源面からｎ次到達面に到達した光量値に該ｎ次到達面の拡散放射率を乗じた光量値を前記（ｎ＋１）次光源面の初期放射光量値として、前記光線ベクトルが交差する前記（ｎ＋１）次光源面及び前記（ｎ＋１）次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に到達する光量値を算出し、前記到達面光量値格納手段は、前記（ｎ＋１）次到達面または候補となる全ての（ｎ＋１）次到達面に係る面要素データの光量値に、次候補の（ｎ＋１）次光源面から付与された光量値を加算し、（ｎ＋１）次到達面または候補となる全ての（ｎ＋１）次到達面に係る面要素データを更新して格納し、前記光源面光量値設定手段、前記仮想光線ベクトル設定手段、前記光線到達可否判定手段、前記到達面光量値算出手段、及び前記到達面光量値格納手段によるそれぞれの演算処理を順次実行して、前記（ｎ＋１）次光源面から前記（ｎ＋１）次到達面に加算される光量値が所定の基準に達した場合の光量値を該面要素の最終的光量値として面要素データに格納する最終的光量値格納手段を備えたことを特徴とする。
【００３５】
また、本発明に係る光環境解析装置の第１０の構成は、前記第７〜第９の構成の光環境解析装置において、前記光線到達可否判定手段は、前記ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面から前記ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面への光線到達可否を判定する際に該ｎ次光源面と、該ｎ次到達面とが、互いに座標軸上の大小関係から可視出来るか否かを判定することを特徴とする。
【００３６】
また、本発明に係る光環境解析装置の第１１の構成は、前記第７〜第１０の構成の光環境解析装置において、前記建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体が、建物の設計モジュール寸法に基づく単位立方体または単位直方体であることを特徴とする。
【００３７】
また、本発明に係る光環境解析装置の第１２の構成は、前記第７〜第１１の構成の光環境解析装置において、前記評価対象の建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の各面要素の面要素データに格納された最終的到達光量値に基づいて、該建物の内部空間の単位空間毎の最終的到達光量値を表示する光量値表示手段を備えたことを特徴とする。
【００３８】
また、本発明に係る光環境解析装置の第１３の構成は、前記第７〜第１１の構成の光環境解析装置において、前記評価対象の建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体を基にして格子状に分割した領域の各々に対して該建物の内部空間の単位空間毎の最終的到達光量値を表示する光量値表示手段を備えたことを特徴とする。
【００３９】
また、本発明に係る光環境解析装置の第１４の構成は、前記第８〜第１３の構成の光環境解析装置において、前記評価対象の建物の形状データの座標軸上の所定の位置に測定用面要素を設定する測定用面要素設定手段と、前述の本発明に係る光環境解析装置の第９の構成に記載した前記最終的光量値格納手段により格納された全ての面要素の最終的光量値と、前述の本発明に係る光環境解析装置の第７、第８の構成に記載した前記開口部面を光源の面要素となる１次光源面に係る面要素データに格納された光量値とを光源として、前記測定用面要素設定手段により設定された測定用面要素上の明るさを演算する明るさ演算手段と、前記明るさ演算手段により演算された前記測定用面要素上の明るさを表示する明るさ表示手段とを備えることを特徴とする。
【００４０】
また、本発明に係る光環境解析装置の第１５の構成は、前記第１４の構成の光環境解析装置において、前記測定用面要素設定手段により設定された測定用面要素は、前記評価対象の建物の形状データで構成される床面から一定の高さの水平面上に設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
上記本発明に係る光環境解析用プログラムの構成、及び本発明に係る光環境解析装置の構成によれば、評価対象の建物の形状データを基にして外光を取り込む開口部を光源と見なした屋内の明るさ環境を予測することが出来、光環境解析計算に際して建物の内部空間を面要素の組み合わせとして再構成することで、開口部である光源面から各到達面に放射される光線の到達可能性を１つ１つ予測し、到達可能性のある到達面の光量値を算出し、到達可能性のない光量値の計算を排除するので演算処理が簡易かつ迅速である。
【００４２】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第９の構成、及び本発明に係る光環境解析装置の第９の構成によれば、屋内環境における光の反射（吸収・放射）を勘案することで自然な光環境分布を予測することが出来る。
【００４３】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第１０の構成、及び本発明に係る光環境解析装置の第１０の構成によれば、光環境解析計算の途上で形状データの幾何学的関係を利用することで演算処理を高速化することが出来る。
【００４４】
また、本発明に係る光環境解析用プログラムの第１１の構成、及び本発明に係る光環境解析装置の第１１の構成によれば、建物の内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体を建物の設計モジュール寸法に基づいて規格化することで光環境解析演算処理の手順を簡素化することが出来る。
【００４５】
本発明に係る光環境解析装置の第１２の構成によれば、屋内の明るさを表現する方法として面要素の光量分布を示すことが出来る。
【００４６】
本発明に係る光環境解析装置の第１３の構成によれば、屋内の明るさを表現する方法として面要素に対応する格子状の領域で表現することが出来る。
【００４７】
本発明に係る光環境解析装置の第１４の構成によれば、任意の位置における測定用面要素上の明るさを算出し且つ表示することが出来る。これにより、仮想の高さでの水平面光量値及び鉛直面光量値を合成した光量値を算出し、且つ単位面積あたりの明るさ分布を表示することが出来る。
【００４８】
本発明に係る光環境解析装置の第１５の構成によれば、任意の高さの水平面上の明るさを算出し且つ表示することが出来る。これにより、建物の内部空間全体について作業面の明るさ分布を表示することが出来る。
【００４９】
本発明では、光環境のシミュレーションの対象となる室内空間を単位立方体に細分化して光源面と到達面を１対１対応で処理を行うようにしている為に従来法のように光源面からの放射光線を到達面数以上に多量に拡散する場合に比べて、明らかに計算処理量が減る。更に全ての到達面を同じ様に漏れなく対象とするために全体として計算精度が向上する。
【００５０】
言い換えると、従来法は一本の光線の追跡を基本に置いている為に、到達面全てに漏れなく到達する様な計算精度を維持する為には多数の光線追跡を行わなければならず計算量が増加し、しかも確実に全ての到達面に対して漏れなく計算対象としているかどうかの保証は無い。
【００５１】
これに比して、本発明は光源面と到達面の関係を仮想光線ベクトルを介して記述しており、到達面全てを漏れなく計算対象に出来る上に計算量も従来法に比べて少なくすることが出来る。
【００５２】
両者の方法は計算対象となる空間分割を極限まで細かくした場合で、かつ放射光線も無限に多くした場合には同等の方法になる。
【００５３】
しかしながら空間分割を適当な大きさで実施し、計算速度・精度を維持するには計算手順に本発明の方策が必要となる。
【００５４】
これにより、建物の屋内の明るさの充分な間取り上の位置（場所）を特定出来るとともに明るさが不充分（弱点）となっている間取り上の位置（場所）を検出し、画面に表示することにより建物の屋内全体の明るさの分布の程度を建物の設計者や住まい手に認識させることが出来る。
【００５５】
また、明るさが不充分となっている間取り上の位置（場所）については、設計者が建物の間取りの変更（間仕切壁、開口部の移動、追加、削除）を行い、試行錯誤的にＣＡＤ（Computer Aided Design;コンピュータによる支援設計）システムによりその変更入力を行った上で、本発明に係る光環境解析用プログラム及び光環境解析装置により明るさ分布の演算処理を行うことにより、自然採光を確保した建物の設計が可能になるという格別の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
図により本発明に係る光環境解析用プログラム及び光環境解析装置の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る光環境解析装置の外観の一例を示す図、図２は本発明に係る光環境解析装置の制御系の構成を説明するブロック図、図３（ａ），（ｂ）は評価対象の建物の間取りの一例をＣＡＤ図面により表現する斜視図及び平面図、図４は本発明に係る光環境解析用プログラムによる演算処理の一例を示すフローチャート、図５は図４のステップＳ６，Ｓ18の詳細を示すフローチャート、図６は解析対象となる建物の形状データの一例を示す図、図７は評価対象の建物の解析空間のイメージ図、図８は評価対象の建物の内部空間を構成する単位立方体と面要素との関係を示す図、図９は光源面要素と光線到達候補面との座標軸上の大小関係から可視判断を行う様子を示す図、図10は光源面要素から放射された光線が到達面要素に到達する様子と、途中に他の面要素で遮られる様子を示す図、図11（ａ）〜（ｃ）は光源面要素から放射された光線が到達面要素に到達するか否かを判断する原理を説明する概念説明図、図12は光源面要素が座標軸のＸ軸方向壁要素で到達面候補もＸ軸方向壁要素の場合で形態係数の求め方を説明する概念説明図、図13は光源面から複数の到達面に放射光線が到達し、光量値が与えられる様子を示す図、図14は複数の光源面からの放射光線が同じ到達面に到達し、光量値が加算される様子を示す図、図15は面要素に到達した光線が放射することで再度他の到達面に光線が到達する様子を示す図、図16は階段前近くに開口部が設定されていない建物の一階部分の明るさ分布を表示した一例を示す図、図17は階段前近くに開口部が設定されている建物の一階部分の明るさ分布を表示した一例を示す図、図18は測定用面要素設定手段の設定のための入力画面を示す図、図19（ａ）〜（ｃ）は面要素データの一例を示す図である。
【００５７】
図１及び図２において、１はパーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」という）により構成される制御装置（ＣＰＵ）であり、２は表示手段となるディスプレイ、３は入力手段となるキーボード、４は入力手段となるマウス、25は出力手段となるプリンタである。
【００５８】
５は建物情報取得手段となる建物情報取得部であり、建物形状情報記憶手段となる建物形状情報データベース（以下、「建物形状情報ＤＢ」）７に記憶して格納された各種の建物の形状データから評価対象の建物の形状データを取得する。建物形状データとしては、屋根、外壁27、ベランダ、天井、間仕切壁26、床28、開口部19、建具29、および洗面台、キッチンセット、ユニットバス、家具、または家庭電化製品等の器物30の種々の形状データが格納されている。
【００５９】
６は面要素データ構成手段となる面要素データ構成部であり、建物情報取得部５により取得した建物の形状データに基づいて、該建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を建物の形状データの開口部19に対応する面要素である開口部面20と、該開口部19以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、に区分して、座標及び属性データを付与して図19に示して詳しくは後述する面要素データに格納する（処理（１）、第１の処理）。
【００６０】
８は光源面光量値設定手段となる光源面光量値設定部であり、建物の形状データの開口部19に対応する面要素である開口部面20を光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、その開口部19以外の面を１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該第１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る図19に示して詳しくは後述する面要素データに格納する（処理（２）、第２の処理）。
【００６１】
９は仮想光線ベクトル設定手段となる仮想光線ベクトル設定部であり、１次光源面から１次到達面に対して光線ベクトル22を設定する（処理（３）、第３の処理）。
【００６２】
10は光線到達可否判定手段となる光線到達可否判定部であり、仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22が通過する単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、該仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22を辿る途中において、該光線ベクトル22が１次光源面及び１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、該１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトル22が到達可能か否かを判定する（請求項１に記載した処理（６）、或いは請求項７に記載した第４の処理）。
【００６３】
11は到達面光量値算出手段となる到達面光量値算出部であり、光線到達可否判定部10により仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22が１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された場合に、該１次到達面について、光源面光量値設定部８により設定された建物外部から１次光源面に到達した光量値に該１次光源面の開口部透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、光線ベクトル22が交差する該１次光源面及び該１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して該１次光源面から該１次到達面に到達する光量値を算出し（請求項１に記載した処理（４））、該光線到達可否判定部10により仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22が該１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、該１次光源面から次候補の１次到達面に対して、仮想光線ベクトル設定部９による前述の第３の処理、及び光線到達可否判定部10による前述の請求項１に記載した処理（６）、或いは請求項７に記載した第４の処理を順次実行して、該光線到達可否判定部10により仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22が該１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された該１次到達面について、光源面光量値設定部８により１次光源面に付与された光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、光線ベクトルが交差する該１次光源面及び該１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して該１次光源面から該１次到達面に到達する光量値を算出する（請求項２に記載した処理（７）、或いは請求項７に記載した第５の処理）。
【００６４】
12は到達面光量値格納手段となる到達面光量値格納部であり、到達面光量値算出部11により、前述の請求項１に記載した処理（４）、或いは請求項７に記載した第５の処理で算出された１次光源面から１次到達面に到達する光量値を該１次到達面に係る図19に示して詳しくは後述する面要素データに格納する（請求項１に記載した処理（５）、或いは請求項７に記載した第６の処理）。
【００６５】
また、到達面光量値格納部12は、１次到達面に係る図19に示して詳しくは後述する面要素データの光量値に、次候補の１次光源面から付与された光量値を加算し、該１次到達面に係る図19に示して詳しくは後述する面要素データを更新して格納する（請求項４に記載した処理（５）、或いは請求項７に記載した第７の処理）。
【００６６】
また、到達面光量値格納部12は、前述の請求項１に記載した処理（４）、或いは請求項７に記載した第５の処理で探索された１次光源面から次候補の１次到達面に対して、仮想光線ベクトル設定部９による前述の第３の処理、光線到達可否判定部10による前述の請求項１に記載した処理（６）、或いは請求項７に記載した第４の処理、及び到達面光量値算出部11による前述の請求項１に記載した処理（４）、或いは請求項７に記載した第５の処理を順次実行して、候補となる全ての１次到達面に対して、前述の請求項１に記載した処理（４）、或いは請求項７に記載した第５の処理で算出された１次光源面から候補となる全ての１次到達面に到達する光量値を、該候補となる全ての１次到達面に係る図19に示して詳しくは後述する面要素データに格納する（請求項１に記載した処理（５）、或いは請求項７に記載した他の第６の処理）。
【００６７】
また、到達面光量値格納部12は、候補となる全ての１次到達面に係る図19に示して詳しくは後述する面要素データの光量値に、次候補の１次光源面から付与された光量値を加算し、該候補となる全ての１次到達面に係る図19に示して詳しくは後述する面要素データを更新して格納する（請求項４に記載した処理（５）、或いは請求項７に記載した他の第７の処理）。
【００６８】
また、建物の形状データの開口部19に対応する面要素である開口部面20を光源の面要素となる１次光源面とし、該１次光源面から目的の１次到達面に光線が到達した後、該１次到達面に光線が反射する場合に該１次到達面を２次光源面とし、該２次光源面から他の目的の２次到達面に光線が到達した後、該２次到達面に光線が反射する場合に該２次到達面を３次光源面として順次設定したｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面から目的のｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面に光線が到達した後、該ｎ次到達面からそのｎ次到達面以外の到達面に向かって光線が反射する場合において、前述の第２の処理では光源面光量値設定部８により、ｎ次到達面を（ｎ＋１）次光源面として認識すると共に、該ｎ次到達面以外の到達面を（ｎ＋１）次光源面から光線が到達し得る（ｎ＋１）次到達面として認識して、該ｎ次到達面に係る面要素データが格納する光量値を（ｎ＋１）次光源面の光量値として設定し、前述の第３の処理では仮想光線ベクトル設定部９により、（ｎ＋１）次光源面から（ｎ＋１）次到達面に対して光線ベクトル22を設定し、前述の請求項１に記載した処理（６）、或いは請求項７に記載した第４の処理では光線到達可否判定部10により、仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22が通過する単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として、仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22を辿る途中において、該光線ベクトル22が（ｎ＋１）次光源面及び（ｎ＋１）次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索することにより、（ｎ＋１）次光源面から目的の（ｎ＋１）次到達面に到達可能か否かを判定し、前述の請求項１に記載した処理（４）、或いは請求項７に記載した第５の処理では到達面光量値算出部11により、光線到達可否判定部10により仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22が（ｎ＋１）次光源面から目的の（ｎ＋１）次到達面に到達可能であると判定された該（ｎ＋１）次到達面について、ｎ次光源面からｎ次到達面に到達した光量値に該ｎ次到達面の拡散放射率を乗じた光量値を（ｎ＋１）次光源面の初期放射光量値として、光線ベクトル22が交差する該（ｎ＋１）次光源面及び該（ｎ＋１）次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して該（ｎ＋１）次光源面から該（ｎ＋１）次到達面に到達する光量値を算出し、前述の請求項４に記載した処理（５）、或いは請求項７に記載した第７の処理では到達面光量値格納部12により、（ｎ＋１）次到達面または候補となる全ての（ｎ＋１）次到達面に係る面要素データの光量値に、次候補の（ｎ＋１）次光源面から付与された光量値を加算し、該（ｎ＋１）次到達面または候補となる全ての（ｎ＋１）次到達面に係る面要素データを更新して格納する。
【００６９】
13は最終的光量値格納手段となる最終的光量値算出部であり、前述の光源面光量値設定部８による前記第２の処理、仮想光線ベクトル設定部９による前記第３の処理、光線到達可否判定部10による前記請求項１に記載した処理（６）、或いは請求項７に記載した第４の処理、到達面光量値算出部11による前記請求項１に記載した処理（４）、或いは請求項７に記載した第５の処理、及び到達面光量値格納部12による前記請求項１に記載した処理（５）、或いは、請求項７に記載した第６の処理、請求項４に記載した処理（５）、或いは請求項７に記載した第７の処理を順次実行して、（ｎ＋１）次光源面から（ｎ＋１）次到達面に加算される光量値が所定の基準に達した場合の光量値を該面要素の最終的光量値として図19に示して詳しくは後述する面要素データに格納する（請求項９に記載した第８の処理）。
【００７０】
光線到達可否判定部10による前述の請求項１に記載した処理（６）、或いは請求項７に記載した第４の処理では、ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面からｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面への光線到達可否を判定する際に該ｎ次光源面と、該ｎ次到達面とが、互いに座標軸上の大小関係から可視出来るか否かを判定する演算処理を含む。
【００７１】
本実施形態の場合、面要素データ構成部６により作成される建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体は、建物の設計モジュール寸法に基づく単位立方体または単位直方体で構成される。
【００７２】
14は光量値表示手段となる光量値表示部であり、評価対象の建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の各面要素の面要素データに格納された最終的到達光量値に基づいて、該建物の内部空間の単位空間毎の最終的到達光量値をディスプレイ２上に表示する。
【００７３】
また、光量値表示部14は、評価対象の建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体を基にして格子状に分割した領域の各々に対して該建物の内部空間の単位空間毎の最終的到達光量値をディスプレイ２上に表示する。
【００７４】
15は測定用面要素設定手段となる測定用面要素設定部であり、評価対象の建物の形状データの座標軸上の所定の位置に測定用面要素を設定する。
【００７５】
16は明るさ演算手段となる明るさ演算部であり、最終的光量値格納部13により格納された全ての面要素の最終的光量値と、建物の形状データの開口部19に対応する面要素である開口部面20を光源の面要素となる１次光源面に係る面要素データに格納された光量値とを光源として、測定用面要素設定部15により設定された測定用面要素上の明るさを演算する。
【００７６】
17は明るさ表示手段となる明るさ表示部であり、明るさ演算部16により演算された測定用面要素上の明るさを表示する。
【００７７】
測定用面要素設定部15により設定された測定用面要素は、評価対象の建物の形状データで構成される床28面から一定の高さの水平面上に設定される。
【００７８】
以下、図４及び図５に示すフローチャートに沿って、本発明に係る光環境解析装置及びそれに搭載された光環境解析用プログラムの処理動作について説明する。
【００７９】
先ず、図４のステップＳ１において、建物情報取得手段となる建物情報取得部５により建物形状情報ＤＢ７に格納された評価対象の建物の形状データを取得する。ここで、建物の形状データとは、建物の間取りに基づく、天井、壁、床28、器物30、建具29要素及び開口部19要素等の各部位をいう。器物30とは冷蔵庫等の家庭電化製品や家具をいう。
【００８０】
入力手段となるキーボード３やマウス４により入力して、建物形状情報ＤＢ７に記憶された特定の建物ＣＡＤ（Computer Aided Design;コンピュータによる支援設計製図）データを読み出し、評価に必要な建物の間取りに基づく部位の形状データのみを抽出することが出来る。
【００８１】
また、入力手段となるキーボード３やマウス４により入力し、記憶手段となるメモリ18に一時記憶したＣＡＤデータから建物情報取得部５により一時記憶した建物の形状データのみを抽出することも可能である。
【００８２】
図３（ａ）は、建物のＣＡＤデータを表示したものである。これらのデータから図３（ｂ）に示すように建物の形状データとして、屋根、外壁27、開口部19、天井面、間仕切壁26、床28面、建具29、家具等を抽出する。
【００８３】
次に図４のステップＳ２において、建物の形状データで構成された評価対象の建物内部空間を、図７に示すように、単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割する。次にステップＳ３において、建物の形状データを単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の建物の形状に対応付けて、単位空間に対応する単位立方体または単位直方体を構成している面要素の集合として再構成する。
【００８４】
次にステップＳ４において、図６及び図７に示す建物の形状データの開口部19に対応する面要素である開口部面20と、該開口部以外の部位に対応する面要素である開口部以外面と、を区分して面要素を開口部面20を光源の面要素となる１次光源面と、開口部以外面を１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面とに区分する。
【００８５】
次にステップＳ５において、各面要素ごとに面要素光量値情報記憶手段となる面要素光量値情報データベース（以下、「面要素光量値情報ＤＢ」という）21に面要素データを格納する。
【００８６】
上記ステップＳ１〜Ｓ５は、面要素データ構成手段となる面要素データ構成部６の演算処理により実行される。
【００８７】
ここで、面要素データ構成手段となる面要素データ構成部６は、図７に示すように、建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に分割し、該単位立方体または単位直方体の各面要素を、図６に示す建物の形状データの開口部19に対応する面要素である開口部面20と、開口部19以外の部位に対応する面要素である開口部以外面とに区分して、座標及び属性データを付与して面要素光量値情報ＤＢ21に記憶された図19（ａ）に示す各面要素データに格納する。
【００８８】
本実施形態では、建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体は、建物の設計モジュール寸法に基づく単位立方体または単位直方体に再構成したものである。
【００８９】
図６及び図７は、面要素データ構成部６により建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体に再構成した一例である。即ち、建物内部空間の光環境を解析する単位空間に対応する単位立方体または単位直方体を再定義するために、例えば、建物の内部空間を図７の様に同一の単位立方体の組合せとして再構成する（図４のステップＳ３）。
【００９０】
更に単位空間に対応する単位立方体または単位直方体を構成する各面要素について建物の形状データのうち、天井、床28、壁（外壁27、間仕切壁26）、開口部19、建具29表面、およびキッチンセット、洗面台、ユニットバス、家具、または家庭電化製品等の器物30その他の光線の通過を遮る要素と、単位空間に対応する単位立方体または単位直方体を構成する各面要素の位置座標の重なりを検査して、天井、壁、床28等の開口部19以外に対応する面要素（以下、「開口部以外面」という）と、開口部19に対応する面要素（以下、「開口部面20」という）とに区分してそれぞれの属性データを与える（図４のステップＳ４）。
【００９１】
本実施形態では、座標軸上の平面軸（Ｘ軸、Ｙ軸）及び鉛直軸（Ｚ軸）の３方向の座標を建物の平面モジュール寸法を基準にしてその内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位立方体に分割する。ここで、モジュール寸法は、建物の設計において基準として用いる単位寸法をいい、建物の柱間等の各部の寸法は、この単位寸法の倍数で統一して設計される。
【００９２】
従って、建物の内部空間を単位空間である単位立方体または単位直方体に分割する場合には、建物の平面モジュール寸法に合わせて行うのが好ましい。例えば、モジュール寸法が３０５mmの場合は、座標軸上のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向について一辺が３０５mmの立方体を単位空間に対応する単位立方体として分割することが出来る。モジュール寸法が５００mmの場合は、座標軸上のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向について一辺が５００mmの立方体を単位空間に対応する単位立方体として分割することが出来る。
【００９３】
また、上記単位空間に対応する単位立方体に分割した場合は、天井高によっては、全て平面モジュール寸法を適用しても、Ｚ軸方向が整数値に割り切れない場合もある。この場合は、単位立方体の代わりに鉛直軸（Ｚ軸）方向について平面モジュール寸法以外の別の単位に分割して均等な容積の立体（単位直方体）に分割しても良い。
【００９４】
図８は、建物の設計に用いられる平面モジュール寸法を基準寸法にして、座標軸上のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向（３次元方向）に格子状の基準線を引き、これら基準線同士により形成されるグリッドに対応した建物の内部空間の単位空間である単位直方体を示したものである。
【００９５】
このようにして構成された単位立方体または単位直方体の位置は該単位立方体または単位直方体の各頂点のうちで空間軸に関して最も大きな座標値を持つ点を代表点とし、この代表点の位置を単位立方体または単位直方体の位置として認識する。具体的には、図８に示されるように原点から一番遠い位置にある単位直方体の頂点を代表点（ｉ,ｊ,ｋ）とする。
【００９６】
また、単位立方体または単位直方体は６つの面を有している。即ち、単位立方体または単位直方体は、座標軸上のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の３つの空間軸に垂直な面をそれぞれ２面ずつ、全体で６面を有している。
【００９７】
そして、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の何れか同じ空間軸についての２面のうち、空間軸に対して外側（正方向）になる面要素のみを認識することにより、その位置を単位立方体の位置指定整数値で指定する。
【００９８】
即ち、図８に示されるように、１つの単位空間に対応する単位立方体または単位直方体について、Ｘ軸方向面要素、Ｙ軸方向面要素、及びＺ軸方向面要素の３つの面要素の位置座標を特定する。これにより、単位立方体または単位直方体は６面全てのデータを持つ必要がなく、演算処理の手順を削減することが出来、高速処理に寄与する。
【００９９】
次に、単位立方体または単位直方体のＸ軸方向面要素、Ｙ軸方向面要素、Ｚ軸方向面要素について、建物の形状データとの位置座標の重なりから開口部面20と、開口部以外面とに区分して、それぞれの建物の形状データを引用して属性データを与える。
【０１００】
具体的には、（１）開口部19に重なる面要素である場合、（２）天井、壁（外壁27、間仕切壁26）、床28等の開口部19以外の部位に重なる面要素である場合、（３）何も形状データがない場合（nullデータ）、以上の３つの属性の何れであるかを判別して属性データ（部位属性）を付与する。このとき、各部位は光の透過率である部位透過率も属性データとして付与する。特に開口部19についてはガラスの透過率（開口部透過率）が付与される。
【０１０１】
また、Ｘ軸方向面要素、Ｙ軸方向面要素、及びＺ軸方向面要素は、それぞれＸ，Ｙ，Ｚの各方向の空間軸に対して表側（座標軸の正方向側）と裏側（座標軸の負方向側）の２面が存在するところ、２面をそれぞれ別個の面として扱う必要があるために、（１）表、（２）裏、の何れであるかを判別して属性データ（面属性）が付与される。後述するように、各面要素同士が互いに座標軸上の大小関係から可視出来る位置関係にあるか否かを判定するために格納される面要素データである。
【０１０２】
更に解析のための演算処理や後述する表示のため演算処理において各面要素ごとに光量値データを持つことが必要である。このため、光源面光量値設定手段となる光源面光量値設定部８によりＸ軸方向面要素、Ｙ軸方向面要素、Ｚ軸方向面要素の各面要素に対して、代表する１つの光量値データが格納される。即ち、各面要素ごとに代表座標に対する代表光量値、または代表到達光量値のデータが対応している。
【０１０３】
以上をまとめると、単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の各面要素データは、図19（ａ）に示すように、［部位属性（床Ｆ、壁Ｗ、天井Ｃ、その他建具、器物等の開口部以外、開口部19等の開口Ｗｉ），部位透過率，面要素方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ） ，代表点座標値（Ｘ座標値，Ｙ座標値，Ｚ座標値（例えば図８のｉ，ｊ，ｋ）），面属性（表、裏），光量値（光源光量値、到達光量値）］ というデータ構造を構成する。
【０１０４】
こうした手順を経て、評価解析の対象となる建物の内部空間を独自のデータ構造を有する単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の面要素で再構成し、図19（ａ）に示すデータ構造からなる面要素データを使用して、各面要素の位置、各面要素がどの方向に面しているかを直角座標系と整数座標値で表現出来る。
【０１０５】
これにより後述する仮想光線ベクトル22が面要素で遮られるか否かを判定する際に面要素の位置に整数座標値を使用するために曖昧な比較・判断が発生せず、信頼性が高く計算手順を簡便なものにすることが出来る。
【０１０６】
次に、図４のステップＳ６において、開口部面20を光源の面要素となる１次光源面とし、開口部19以外面を該１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として、該１次光源面から１次到達面に到達する到達光量値を演算する。
【０１０７】
即ち、図５のステップＳ７に進んで、１次光源面から光線が到達する候補となる１次到達面を探す。先ず前処理として光源面光量値設定手段となる光源面光量値設定部８により、図７に示す開口部面20を、光源の面要素となる１次光源面として認識すると共に、図６に示す開口部19以外の面を１次光源面から光線が到達し得る面要素である１次到達面として認識して、建物外部から該第１次光源面に到達する光量値を該１次光源面に係る面要素データに格納する。
【０１０８】
具体的には、図６に示す開口部19の属性である面要素は、図７に示す開口部面20として抽出されて１次光源面として認識される。本実施形態では、全天空照度５０００ルックスに相当する光量値を建物の開口部19に到達する光量値とみなし、該開口部19を構成する各面要素の光量値として、面要素データに格納する演算処理が行われる。この光量値は、１次光源面は、建物内部空間の各１次到達面に対して、放射する光量値の初期値であるから、外部から到達した値そのものではなく、開口部透過率（主にガラスの透過率に相当する）を乗じた値が用いられる。
【０１０９】
開口部19に到達する光量値の設定方法としては、例えば特開２０００−８４７６号公報に示された様な方法で光量値を設定する方策も想定出来る。尚、全天空照度とは、何も遮るものがなく、全天空を望める水平面を受照面とする天空光照度である。また、天空光照度とは、天空光による照度であり、天空光とは、太陽以外の天空からの光である。全天空照度５０００ルックスに対応する天空光の状況は直射日光がなく、昼間のかなり薄暗い曇天に対応する。
【０１１０】
また、開口部19以外の床28、壁（外壁27、間仕切壁26）、天井等の面要素は、開口部以外面として抽出されて１次到達面として認識される。また、部位が何もない（nullデータ）である場合は、到達面の候補から除外される。
【０１１１】
次にステップＳ８において、光線到達可否判定部10による演算処理が、１次光源面から１次到達面への光線到達可否を判定する際に該１次光源面と、該１次到達面とが、互いに可視出来るか否かを判定し、可視出来なければ前記ステップＳ７に戻って次候補の１次到達面を抽出する。これにより、光源面から光線が到達することが当然ありえない面要素を光量計算から事前に排除することが出来、計算時間の短縮が出来る。
【０１１２】
ここで、光線到達可否判定部10は、ｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面からｎ（ｎ＝１，２，３,…）次到達面への光線到達可否を判定する際に該ｎ次光源面と、該ｎ次到達面とが、互いに座標軸上の大小関係から可視出来るか否かを判定する。
【０１１３】
具体的には図９に１次光源面と１次到達面となる各面要素の関係の一例を示す。図９において、１次光源面と１次到達面の相互の位置関係は各面要素の座標値（単位立方体の代表点座標値）と各面要素のデータの面属性（表、裏）を参照して判定する。
【０１１４】
これにより、相互に可視出来る関係にあるか否か（可視性）を単純な座標値の大小関係で判断することが出来、且つ座標値の比較が整数値で行うことが出来るために曖昧な判断を伴わずに信頼性に高い判定が出来る。
【０１１５】
例えば、図９の「光源面α」のデータ構造は、［開口部，透過率１００％，Ｘ，ａ，ｂ，ｃ，表，光量値］である。即ち、この光源面αは、部位属性は開口部19であり、面要素方向はＸであり、代表点の座標値は、Ｘ軸方向はａ、Ｙ軸方向はｂ、Ｚ軸方向はｃであり、面属性は表（座標軸上の正方向側）である。
【０１１６】
これに対して「到達面Ａ」のデータ構造は、部位属性は壁であり、面要素方向はＹであり、代表点の座標値は、Ｘ軸方向はｄ、Ｙ軸方向はｅ、Ｚ軸方向はｆであり、面属性は表（座標軸上の正方向側）である。
【０１１７】
この場合のＸ、Ｙ、Ｚ座標値の関係は、Ｘ軸方向では、到達面Ａの座標値ｄ＞光源面αの座標値ａ、Ｙ軸方向では、到達面Ａの座標値ｅ＜光源面αの座標値ｂ、Ｚ軸方向では、到達面Ａの座標値ｃと光源面αの座標値ｆとは任意である。Ｘ軸方向について到達面ｄが光源面ａよりも座標値が大であるから「光源面α」から「到達面Ａ」は座標軸上の大小関係から「可視出来る」と判定される。
【０１１８】
また図９に「他の面要素Ｂ」として示している他の到達面として想定した面要素は、部位属性はnull、代表点の座標値は、Ｘ軸方向はｇ、Ｙ軸方向はｈ、Ｚ軸方向はｉであり、面属性は表（座標軸上の正方向側）である。
【０１１９】
この場合の座標値の関係はＸ軸方向について、想定した到達面Ｂの座標値ｇ＜光源面αの座標値ａとなっており、「光源面α」から「他の面要素Ｂ」は座標軸上の大小関係から「可視出来ない」と判定し、光源面から光線が到達することが当然ありえない面要素として認識する。
【０１２０】
このようにして、前記ステップＳ８で光源面から到達候補面を可視出来ると判定された場合にはステップＳ９に進む。また、前記ステップＳ８で光源面から到達候補面を可視出来ないと判定された場合には前記ステップＳ７に戻り次の到達面候補に関して、上述と同様に可視出来るか否かの判定を行う。
【０１２１】
次にステップＳ９では、仮想光線ベクトル設定手段となる仮想光線ベクトル設定部９により、１次光源面から１次到達面に対して光線ベクトル22を設定する。
【０１２２】
そして、ステップＳ10〜Ｓ12では、光線到達可否判定手段となる光線到達可否判定部10により、仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22が通過する単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として該光線ベクトル22を辿る途中において該光線ベクトル22が１次光源面及び１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索する探索処理を行う。
【０１２３】
図10は１次光源面と１次到達面との関係のうち、両方の面要素の中心点同士を直線で結んだ仮想の光線ベクトル22を設定して、１次光源面から目的の１次到達面に光線ベクトル22が到達可能か否かを判定する一例を示す。図10では、１次光源面αから放射される光線ベクトル22の始点から終点を辿る途中において他の面要素によって遮られる面要素Ａの場合と、遮られない面要素Ｂの場合の関係を示す。
【０１２４】
１次光源面αから面要素Ａへ向かった光線ベクトル22は、その始点から終点を辿る途中において他の面要素で構成された障害物23で遮られており、光線ベクトル22が面要素Ａに到達出来ない。
【０１２５】
ここで、障害物23は、天井、間仕切壁26、建具29、または家具若しくは家庭電化製品等の器物30の建物の形状データにより部位属性（開口部以外）が付与された面要素である。
【０１２６】
一方、１次光源面αから１次到達面となる面要素Ｂへ向かった光線ベクトル22は途中他の面要素で遮られることもなく到達することが出来る。
【０１２７】
図11は、光線到達可否判定部10により、仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22が通過する単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを判定対象として該光線ベクトル22を辿る途中において該光線ベクトル22が１次光源面及び１次到達面以外の他の面要素に交差するか否かを探索する探索処理を説明する図である。図11により面要素同士に設定した仮想の光線ベクトル22の始点から終点を辿る途中において該光線ベクトル22を遮断するか否かの判定について詳細に説明する。
【０１２８】
或る１次光源面の探索処理は、Ｘ軸方向面要素、Ｙ軸方向要素面、Ｚ軸方向面要素の３方向について処理を行うが、ここでは、便宜上、１次光源面、１次到達面、及び途中に光線ベクトル22を遮断する他の面要素について、全てＸ軸方向面要素である場合について説明する。
【０１２９】
先ず、探索処理の前処理として探索対象となる単位空間に対応する単位立方体または単位直方体を抽出する。具体的には、光線ベクトル22が通過する単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のみを抽出する。これにより、光線ベクトル22が通過しない単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の探索処理を省略することが出来、演算処理速度の高速化に寄与する。
【０１３０】
次に、探索処理の本処理を行う。その光線ベクトル22を辿る途中には、以下の数１式で示される増分で表現される座標値に対応するＸ軸方向面要素が存在する可能性がある。ここで、以下の数１式における（ｘｓ，yｓ，zｓ）は探索の始点である光源面の座標値（代表点座標値）であり、（ｘｔ，yｔ，zｔ）は探索の終点である到達面の候補となる面要素の座標値（代表点座標値）、ΔＸ，ΔＹ，ΔＺはそれぞれＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸での座標値の増分である。また、Int（数式）は（  ）の中の数式の結果を整数値に変化させる関数である。
【０１３１】
〔数１〕
ΔＸ＝１
ΔＹ＝Int（ΔＸ×（ｙｔ−ｙｓ）／（ｘｔ−ｘｓ））
ΔＺ＝Int（ΔＸ×（ｚｔ−ｚｓ）／（ｘｔ−ｘｓ））
【０１３２】
尚、本実施形態では単位立方体は建物の設計モジュール寸法に合わせているので、Ｘ軸方向の面要素を演算処理するためにＸ軸方向の座標値増分ΔＸに単位は１モジュール（３０５mm）と定義する。
【０１３３】
そうすると、探索処理におけるＸ軸方向面要素の座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は以下の様に変化してゆく。即ち、図11（ａ）に示すように、探索処理の最初に通過する単位立方体のＸ軸方向面要素の座標値は以下の数２式で表される。ここで、到達面の座標値は、Ｘ＝ｘｔ、Ｙ＝ｙｔ、Ｚ＝ｚｔとする。
【０１３４】
〔数２〕
Ｘ＝ｘｓ＋１
Ｙ＝ｙｓ＋Int（１×（ｙｔ−ｙｓ）／（ｘｔ−ｘｓ））
Ｚ＝ｚｓ＋Int（１×（ｚｔ−ｚｓ）／（ｘｔ−ｘｓ））
【０１３５】
また、図11（ｂ）に示すように、次に通過する単位立方体のＸ軸方向面要素の座標値は以下の数３式で表される。
【０１３６】
〔数３〕
Ｘ＝ｘｓ＋２
Ｙ＝ｙｓ＋Int（２×（ｙｔ−ｙｓ）／（ｘｔ−ｘｓ））
Ｚ＝ｚｓ＋Int（２×（ｚｔ−ｚｓ）／（ｘｔ−ｘｓ））
【０１３７】
また、図11（ｃ）に示すように、その次に通過する単位立方体のＸ軸方向面要素の座標値は以下の数４式で表される。
【０１３８】
〔数４〕
Ｘ＝ｘｓ＋３
Ｙ＝ｙｓ＋Int（３×（ｙｔ−ｙｓ）／（ｘｔ−ｘｓ））
Ｚ＝ｚｓ＋Int（３×（ｚｔ−ｚｓ）／（ｘｔ−ｘｓ））
【０１３９】
このように、到達面に至るまで、１モジュールずつ探索処理を行う。ΔＸ，ΔＹ，ΔＺで逐次増加する座標値を持つＸ軸方向面要素が存在すれば、光線ベクトル22の透過の障害となる面要素が存在すると判定する。
【０１４０】
そして、図５のステップＳ11において、光線ベクトル22の透過の障害となる面要素が存在すると判定した場合には、ステップＳ12の判定に移る。即ち、当該面要素の部位属性を参照して、当該面要素が一部または全部透過（０％＜透過率τ≦１００％）するか、光線ベクトル22を完全に遮断する（透過率τ＝０％）かを検討する。
【０１４１】
例えば、面要素の部位属性がガラス入りの建具（透過率τ＝８０％）の場合、前記ステップＳ10に戻り、同じ光線ベクトル22の探索処理を継続する。この場合、面要素データから引用した光量値に透過率８０％を掛けて光量値を減じる処理がなされる。このような演算処理により光線ベクトル22の始点から終点まで探索処理を終えると、次候補の到達面に対する光線ベクトル22の探索処理を行う。
【０１４２】
また、面要素の部位属性が壁である場合、光線ベクトル22を完全に遮断する（透過率τ＝０％）ので、前記ステップＳ７に戻って、次の光線ベクトル22（同一の１次光源面から次候補の１次到達面へ）の探索処理を行う。
【０１４３】
このような探索処理においても面要素データの座標値は整数値で表現されるために判定に特段の処理は不要で曖昧な判定とはならない。
【０１４４】
このステップＳ７〜Ｓ12は一つの１次光源面からの光線が到達する可能性のある全ての１次到達面に対して実行される。更に、一つの１次光源面の検討が終了すると、ステップＳ７に移り、次候補の光源面について逐次演算処理を行い、全ての１次光源面要素について演算処理を行う。
【０１４５】
また、床、壁等の開口部以外の面要素であっても、到達面に光が到達した後、該到達面は、光を一部吸収して、光量値が減衰するものの再び放射する（本発明ではこれを「反射」という）光量値を持つ。即ち、その放射光量値を有する光源面として認識される。
【０１４６】
このように、ステップＳ７〜Ｓ12に示す探索処理を順次行い、到達面に至った場合には、即ち光線が遮られることが無いと判定され、演算処理は、次のステップＳ13以降に進む。
【０１４７】
この手順であれば、前述した従来例のような光源面要素からの放射を模擬した多量の光線の設定する演算処理が不要であり、安定な計算が実現出来る。
【０１４８】
次に光量値を算出するステップＳ13〜Ｓ15に移行する。ここで、到達面光量値算出手段となる到達面光量値算出部11は、光線到達可否判定手段となる光線到達可否判定部10によって、光源面光量値設定部８により設定した光線ベクトル22が１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された場合に、該１次到達面について、光源面光量値設定部８により設定された建物外部から１次光源面に到達した光量値に該１次光源面の開口部透過率を乗じた光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、光線ベクトル22が交差する該１次光源面及び１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して１次光源面から１次到達面に到達する光量値を算出し、光線到達可否判定部10により仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22が１次光源面から目的の１次到達面に到達不可能であると判定された場合に、１次光源面から次候補の１次到達面に対して、仮想光線ベクトル設定部９による前述の第３の処理、光線到達可否判定部10による前述の請求項１に記載した処理（６）、或いは請求項７に記載した第４の処理を順次実行して到達面光量値算出部11により、光線到達可否判定部10により仮想光線ベクトル設定部９により設定した光線ベクトル22が１次光源面から目的の１次到達面に到達可能であると判定された該１次到達面について、光源面光量値設定部８により１次光源面に付与された光量値を該１次光源面の初期放射光量値として、光線ベクトル22が交差する該１次光源面及び１次到達面以外の他の面要素の透過率を考慮して該１次光源面から該１次到達面に到達する光量値を算出する。
【０１４９】
ステップＳ13では、到達面への到達光量値を求める際には、光源となる面要素と、到達する候補となる面要素との幾何学的な関係から以下の数５式により形態係数Ｆを求める。図12は形態係数Ｆの求め方の一例を示し、以下の数５式で、Ｌは光線ベクトル22の長さ、αは光線ベクトル22の始点を含み、且つＸ軸とＹ軸を含む平面に平行な平面にＺ軸方向から投影したときの該光線ベクトル22の始点を含む平面と光線ベクトル22とが成す角度、βは光線ベクトル22の終点を含み、且つＸ軸とＺ軸を含む平面に平行な平面にＹ軸方向から投影したときの該光線ベクトル22の終点を含む平面と光線ベクトル22とが成す角度、Ａは面要素の面積である。光源面要素がＸ軸方向の壁要素で到達する面要素もＸ軸方向の壁要素の場合である。形態係数Ｆは無次元の量となる。
【０１５０】
〔数５〕
Ｆ＝ｃｏｓα×ｃｏｓβ×Ａ／Ｌ２／π
ｃｏｓα＝｜Ｘｓ−Ｘｔ｜／Ｌ
ｃｏｓβ＝｜Ｘｓ−Ｘｔ｜／Ｌ
Ｌ＝｛（Ｘｓ−Ｘｔ）２＋（Ｙｓ−Ｙｔ）２＋（Ｚｓ−Ｚｔ）２｝1/2
【０１５１】
次にステップＳ14において、前記数５式により求めた形態係数Ｆに光源面からの放射光量値を乗じた量が到達する面要素に達する光量値を以下の数６式により算出する。以下の数６式で、αはｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面の光量値の初期値である。
【０１５２】
〔数６〕
到達面光量値＝α×Ｆ
【０１５３】
そして、ステップＳ15において、到達面光量値算出部11により算出された到達光量値を、到達面光量値格納手段となる到達面光量値格納部12により１次到達面に係る面要素データに格納することにより光量値算出処理を終了する。
【０１５４】
ここで、到達面光量値格納手段となる到達面光量値格納部12は、前述の請求項１に記載した処理（４）、或いは請求項７に記載した第５の処理で探索された１次光源面から次候補の１次到達面に対して、仮想光線ベクトル設定部９による前述の処理（３）、第３の処理、光線到達可否判定部10による前述の請求項１に記載した処理（６）、或いは請求項７に記載した第４の処理、及び到達面光量値算出部11による前述の請求項１に記載した処理（４）、或いは請求項７に記載した第５の処理を順次実行して、候補となる全ての１次到達面に対して前述の請求項１に記載した処理（４）、或いは請求項７に記載した第５の処理で算出された該１次光源面から候補となる全ての１次到達面に到達する光量値を、候補となる全ての１次到達面に係る面要素データに格納する。
【０１５５】
そして、到達面光量値格納部12により、候補となる全ての１次到達面に係る面要素データの光量値に、次候補の１次光源面から付与された光量値を加算し、候補となる全ての１次到達面に係る面要素データを更新して格納する。これにより一つの光源面に対する一つの到達面の光量値算出の演算処理が終了したことになる。
【０１５６】
次にステップＳ16において、同一の光源面（１次光源面）について到達する候補の有無を判定する。ステップＳ16において、まだ、到達面の候補があれば、前記ステップＳ７に戻り、同一の光源面について候補となる全ての到達面要素についてステップＳ７〜Ｓ16の処理を行う。前記ステップＳ15では前述した到達面光量値格納手段となる到達面光量値格納部12により、１次到達面に係る面要素データに、次候補の１次光源面から付与された光量値を加算して面要素データを更新して格納する。
【０１５７】
図13に一つの光源面αに着目した場合の光源面αから候補となる複数の到達面Ａ，Ｂ，Ｃに光線ベクトル22が到達し光量値が与えられる演算処理の状況を示す。この状況は、一つの光源面から全方向に対して光線が「放射」されている状況をコンピュータ上で行う演算処理のために模擬的に現したものである。この手順であれば光源面の面要素から各到達面への光線の放射（全方向に拡散する）を模擬して、不必要に多数の光線の設定を行う演算処理が発生せず、安定な計算が実現出来る。
【０１５８】
図５のステップＳ７〜Ｓ16において、同一の１次光源面から次候補の１次到達面に対して、仮想光線ベクトル設定手段となる仮想光線ベクトル設定部９、光線到達可否判定手段となる光線到達可否判定部10、到達面光量値算出手段となる到達面光量値算出部11によるそれぞれの演算処理を順次実行して、候補となる全ての１次到達面に対して光量値を面要素データに格納した後、ステップＳ17では、次の演算処理すべき１次光源面が有るか否かをチェックする。
【０１５９】
図14は複数の光源面α，β，γから一つの到達面Ａに光線ベクトル22が到達して光量値が与えられる演算処理の状況を示す図である。
【０１６０】
更にステップＳ17において、上述した１次光源面とは異なる他の面要素に係る１次光源面が有る場合は、上述と同じ演算処理（図５のステップＳ７〜Ｓ17）を行う。そして、全ての１次光源面についての演算処理が終了すれば、図４のステップＳ６の処理を終了する。
【０１６１】
次に図４のステップＳ18において、到達面に到達した光量値を与えられた面要素が光を放射する段階となる。ステップＳ18では、いわゆる開口部19等の光源面（以下、「１次光源面」という）から該到達面（以下、「１次到達面」という）が受ける光量値を更に該到達面が反射した光により他の到達面に放射する場合の演算処理をする。
【０１６２】
ここで、「反射した光」とは、或る到達面に到達した光線の光量値にその到達面の拡散放射率を乗じた光量値をその到達面以外の到達面に放射する光をいう。即ち、本発明に係る光環境解析用プログラム及び光環境解析装置では、その到達面の到達光量値の一部がその到達面に吸収され、残りがその到達面を光源面と認識して放射することになる。
【０１６３】
ステップＳ18では、請求項３に記載された光環境解析用プログラムによる演算処理を行う。いわば、１次到達面から反射する光量値を２次光源面として２次到達面への放射光量値を演算処理するものである。到達面光量値算出手段となる到達面光量値算出部11により、前記到達手段で求められた１次光源面からの到達した光量値に１次到達面の拡散放射率を乗じて、１次到達面が２次光源として発する光量値の初期値とする。
【０１６４】
前述したように１次光源面から受けた光を反射する１次到達面は、当然に１次光源面とはならないので、全てが２次光源面の候補となる。２次光源面から２次到達面に到達する到達光量値の演算処理は、上述の図５に示したステップＳ７〜Ｓ17と同じ手順が採用されるのでここでは詳しい説明を省略する。
【０１６５】
図15は、ステップＳ18，Ｓ７〜Ｓ17の処理の一例を示している。この例では先ず１次光源面αの面要素データの座標値（ａ，ｂ，ｃ）からの光量を１次到達面Ａの面要素データの座標値（ｄ，ｅ，ｆ）が受けて、この１次到達面Ａ（ｄ，ｅ，ｆ）が２次光源面となり、他の面要素である２次到達面Ｂに対して放射している例である。
【０１６６】
このようにして算出された２次到達面の光量値は、前述したステップＳ６から流れたステップＳ15の到達面光量値格納手段となる到達面光量値格納部12により同到達面に加算されて面要素データに更新データとして格納される。更に、２次到達面の光量値を基にして３次光源面としてステップＳ18，Ｓ７〜Ｓ17の演算処理を行う。
【０１６７】
図４のステップＳ19では、このように光源面からの光線の放射と、到達面への到達光量値の算出及び加算を繰り返して到達面への到達光量値を求めて行く。即ち、光源面光量値設定手段となる光源面光量値設定部８、仮想光線ベクトル設定手段となる仮想光線ベクトル設定部９、光線到達可否判定手段となる光線到達可否判定部10、到達面光量値算出手段となる到達面光量値算出部11、及び到達面光量値格納手段となる到達面光量値格納部12によるそれぞれの演算処理を順次実行して、到達面への到達光量値を加算し、その面要素データを更新してゆく。
【０１６８】
そして、最終的光量値格納手段となる最終的光量値格納部13により、（ｎ＋１）次光源面から（ｎ＋１）次到達面に加算される光量値が所定の基準に達した場合の光量値を該面要素の最終的光量値として面要素データに格納する。
【０１６９】
この際の光線放射量は到達面への吸収・放射を繰り返して行くうちに急激に減衰し、数回手順を繰り返すことでほぼ積算された到達光量値は飽和値に達する。即ち、ステップＳ15の到達面光量値算出手段となる到達面光量値算出部11において算出された光量値の加算前と加算後とを比較して予め定めた変化量を超えない状態になれば計算を終了する（図４のステップＳ19）。
【０１７０】
ところで、輝度分布は光量の存在分布とみなすことが出来、建物の内部空間の明るさ分布をみるためには単位空間ごとの光量値の分布を表示することが重要である。
【０１７１】
そこで、本発明に係る光環境解析装置は、評価対象の建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の各面要素の面要素データに格納された最終的到達光量値に基づいて、該建物の内部空間の単位空間毎の最終的到達光量値を表示する光量値表示手段となる光量値表示部14を備えている。ここで、建物の内部空間とは、床28面、壁（外壁27、間仕切壁26）面、天井面で形成される立方体や直方体を含む３次元の立体をいう。
【０１７２】
また、光量値表示部14は、評価対象の建物の形状データで構成される内部空間の単位空間に対応する単位立方体または単位直方体を基にして格子状に分割した領域の各々に対して建物の内部空間の単位空間毎の最終的到達光量値を表示する。
【０１７３】
光量値表示部14は、単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の各面要素データに格納された最終的到達光量値データを使用する。
【０１７４】
例えば、単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の各面要素データに格納された最終的到達光量値データをそのまま表示用光量値として引用する。
【０１７５】
即ち、床28面の表示用光量値は、座標軸上のＺ軸方向面要素の最終的到達光量値データを引用し、壁面の表示用光量値は、Ｘ軸方向面要素またはＹ軸方向面要素の最終的到達光量値データを引用する。
【０１７６】
また、単位空間に対応する単位立方体または単位直方体のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向の面要素の面要素データに最終的到達光量値データを加算して該単位立方体または単位直方体を代表する１つの表示用データとしても良い。
【０１７７】
光量値表示部14は、単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の表示用参照データを引用して、該表示用参照データと照合して、単位空間に対応する単位立方体または単位直方体毎に、表示する光量値を決定し、表示要素を画面に表示する。また、プリンタ25等の印刷機能により紙等に印刷することも可能である。
【０１７８】
ここで、図19は表示用参照データである。表示用参照データは、光量値（または光量値の範囲）と表示要素の対応表である。表示要素は、例えば、色（ＲＧＢの階調の組み合わせ）、記号、図形、文字等の値が定義されている。
【０１７９】
即ち、図19（ａ）に示して前述した面画素データに応じて、図19（ｂ）では該面画素データの光量値が予め設定された閾値の範囲内に含まれる場合に色に応じた所定の数値が付与される。例えば、図19（ａ）の♯１面画素の光量値データが「１．８」であり、該光量値が「１．８」は、図19（ｂ）に示された閾値「１．０＜１．８≦２．０」の範囲内にあるためＲ(赤）Ｇ(緑）Ｂ(青）値の組み合わせとして「Ｒ＝０」「Ｇ＝０」「Ｂ＝４２８５０」が色表現として選択され、図19（ｃ）のごとく表された面要素表示の色表現として作成され、その色が図16及び図17に示すごとく表示される。尚、図16及び図17は実際はカラー表示である。
【０１８０】
また、光量値表示部14は、単位空間に対応する単位立方体または単位直方体毎に表示することが出来るから、平面図、立断面図等で表示された建物の間取りをその単位空間に対応する単位立方体または単位直方体（建物の設計モジュール寸法を基準としたグリッドに合致したもの）に合わせて、格子状に分割した領域（グリッド）の各々に表示要素を割り付けて明るさ分布を表示することが出来る。
【０１８１】
図16は、明るさ表示部17による明るさ分布の表示例である。図16に示す平面間取り図に面要素を格子状に区分して、そこに光量値を与えて表示することで建物の階単位で建物内部を俯瞰（ふかん；鳥の視線のような高い所から見下ろし眺める）出来る様な表示が可能となる。
【０１８２】
図16の例では階段部24の近くの壁には開口部19の設定がなく、階段部24の前周辺は全体的に暗いことが表示出来る。
【０１８３】
図17では図の左上部に示された階段部24の近くの壁に開口部19が設定されているために階段部24の前周辺は全体的に若干の明るさが生じている。
【０１８４】
尚、図16及び図17における表示は建物の一階部分の水平断面図であり、この図面だけでは解らないが、階段部24の２階部分には図示しない開口部19が設定されており、この効果のために階段部24周辺は若干の明るさが認められる。階全体を俯瞰的に表示することと、建物全体を解析対象とすることで初めてこうした結果を得ることが出来、開口部19による間取りでの明るさ分布が説明出来る。
【０１８５】
本発明に係る光環境解析装置では、評価対象の建物の形状データの座標軸上の所定の位置に測定用面要素を設定する測定用面要素設定手段となる測定用面要素設定部15と、請求項２０に記載した最終的光量値格納手段となる最終的光量値格納部13により算出された全ての面要素の最終的光量値と、請求項１８または請求項１９に記載した開口部面20を光源の面要素となる１次光源面に係る面要素データに格納された光量値とを光源として、測定用面要素設定部15により設定された測定用面要素上の明るさを演算する明るさ演算手段となる明るさ演算部16と、該明るさ演算部16により演算された測定用面要素上の明るさを表示する明るさ表示手段となる明るさ表示部17とを備え、測定用面要素設定部15により設定された測定用面要素は、評価対象の建物の形状データで構成される床28面から一定の高さの水平面上に設定される。
【０１８６】
図18は、測定用面要素設定部15の入力画面の一例である。図18では建物の内部空間の２階の床28面から１２００mmの高さの明るさが表示されるように設定している。このように測定指標の水平方向を選ぶことにより明るさ演算部16で演算された明るさ分布を、床28面から一定の高さでの仮想面での水平面光量値として示すことが出来る。なお、階段共有空間は、階段昇り口の在る階（１階）を表示するか、階段降り口の在る階（２階）を表示するかの選択である。
【０１８７】
図16及び図17における表示に使用される光量値は、建物の形状データで構成される内部空間を単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の面要素データに格納された最終的光量値を使用するのではなく、床28面から一定の高さで仮想の面要素を設定して、その面要素に最終的に到達する光量を個別に演算する。
【０１８８】
この場合に光量値の演算処理には、前述のごとく算出したｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面から測定用面要素設定部15により設定した仮想の面要素に到達する到達光量値を使用する。
【０１８９】
一方で、例えば玄関での明るさを認識する場合には玄関全体を眺めた時の明るさ分布で明るさを判断していることが想像される。同様に階段部24周辺でも階段部24の周辺全体を見て明るい或いは暗いと判断しているものと推定出来る。
【０１９０】
そうすると適当な高さの水平面照度の表現では不十分で、広がりを含めた、鉛直面での照度をも取り込んだ表現が必要なことが推定される。
【０１９１】
図18は測定用面要素設定部15となる表示高さ設定手段の画面の例である。図18において、２階の床28面から１２００mmの高さを表示を設定し、測定指標を水平方向或いは水平方向・鉛直方向を選ぶことにより床28面から一定の高さでの仮想面での水平面光量値、或いは同じ高さでの水平面光量値と鉛直面光量値とを合成した値を表示することが出来る。
【０１９２】
この場合も表示に使用される光量値は、上述してきた単位空間に対応する単位立方体または単位直方体の面要素データに格納された最終的到達光量値データを使用するのではなく、床28面から一定の高さで仮想の面要素を設定して、その面要素に最終的に到達する光量値を個別に演算する。
【０１９３】
また、光量値の演算処理には、請求項１〜１１に記載した何れかの光環境解析プログラムを使用し、算出したｎ（ｎ＝１，２，３,…）次光源面から前記仮想の面要素に到達する到達光量値を使用する。
【産業上の利用可能性】
【０１９４】
本発明の活用例として、建物の内部空間の光量値を使って屋内の明るさ分布の光環境シミュレーションに用いることが出来る他、飛行機や車等の内部空間の光量値を使って機内或いは車内等の明るさ分布の光環境シミュレーションにも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１９５】
【図１】本発明に係る光環境解析装置の外観の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る光環境解析装置の制御系の構成を説明するブロック図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は評価対象の建物の間取りの一例をＣＡＤ図面により表現する斜視図及び平面図である。
【図４】本発明に係る光環境解析用プログラムによる演算処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ６，Ｓ18の詳細を示すフローチャートである。
【図６】解析対象となる建物の形状データの一例を示す図である。
【図７】評価対象の建物の解析空間のイメージ図である。
【図８】評価対象の建物の内部空間を構成する単位立方体と面要素との関係を示す図である。
【図９】光源面要素と光線到達候補面との座標軸上の大小関係から可視判断を行う様子を示す図である。
【図１０】光源面要素から放射された光線が到達面要素に到達する様子と、途中に他の面要素で遮られる様子を示す図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は光源面要素から放射された光線が到達面要素に到達するか否かを判断する原理を説明する概念説明図である。
【図１２】光源面要素が座標軸のＸ軸方向壁要素で到達面候補もＸ軸方向壁要素の場合で形態係数の求め方を説明する概念説明図である。
【図１３】光源面から複数の到達面に放射光線が到達し、光量値が与えられる様子を示す図である。
【図１４】複数の光源面からの放射光線が同じ到達面に到達し、光量値が加算される様子を示す図である。
【図１５】面要素に到達した光線が放射することで再度他の到達面に光線が到達する様子を示す図である。
【図１６】階段前近くに開口部が設定されていない建物の一階部分の明るさ分布を表示した一例を示す図である。
【図１７】階段前近くに開口部が設定されている建物の一階部分の明るさ分布を表示した一例を示す図である。
【図１８】測定用面要素設定手段の設定のための入力画面を示す図である。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は面要素データの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１９６】
１…制御装置
２…ディスプレイ
３…キーボード
４…マウス
５…建物情報取得部
６…面要素データ構成部
７…建物形状情報ＤＢ
８…光源面光量値設定部
９…仮想光線ベクトル設定部
10…光線到達可否判定部
11…到達面光量値算出部
12…到達面光量値格納部
13…最終的光量値格納部
14…光量値表示部
15…測定用面要素設定部
16…明るさ演算部
17…明るさ表示部
18…メモリ
19…開口部
20…開口部面
21…面要素光量値情報ＤＢ
22…光線ベクトル
23…障害物
24…階段部
25…プリンタ
26…間仕切壁
27…外壁
28…床
29…建具
30…家具または家庭電化製品などの器物