İç mekan tasarım aşamasında bilgisayar destekli aydınlatma simülasyonlarının sağladığı olanaklar, kısıtlamalar ve çözüm önerileri
During the period of designing of interior space, the possibilities and limitations brought up on by computer aided illumination simulations and solution suggestions
Yazar: RIZA FATİH MENDİLCİOĞLU
Danışman: DOÇ. HAKAN ERTEK
Hacettepe Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / İç Mimarlık ve Çevre Tasarımı Ana Sanat Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: İç Mimari ve Dekorasyon = Interior Design and Decoration
Dizin: Aydınlatma = Lighting ; Aydınlatma ekipmanları = Lighting equipments ; Benzetim = Simulation ; Bilgisayar destekli = Computer aided ; Mekan tasarımı = Space design ; Tasarım = Design ; İç mekan = Interior space ; İç mekan tasarımı = Interior design

Özet:
Bu çalışmada, günümüzde iç mimarlık projelerinin tasarım aşamalarında sıklıkla kullanılan bilgisayar destekli aydınlatma simülasyonlarının iç mekan tasarımlarına ve iç mimarlara getirdiği olanaklar ve kısıtlamalar, kuramsal olarak ve örnek simülasyonlar aracılığı ile araştırılmış ve beraberinde getirdiği sorunlara çözüm önerileri geliştirilmiştir.Birinci bölümün birinci kısmında, bilgisayar destekli aydınlatma simülasyonları, tarihçeleri ve çıkış amaçları açıklanmış, teknolojik gelişime paralel olarak değişen yapıları ve kullanım alanları irdelenmiştir. Birinci bölümün ikinci kısmında ise simülasyonlarda kullanılan direkt aydınlatma ve küresel aydınlatma kavramlarına değinilmiş ve ?Foto- Realizm? kavramı açıklanmıştır. Aynı zamanda iç mimarların bu programları kullanmasındaki sebepler ve koşullar açıklanmıştır.İkinci bölümde ilk olarak mekan algısı ve mekan algısında ışığın öneminden bahsedilmiştir. Işığın tanımı, yapısı, fiziksel özellikleri, ışığı oluşturan ve simülasyon programlarında da simüle edilen fotonlardan ve fotometriden bahsedilmiştir. İkinci bölümün devamında aydınlatma kavramı irdelenmiş, yapay ve doğal aydınlatma arasındaki farklar, yapay aydınlatma tipleri ve yöntemleri araştırılmıştır.Üçüncü bölümde öncelikle bilgisayar destekli üç boyutlu modelleme programlarında ve simülasyonlarda kullanılan standart ışıklar, fotometrik ışıklar ve diğer aydınlatma yöntemlerine değinilmiştir. Aydınlatma simülasyonlarında çok önemli bir kavram olan ?Küresel Aydınlatma? kavramı ve hesaplama yöntemleri üzerinde durulmuş, avantajlarından ve dezavantajlarından bahsedilmiş, fotometrik ışıklarla olan ilişkisi açıklanmış ve görsel olarak çeşitli örnekler kullanılmıştır. Sonrasında çoklu aydınlatma hesaplama yöntemleri, avantajları ve dezavantajları açıklanmış, bu yöntemlerin en önemli programları olan ?Mental Ray? ve ?V-ray? konusunda detaylı bilgiler ve görsel örnekleri verilmiş, iç mekan projelerindeki avantajları ve dezavantajları irdelenmiştir.Dördüncü kısımda gerçek hayattaki aydınlatma renk gibi iç mekan niteliklerinin, bilgisayar destekli aydınlatma simülasyonları ile karşılaştırılmalı analizleri yapılmıştır. Amaç fotometrik ışıklarla yapılan simülasyonların gerçek sahnelerinden farklarını araştırmaktır. Bu analizler için ?Kanal B? televizyon kanalının içinde yer alan iki adet çekim sahnesi ele alınmıştır. İlgili sahnelerin fotoğrafları çekilmiş, dekorların ve diğer objelerin ölçüleri alınmış, ışık tipleri belirlenmiştir. Sonrasında iç mekan modellemesinde en çok kullanılan programların başında gelen 3Ds Max programı ile sahnelerin birebir ölçülerde modellemeleri yapılmış ve gerçek sahnede kullanılan ışıklar aynı mesafelerde uygulanmıştır. Sahnelerin simülasyonları ?Mental Ray? ve ?V-ray? ile ayrı ayrı alınmış, analizler bu sonuçlara göre yapılmıştır. Alınan sonuçlara göre, gerçek sahne ile simüle edilen sahneler arasında özellikle genel aydınlatma farkları ve renkli ışıkla aydınlatma farkları belirlenmiş, bunların sebepleri ve yapılabilecekler tartışılmıştır.Beşinci ve son bölümde, konuyla ilgili hatırlatmalarla beraber, alınan sonuçların detaylı sebepleri, iç mimarların bu tür problemler karşısında neler yapabilecekleri irdelenmiş ve çözüm önerileri sunulmuştur.Anahtar Sözcükler: İç Mekan,Simülasyon, Işık, Foto-Realizm, Küresel Aydınlatma

Abstract:
In this study, the possibilities and limitations brought upon interior space design and interior architects by computer-aided illumination simulations, frequently used in the design phase of interior architecture projects, have been analyzed theoretically and through sample simulations, and solutions have been designed for the problems that they entail.In the first section of the first chapter, computer-aided illumination simulations, their history, and original purposes have been defined, and their structure and utilization fields, which have changed in parallel with technological development, have been discussed. In the second section of the first chapter, the concepts of direct illumination and global illumination used in simulations have been touched upon, and the concept of ?Photo-Realism? has been defined. At the same time, the reasons interior architects use these programs and the conditions on which they do so have been explained.In the second chapter, first of all, the conception of space and the significance of illumination in this conception have been discussed. The description of light, its structure and physical properties, as well as photons that make up light and that are simulated in the programs and photometry are explained. As the second chapter moves on, the concept of illumination is analyzed, and the differences between artificial and natural light, types of artificial lighting, and their methods are investigated.The third chapter starts by discussing standard lights, photometric lights, and other illumination methods used in the computer-aided three-dimensional modeling programs and simulations. The concept of ?Global Illumination,? which is significant in illumination simulators, and calculation methods have been emphasized; its advantages and disadvantages have been discussed; its relationship to photometric lights has been explained and various visual examples have been used. Afterwards, multiple illumination calculation methods, along with their advantages and disadvantages, have been explained, and detailed information on and visual examples to ?Mental Ray? and ?V-Ray,? the most important programs of these methods, have been provided, along with an analysis of their advantages and disadvantages in interior space projects.In the fourth chapter, comparative analysis of interior space characteristics, such as color, in real life and computer-aided illumination simulations have been carried out. The aim is to investigate the differences between simulations made by photometric light and actual stages. To this end, two stages located inside the television channel of ?Kanal D? have been used. The stages in question were photographed; the measurements of the setting and other objects have been taken, and illumination types have been identified. Afterwards, the stages were modeled through the 3Ds Max program according to their actual dimensions, and the lights used in the real stages were applied at the same distances. The simulations of the stages were separately recorded through ?Mental Ray? and ?V-Ray,? and the analyses were carried out according to these results. Based on the results, the differences in especially general illumination and in illumination through colored lighting between the actual stages and the simulated stages have been determined, and the reasons for these differences have been discussed alongside things to be done about them.In the fifth and final chapter, in addition to the reminders on the topic, detailed reasons for the obtained results and what interior architects can do when faced with these problems have been analyzed, and suggestions for solutions have been presented.Keywords: Interior Space, Simulation, Light, Photo-Realism, Global Illumination