4.3. Integrating simulation and con

4.3. Integrating simulation and control
We now describe how we integrate the lighting simulation described in Section 4.1 with the control algorithm described in Section 4.2, which requires several steps:
1. Modeling: Create the geometry, material properties, and lightmaps for the desired environment as described in Section 4.1. The result is a Unity simulation that can render a photorealistically lit space corresponding to any position of the sun and any single light fixture.
2. Initialization: Determine the (possibly time-varying) desired light field for the environment, which may depend on the occupants’ positions and needs. We also specify initial RGB intensity values for all the light fixtures in the room.
3. Light rendering: Combine the precomputed lightmaps to render the room lighting corresponding to the sun position and specified fixture intensities.
4. Color sensor reading: Calculate synthetic color sensor readings by averaging RGB values from downward-looking cameras in the lit environment.
5. Lighting control: Input the color sensor readings to the control algorithm along with the desired light field to update the RGB intensity values for all the light fixtures.
6. Looping: return to Step 3.
We elaborate on Step 3. In Section 4.1 we discussed how the lightmaps due to each individual fixture and sun position are precomputed and stored. Since light transport is linear, we use superposition to create a composite light field out of these pre-rendered lightmaps to create an accurate lightmap for any combination of sun position and RGB values for each fixture.
In particular, suppose there are M color sensors, N light fixtures and T different sun positions. For each of the N fixtures, we set the RGB color to [1, 0, 0], [0, 1, 0], and [0, 0, 1] (i.e., full red, green, and blue), render global illumination results for each channel, and collect the 3M × 1 vector of color sensor readings for this scene (with no daylight). The color sensor readings due to each fixture are collected into a 3M × 3N matrix denoted C. Similarly, for each of the T sun positions, we compute the 3M × 1 vector, denoted dt, corresponding to the color sensor readings at time t for this scene (with no fixture lighting).
Thus, when the RGB values of each light determined by the control algorithm at time t are specified by a 3N × 1 vector ut, we calculate the corresponding 3M × 1 color sensor reading yt as:

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

4.3 การรวมการจำลองและการควบคุมเราตอนนี้อธิบายวิธีการที่เรารวมการจำลองแสงที่อธิบายไว้ในหัวข้อ 4.1 ด้วยอัลกอริทึมควบคุมที่อธิบายไว้ในส่วน 4.2 ซึ่งต้องมีหลายขั้นตอน:1. สร้างโมเดล: สร้างรูปทรงเรขาคณิต คุณสมบัติของวัสดุ และ lightmaps สิ่งแวดล้อมต้องอธิบายไว้ในหัวข้อ 4.1 ผลคือ การจำลองความสามัคคีที่สามารถสร้างช่องว่างไฟ photorealistically ที่สอดคล้องกับตำแหน่งต่าง ๆ ของดวงอาทิตย์และการแข่งแสงเดียว2. เริ่มต้น: กำหนด (อาจเป็นเวลาแตกต่างกัน) ต้องแสงฟิลด์สิ่งแวดล้อม ซึ่งอาจขึ้นอยู่กับตำแหน่งของผู้อยู่อาศัยและความต้องการ เราระบุค่าความเข้ม RGB เริ่มต้นการแข่งขันแสงทั้งหมดในห้องด้วย3. ไฟแสดง: รวม lightmaps precomputed แสดงไฟห้องที่ตรงกับตำแหน่งดวงอาทิตย์ และการปลดปล่อยก๊าซแข่งระบุ4. สีเซ็นเซอร์อ่าน: คำนวณอ่านเซ็นเซอร์สีสังเคราะห์ โดยหาค่าเฉลี่ยค่า RGB จากกล้องลงมองในที่สว่าง5. แสงสว่างควบคุม: เข้าอ่านเซ็นเซอร์สีกับอัลกอริทึมควบคุมพร้อมกับฟิลด์อ่อนต้องปรับปรุงค่าความเข้มสีแบบ RGB สำหรับแข่งขันแสงทั้งหมด6. แบบวนรอบ: กลับไปยังขั้นตอนที่ 3เราอย่างละเอียดในขั้นตอนที่ 3 ในส่วนที่ 4.1 เรากล่าวว่า lightmaps เนื่องจากแต่ละตำแหน่งแข่งและดวงอาทิตย์แต่ละ precomputed และเก็บไว้ ขนอ่อนเป็นเส้น เราใช้ superposition เพื่อสร้างเขตข้อมูลผสมแสงจาก lightmaps rendered ล่วงหน้าเหล่านี้เพื่อสร้าง lightmap ถูกต้องสำหรับการรวมกันของตำแหน่งดวงอาทิตย์และค่า RGB สำหรับแข่งแต่ละโดยเฉพาะอย่างยิ่ง สมมติว่า มีเซนเซอร์สี M, N ตกแต่งแสง และตำแหน่งดวงอาทิตย์แตกต่างกัน T สำหรับแต่ละการแข่งขัน N เราตั้งค่าสี RGB [1, 0, 0], [0, 1, 0], และ [0, 0, 1] (เช่น เต็มสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน), แสดงผลแสงสว่างส่วนกลางสำหรับแต่ละช่องสัญญาณ และเก็บเวกเตอร์ 3 M × 1 ของสีเซ็นเซอร์อ่านสำหรับฉากนี้ (กับไม่ตามฤดูกาล) อ่านเซ็นเซอร์สีเนื่องจากการแข่งแต่ละรวบรวมเข้าเป็น M × 3 คืน 3 เมตริกซ์สามารถบุค ในทำนองเดียวกัน สำหรับแต่ละตำแหน่งดวงอาทิตย์ T เราคำนวณเวกเตอร์ M 3 × 1 สามารถบุ dt ที่สอดคล้องกับการอ่านเซนเซอร์สีที่เวลา t สำหรับฉากนี้ (มีแสงสว่างไม่แข่ง)ดังนั้น เมื่อค่า RGB ของแสงแต่ละตามอัลกอริทึมควบคุมที่เวลา t เป็นไปตามแบบ 3 คืนซื้อ 1 เวกเตอร์ ut เราคำนวณที่สอดคล้องกัน 3 M × 1 สีเซ็นเซอร์อ่าน yt เป็น:

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

4.3 การบูรณาการการจำลองและการควบคุมขณะนี้เราอธิบายวิธีการที่เราบูรณาการจำลองแสงที่อธิบายไว้ในมาตรา 4.1 มีขั้นตอนวิธีการควบคุมที่อธิบายไว้ในมาตรา 4.2 ซึ่งจะต้องมีหลายขั้นตอน: 1 การสร้างแบบจำลอง: สร้างรูปทรงเรขาคณิตคุณสมบัติของวัสดุและ lightmaps สำหรับสภาพแวดล้อมที่ต้องการตามที่อธิบายไว้ในข้อ 4.1 ผลที่ได้คือการจำลองความสามัคคีที่จะทำให้พื้นที่ไฟ photorealistically ที่สอดคล้องกับตำแหน่งของดวงอาทิตย์และการติดตั้งไฟใด ๆ เดียว. 2 เริ่มต้น: กำหนด (อาจจะเป็นเวลาที่แตกต่างกัน) ไฟสนามที่ต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมซึ่งอาจขึ้นอยู่กับตำแหน่งอยู่อาศัยและความต้องการ นอกจากนี้เรายังเริ่มต้นระบุค่าความเข้มของสี RGB สำหรับทุกติดตั้งไฟในห้องพัก. 3 การแสดงผลแสง: รวม lightmaps precomputed ที่จะทำให้แสงของห้องที่สอดคล้องกับตำแหน่งดวงอาทิตย์และความเข้มที่ระบุการติดตั้ง. 4 อ่านเซ็นเซอร์สี: คำนวณการอ่านเซ็นเซอร์สีสังเคราะห์โดยเฉลี่ยค่า RGB จากกล้องลงมองในสภาพแวดล้อมไฟ. 5 ควบคุมไฟ: การป้อนข้อมูลการอ่านเซ็นเซอร์สีให้กับขั้นตอนวิธีการควบคุมพร้อมกับไฟสนามที่ต้องการในการปรับปรุงค่าความเข้มของสี RGB สำหรับทุกติดตั้งไฟ. 6 บ่วง: กลับไปขั้นตอนที่ 3 เราทำอย่างละเอียดในขั้นตอนที่ 3 ในมาตรา 4.1 ที่เราคุยกันว่า lightmaps เนื่องจากการติดตั้งในแต่ละบุคคลและตำแหน่งของดวงอาทิตย์มี precomputed และเก็บไว้ ตั้งแต่การขนส่งแสงเป็นเส้นตรงเราจะใช้การทับซ้อนในการสร้างไฟสนามคอมโพสิตจากเหล่า lightmaps ก่อนการแสดงผลในการสร้าง Lightmap ที่ถูกต้องสำหรับการรวมกันของตำแหน่งดวงอาทิตย์และค่า RGB สำหรับแต่ละการติดตั้ง. โดยเฉพาะอย่างยิ่งสมมติว่ามี M เซ็นเซอร์สี ยังไม่มีการติดตั้งไฟและ T ตำแหน่งดวงอาทิตย์ที่แตกต่างกัน สำหรับแต่ละการแข่งขันยังไม่มีข้อความที่เราตั้งค่าสี RGB ที่ [1, 0, 0], [0, 1, 0] และ [0, 0, 1] (เช่นเต็มสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน), การแสดงผล ผลการส่องสว่างทั่วโลกสำหรับแต่ละช่องและเก็บ 3M × 1 เวกเตอร์ของการอ่านเซ็นเซอร์สีสำหรับฉากนี้ (มีเวลากลางวันไม่ได้) อ่านเซ็นเซอร์สีเนื่องจากการติดตั้งในแต่ละจะถูกเก็บรวบรวมเป็น 3M ×เมทริกซ์ 3N แสดงซีในทำนองเดียวกันสำหรับแต่ละตำแหน่งของดวงอาทิตย์ T เราคำนวณ 3M × 1 เวกเตอร์แสดง dt สอดคล้องกับการอ่านเซ็นเซอร์สี ณ เวลา t ฉากนี้ (ที่มีแสงติดตั้งไม่ได้). ดังนั้นเมื่อค่า RGB ของแต่ละแสงกำหนดโดยขั้นตอนวิธีการควบคุมที่เวลา t ที่ระบุไว้โดย 3N × 1 เวกเตอร์ยูทาห์เราจะคำนวณที่สอดคล้อง 3M × 1 อ่านเซ็นเซอร์สี YT เป็น:

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

4.3 . การบูรณาการแบบจำลองและการควบคุม
ตอนนี้เราอธิบายว่าเรารวมแสงจำลองอธิบายในส่วนของ 4.1 กับการควบคุมวิธีการอธิบายไว้ในมาตรา 4 ซึ่งต้องมีหลายขั้นตอน :
1 การสร้างรูปทรงเรขาคณิตและคุณสมบัติของวัสดุ lightmaps เพื่อที่ต้องการสภาพแวดล้อมที่อธิบายไว้ในมาตราที่ 4.1 .ผลที่ได้คือการจำลองความเป็นเอกภาพที่สามารถแสดง photorealistically จุดพื้นที่ที่สอดคล้องกับตำแหน่งของดวงอาทิตย์และโคมไฟเดียวใด ๆ .
2 เริ่มต้น : กำหนด ( อาจจะเกิดไฟสนาม ) ที่ต้องการเพื่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งอาจจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่อยู่อาศัย และความต้องการ เราสามารถระบุค่าเริ่มต้นสำหรับทุกสีความเข้มแสงโคมไฟในห้อง
3สีอ่อน : รวม precomputed lightmaps ที่จะให้แสงของห้องที่สอดคล้องกับดวงอาทิตย์และความเข้มที่ระบุตำแหน่งติดตั้ง .
4 อ่านเซ็นเซอร์สี : สีสังเคราะห์โดยเฉลี่ยเซ็นเซอร์คำนวณอ่านค่า RGB จากลงมองกล้องในจุดสิ่งแวดล้อม .
5 การควบคุมแสงสว่าง :ใส่สีเซ็นเซอร์อ่านเพื่ออัลกอริทึมการควบคุมพร้อมกับแสงที่ต้องการข้อมูลเพื่อปรับปรุงค่า RGB ความเข้มแสงทั้งหมดส่วนควบ .
6 วนลูปกลับไปขั้นตอนที่ 3 .
เราซับซ้อนในขั้นตอนที่ 3 ในส่วนของ 4.1 เรากล่าวถึงวิธีการ lightmaps เนื่องจากแต่ละคนแข่งและตำแหน่งของดวงอาทิตย์จะ precomputed และเก็บไว้ เนื่องจากการขนส่งแสงเป็นเชิงเส้นที่เราใช้ในการสร้างไฟสนามประกอบนี่ออกก่อนให้ lightmaps สร้าง lightmap ที่ถูกต้องสำหรับการรวมกันใด ๆของตำแหน่งดวงอาทิตย์และ RGB ค่าสำหรับแต่ละโคม
โดยเฉพาะ สมมติว่า มีเซ็นเซอร์สี M , N โคมไฟและตำแหน่งดวงอาทิตย์ที่แตกต่างกันที่ T สำหรับแต่ละของ N ประปา เราตั้งค่าสี RGB [ 1 , 0 , 0 ) ] , [ 0 , 1 , 0 ) ] , และ [ 0 , 0 , 1 ] ( เช่นเต็มสีแดงสีเขียวและสีฟ้า ) , การแสดงผลแสงสว่างของโลกสำหรับแต่ละช่องและเก็บ 3 × 2 เวกเตอร์สีเซ็นเซอร์อ่านฉากนี้ ( ไม่มีแสง ) สีเซ็นเซอร์อ่านเนื่องจากแต่ละโคมจะเก็บลงใน 3 × 3N เมทริกซ์แทน C " สำหรับแต่ละตำแหน่งดวงอาทิตย์ที เราคำนวณ 3 × 1 กล่าวคือ เปลี่ยนเวกเตอร์