건축물 일조와 일영 분석 : Blender Sun position addon 2.8

 블렌더의 Sun position Add-on을 통해 건축물의 그림자 분석을 할 수 있습니다. 
 2.7x버전에서는 외부에서 다운받아 사용해야 했지만, 2.8x버전으로 오면서 내장 Add-on으로 변경되어 Preferences에서 체크만으로  쉽게 사용할수 있습니다. Sun position을 사용하면 방위에 따른 태양의 위치를  정하고 시뮬레이션을 돌려 건축물에 따른 음영을 검토할 수 있습니다.

 아래의 예시는 단독건물에서 그림자를 만들어내는 법을 설명하고 있지만, 대지에 있는 여러 건물의 매스를 만들어 설계건물의 일조시간의 범위도 알아 낼수도 있습니다.
 하단에서 시작과 완료파일을 다운받아 이용해 보시기 바랍니다.

블렌더 sun position 을 이용한 일영분석
건축물 그림자 분석

그림자 분석을 위한 블렌더 Sun Position 기본설명

블렌더에서 Sun Position 활성화와 위치

활성화 : Edit > Preferences > add-on 에서 Sun postiion을 검색해 체크를 합니다. 
위치 : World properties > Sun position 을 찾을 수 있습니다.

오픈스트리트맵에서 위도와 경도 찾기

 OpenStreetMap에서 위도(Latitude)와 경도(Longitude)를 찾을 수 있습니다. 그림의 우측상단의 오렌지색 밑줄친 부분이 좌표입니다. 이 좌표값을 Enter coordinates 에 복사해 넣어줍니다. /를 지우고 , 로 대체시켜야 합니다. (예) 37.55619, 126.97232  

open street map에서 서울역 좌표 찾기
OpenStreetMap Coordination

Sun Position 인터페이스 보기 (blender 2.82a)

 활성화 시키면 World > Sun Position 메뉴가 나타납니다. 
 인터페이스 Usage mode, Location, Time 으로 구성되어 있습니다. 

Sun position 각 기능에 대한 설명
Sun position addon 모습
Usage mode 는 Normal , Sun+HDR Texture 으로 구분됩니다. 태양 시뮬레이션을 위해 우리는 Normal을 사용합니다.
1. Sun Object : 3D 공간에 있는 있는 Light를 선택합니다. Light의 종류가 Sun Light 인지 확인하세요.
2. Collection : Outliner > Sun 폴더를 만들어 주고, 구형(sphere) 객체를 만들고 넣어줍니다. 
3. Display mode : Analemma 를 그대로 둡니다. 자세한 사항은 블렌더 메뉴얼을 확인합니다.
4. Sky Texture : Sky Texture를 선택합니다. 우선 Surface > Color > Sky Texture를 선택해야 나타납니다. 

Location은 좌표를 넣어주는 곳입니다. 
5. Enter coordinates를 넣어줍니다. 예제에서는 오픈스트리트맵에서 좌표를 찾아 값을 넣어 주었습니다. 
자동으로 대부분의 값이 변합니다.
6. Show North : Y축이 북쪽이 아니라면 모델링에 따라 알맞게 변경시켜 줍니다. 
7. Distance : 공간상에서의 태양객체의 거리를 나타내 줍니다. 거리를 가까이 준다해도 건축물의 빛의 양은 변하지 않습니다. 이것은 Sun Light만의 특징이기도 합니다.

Time 은  년도와 날짜 시간을 입력해 줍니다. 일출과 일몰시간을 확인할 수 있습니다.
8. Use day of year : 원하는 년도와 날짜를 기입합니다.
9. UTC zone : 9를 입력합니다. Universal Time 시간보다 우리는 9시간이 빠르다고 생각하면 됩니다. 
10. Daylight savings :체크하면 1시간이 플러스 됩니다. 썸머타임이 있는 나라에서는 필요하지만 우리는 해제해 놓고 쓰면 됩니다. 약 30년전에 한국도 여름에 시행했던 것으로 기억합니다.

유튜브 영상보기



Blender Sun Position을 이용한 건축물 그림자 분석 실습하기

  • Sun position check

>> Edit - Preferences - Add-ons 클릭해 Sun postion을 찾아 체크해 줍니다.

preferences에서 sun position 선택하기
Sun position add-on check

  • World 탭에서 Sun position 설정하기

Usage mode
>> Sun Object : Sun Light를 선택해 줍니다. 
      이때 Sun Light가 아니라면 Light를 선택하고 Object data에서 Sun으로 바꿔 줍니다.

Object data에서 Sun light 설정하기
Sun light

>> Collection : Collection과 구를 만들고 구를 컬렉션에 넣어줍니다. 구(sphere)가 태양의 위치로 이동합니다.

Collection을 만들고 Sun설정
Collection and Sun

>> Sky Texture :  상단 Surface-Color-Sky texture를 선택해 줍니다. 

blender에서 sky texture 선택하기
Sky Texture Setting
 
Location 
>> Enter coordinates : 오픈 스트리트 맵에서 서울역 좌표값을 얻습니다. ( 37.55619, 126.97232  ) 
     복사해 넣어주고 Enter를 치면 자동 설정됩니다.
>> Distance : 20 을 입력합니다. 건축물에 태양객체가 다가옵니다. 

Enter coordinates 입력과 Distance 조정하기
Location

Time 
>> Use day of year : 2020년 10월 10일을 기입합니다. Sunrise : 6:35, Sunset : 18:01로 계산됩니다.
>> UTC zone : 9 를 입력합니다.
>> Time : 시간을 넣어가며 태양이 움직이는지 확인해 봅니다.

sun position time에 년도,월,일을 기입하고 UTC +9를 넣습니다.
Time/ UTC Setting

  • Animation 설정

>> Timeline에서 시작점을 0에 놓습니다. 
      다시 Time을 6(시)로 기입하고 오른쪽 마우스를 누릅니다. 
      메뉴에서 insert keyframe을 선택합니다. 
      다시 Timeline에서 250프레임으로 옮기고 Time: 18(시)를 입력해 줍니다.
      태양이 움직이는지 확인해 줍니다.

애니메이션 키프레임을 추가합니다.
key frame 삽입

>> 상단 Animation tab을 클릭합니다. Editor type을 graph editor로 바꿔줍니다.
     T key를 눌러 linear로 바꿔줍니다. 프레임을 옮겨 가며 이상이 없는지 확인해 봅니다.

Graph Editor에서 interpolation bezier와 linear보기
interpolation: bezier linear

  • Composition 설정

>> View Layer Tab에  Denoise Data 체크합니다.
>> 상단에 Composition Tab으로 이동해 아래의 그림과 같이 설정합니다. Shift+A - Denoise node

Composition에서 Denoise node를 연결해 노이즈를 제거해 주기
Composition : Denoise

  • Rendering 설정

>> Properties - Render tab 으로 이동해 cycles engine를 선택해 줍니다.
>> Sampling - Render 값을 128로 설정합니다. 높일수록 렌더타임과 품질은 올라갑니다. 
>> Render tab으로 이동합니다. Output : 경로를 선택해 줍니다. File format : FFMpeg video, Encoding-container: Matroska, vedio Codec : H.264,  Output Quality : High quality로 설정해 줍니다.
>> Menu- Render- Render Animation (Ctrl+F12)를 선택해 줍니다. 완료되면 경로에 가서 애니메이션을 확인합니다.

블렌더 렌더를 위한 output과 Encoding video codec 설정하기
Output / Encoding Setting

아래의 영상은 이전에 만들었던 자료입니다.  



Earth System Research Laboratory's online calculator 의 데이타를 기반으로 하고 있습니다.
Sun Position 블렌더 매뉴얼 : https://docs.blender.org/manual/en/dev/addons/lighting/sun_position.html

  • 일조 일영분석 파일 다운로드
Start File : Download
Finish File : Download


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