Author: Ana Lemic

Realizacija istraženog u programima

Prethodnim istraživanjem došla sam do oblika optičkog tela i indeksa refrakcije. Dalje sam posmatrala slučaj kada je zrak pod 45 stepeni i po uzoru na simulaciju modelovala staklo koje bi prelamalo zrake i postavila na ivicu objekta u programima 3dsMax i Sketchup .

3ds Max

Postavljajući Vray sunce pod 45 stepeni i dodavanje telu materijal stakla sa indeksom refrakcije 1,5 analizirala sam render. Uporedila sam 3 situacije: bez staklenog tela, sa telom manjih i sa telom većih dimenzija.

Slika 1: Bez optičkog tela

 

Slika 2: Sa optičkim telom manjih dimenzija

 

Slika 3: Sa optičkim telom većih dimenzija

Nažalost nisam uočila nikakvu promenu senki u renderu, što znači da program ne može da prelama zrake na ovaj način.

Sketchup

Proverila sam slučaj i u ovom programu, gde sam podesila vreme jesenje ravnodnevnice oko 12h kada su zraci odgovarajući i ponovo postavila optičko telo.

Slika 1: Bez optičkog tela

Slika 2: Sa optičkim telom manjih dimenzija

Slika 3: Sa optičkim telom većih dimenzija

Zaključak je ponovo isti, bez promene na renderu.

 

 

Daljim istraživanjem analizirala sam osunčanost objekta tokom sva četiri godišnja doba, za vreme prolećne i jesenje ravnodnevnice, letnje dugodnevnice i zimske kratkodnevnice u 12h. Ugao zraka za geografski položaj Novog Sada izgleda ovako:

Proleće i jesen- upadni ugao približno 45°

Leto- upadni ugao približno 68°

Zima – upadni ugao približno 21°

 

Slikoviti prikaz se može dobiti u Sketchup programu uz postavljanje odovarajućih parametara.

Zaključila sam da sunčevi zraci dolaze do objekta samo leti i to ne u potpunosti. Idealni zrak nakon prelamanja o optičko telo bi trebalo da zaklapa ugao približno 77° sa horizontalnicom kako bi obasjao ceo objekat.

Preostaje pitanje kakvo optičko telo bi moglo da prelomi zrak na ovaj način, a da mu je oblik pogodan za rotaciju i da ne kvari izgled objekta. Proučavanjem optike i optičkih tela, došla sam do pretpostavke da će najviše odgovarati postavka sfernog sočiva napravljenog od stakla, sa indeksom refrakcije 1,5. Ovu pretpostavku sam analizirala u aplikaciji Ray Optics Simulation koja simulira zakone optike.

KORAK 1: Odabir vrste optičkog tela i nameštanje oblika

 

KORAK 2: Odabir zraka

 

KORAK 3: Postavljanje zraka približno pod 45 stepeni i analiza preloma

 

 

 

KORAK 4: Analiziranje promene situacije uz smanjenje i povećanje indeksa refrakcije

Smanjenjem indeksa refrakcije ugao prelamanja se povećava, što ne doprinosi našem cilju

 

Povećanje indeksa refrakcije rezultuje odbijanjem zraka u samom telu i preusmerenje najveće količine zraka na istu stranu gde se nalazi izvorni zrak, što takođe ne doprinosi našem cilju.

ZAKLJUČAK:

Simulacija dobijena sa sfernim sočivom od stakla sa indeksom refrakcije 1.5 je najpribližnije rešenju problema, što će dalje da se analizira u programima 3ds Max i Sketchup prilikom Vray renderovanja.

 

https://phydemo.app/ray-optics/simulator/