傾斜している面の反射について

射光の計算方法について教えてください。
高度は地面と平行が0度、真上から地面が90度
方角は北が0度、東90度、南180度、西270度とした場合です。

＜光源＞
高度：a度
方角：b度
＜反射面＞
長方形で平らな鏡
反射面を真南から西側へc度回転して設置
傾きは反射面を上にして北側の辺を上げ、d度で設置

この場合、反射光の方角と仰角はどのように計算すればよいでしょうか。
計算式やシミュレーションツールがあれば、教えてください。

No.3 回答者： angkor_h 回答日時： 2018/08/19 22:22

No.2です。

> 「方角が何度で、反射する角度が水平の地面から何度で」
ならば、No.1回答で示した、1)2)による座標変換で、
まずは、反射面における、入射光の高度と方位を求めてください。
注意は、方位も反射面基準に変換することです。
そうすれば、反射面から見た反射光の高度/方位への変換は簡単です。
それを、1)2)と同様の考え方で、逆の手順で座標変換をして、
地表に対する高度/方位に変換すればよいです。
人が作った変換式の適用では意味も分からず、検証のしようもありません。

####
ご質問の意図がやっとわかりました。
任意の斜面に対する反射光の、地表に対する高度/方位を求めたい、ということですね。
こんな情報は、ネット上にはありませんから、
ご自身で座標変換を行う計算式を作るしかないでしょう。

この回答へのお礼

ご回答いただき、ありがとうございます。
急ぎであることと、ネット上で検索してもなかったという理由で
こちらへ質問しましたが、
自分で一から計算式を作る時間もないので、また別の手を考えます。

お礼日時：2018/08/19 22:59

No.2 回答者： angkor_h 回答日時： 2018/08/19 15:57

No.1です。

Piは、円周率3.14のことです。「π」では「n(エヌ)」と間違いやすいので。
エクセルでは「Pi()」が利用されています。
このことから、計算結果は[rad]になることもお分かりかと思います。

この回答へのお礼

ご回答いただき、ありがとうございます。
計算式に当てはめて計算してみましたが、算出された値がどういう値なのか、わかりませんでした。
サイトも
最終的に、「方角が何度で、反射する角度が水平の地面から何度で」ということが分かればいいのですが…。

お礼日時：2018/08/19 21:39

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2018/08/19 14:37

面の反射とか、反射面とかではなく、

地表に置いたその板から見た太陽高度という見方でよいです。

以下のような手順で太陽位置の座標変換をすればよいです。
板の傾斜や方位変更を、板中央を基準とする回転とすれば、
板から太陽までの距離を「1」とすれば、実数距離を使う必要はありません。
1)　先に方位変更をします。この場合、高度は変わらず、方位だけが変化します。
2)　次に、板の北側を持ち上げます。高度とともに方位も変化します。

この技術は、太陽光発電における、
太陽日周運動に対するパネル設置面に対する斜面変換でも利用されています。

ご参考)
http://sakura-tyo.com/haysan/autoac/AutoAC_72.html
太陽の方位と高度から斜面高度を求める（斜面方位の計算は提供されていない）
斜面高度pα
=Pi/2- acos(
sin(α)*cos(pr) +
cos(α)*cos(ψ)*sin(pr)*cos(pw) +
cos(α)*sin(ψ)*sin(pr)*sin(pw) )

pα 斜面太陽高度　…斜面からの仰角
α 太陽高度　　…水平０度
ψ 太陽方位角　…南０度、東-90度
pr 斜面傾斜角　…水平０度、太陽方向の反対側の持ち上げ角
pw 斜面法線の方位角　…南０度、東-90度

1)2)からご自分で座標変換を実行し、ご参考) による計算と比べてみてください。
excelで計算し、両者が合致することを確認してください。

ご参考まで。

この回答へのお礼

ご回答いただき、ありがとうございます。
計算したいと思いますが、
「=Pi/2- acos(」の「Pi」は何でしょうか。

よろしくお願いいたします。

お礼日時：2018/08/19 15:42