本发明公开了一种模拟天空亮度分布的装置,包括半球形网架、分布在半球形网架上的若干组调光灯具;各调光灯具通过控制器可独立亮度、色光控制;沿半球形网架的底部圆周,安装有下圆轨,在下圆轨上安装有上半圆弧轨,上半圆弧轨的弧面与下圆轨的圆弧面相垂直;上半圆弧轨能沿着下圆轨的圆周轨迹运动;上半圆弧轨上安装有能沿着上半圆弧轨的轨迹运动的照明光源。本装置可实现了对任意一种天空亮度分布以及色温的模拟,并模拟太阳光,实现对任意天空亮度分布情况的模拟。