Как сделать рендер в автокаде

Урок 13. Визуализация. Просмотр 3D документов.

Данный урок посвящен изучению принципов визуализации, необходимых для удобного просмотра пространства модели, а так же ее элементов. Здесь же, в этом уроке, мы слегка углубимся в уже пройденную нами тему Просмотра чертежей, с акцентом на просмотр трехмерных моделей и пространств.

Визуализация

Отображение на экране реалистического изображения трехмерных объектов достигается рядом средств таких как скрытие невидимых линий, тонировка, раскраски. Скрытие невидимых линий позволяет определить поверхности объекта, которые скрыты, и отразить только видимые поверхности. Раскрашивание объектов различными цветами дает возможность иметь более четкое представление о форме объектов. Тонированием достигается наиболее реалистичное изображения объектов, поскольку появляется возможность имитировать точечные источники света, предоставлять поверхностям свойства материалов.

Команды визуального отображения сосредоточены в меню ВИД, соответствующие кнопки находятся на панелях инструментов Рендер (RENDER) и затенении (SHADEMODE)

Способы ввода команды:

Результат применения команды Hide

Способы ввода команды:

После ввода команды запускается процесс визуализации с использованием установленных по умолчанию параметров.

Для установки пользовательских параметров необходимо вызвать команду из меню View? Render?Advanced Render Settings после чего появится диалоговое окно, в котором есть возможность задать нужные параметры тонировки: освещение, тон, материалы и т.д..

Способы ввода команды:

Команда задает режим раскрашивания объектов текущего видового экрана, который выбирается одним из семи опций после ввода команды:

Enter option [2D wireframe/3D wireframe / Hidden / Flat / Gouraud / fLat + edges / gOuraud + edges]

2D wireframe — отображение каркасной модели с сохранением видимости всех объектов.

3D wireframe — отображение каркасной модели (в этом режиме некоторые виды объектов, например, OLE-объекты невидимые).

Hidden — отображение модели со скрытыми невидимыми ребрами. По своим действиям аналогичен команде Hidden.

Flat — заливка поверхностей объекта выбранным цветом. Кривые поверхности имеют вид многогранных.

Gouraud — заливка поверхностей объекта выбранным цветом с обеспечением высокого качества визуализации криволинейных поверхностей.

fLat + edges — заливка поверхностей объекта выбранным цветом с подсветкой ребер.

gOuraud + edges — заливка поверхностей объекта выбранным цветом с подсветкой ребер и плавными переходами цветов.

Просмотр 3D объектов.

В уроке посвященном просмотру чертежей мы уже рассматривали систему просмотра чертежей. В это уроке мы более обширно рассмотрим команды просмотра документов имеющих 3D объекты.

Команда 3DFOrbit

Способы ввода команды:

Команда позволяет динамически изменять вид трехмерных объектов. Зажав левую кнопку мыши и перемещая курсор можно устанавливать желаемый вид объекта.

Во время работы команды знак системы координат меняется. Оси раскрашены разными цветами. Ось Х красного цвета, ось Y — зеленого, а ось Z — синего.

На виде также появляется орбитальное кольцо.

Вид курсора будет изменяться в зависимости от его положения относительно орбитального кольца, а также будет варьироваться метод поворота объекта.

Насчитывается четыре метода поворота объектов:

Во время работы команды 3DFOrbit можно получить доступ к другим командам и опций трехмерного просмотра, если воспользоваться контекстным меню.

Ряду команд и опций контекстного меню соответствуют кнопки на панели инструментов 3D Орбита:

3DPAN — панорамирование в пространстве.

3DZOOM — зумирування в пространстве.

3DORBIT — режим орбиты.

3DCORBIT — переход к постоянному вращения объекта.

3DSWIVEL — поворот вида.

3DDISTANCE — изменение фокусного расстояния.

3DCLIP — регулировка положения секущих плоскостей.

Включение или отключение режима действия передней секущей плоскости.

Включение или отключение режима действия задней секущей плоскости.

Команда 3DCLIP

Командой осуществляется регулирование секущих плоскостей. После введения команды открывается окно Adjust Clipping Planes (Регулировка секущих плоскостей), в котором секущие плоскости показаны двумя линиями. Передняя секущая плоскость задается нижней линией серого цвета. Задняя секущая плоскость показана верхней линией зеленого цвета. захватив линию левой кнопкой мыши, можно перемещать плоскости. В окне также представлены вид сверху объекта на чертеже.

Команда PLAN

Установка вида по необходимой системе координат пользователя выполняется командой PLAN.

Опции команды позволяют установить вид по текущей системе координат (опция Current ucs), мировой системе координат (опция World), по именуемой системы координат пользователя (опция Ucs). Пример диалога с системой:

Enter an option [Current ucs / Ucs / World] : u

Enter name of UCS or [?]

Команда VPOINT

Установка нестандартного вида (направления взгляда) выполняется командой VPOINT. Команда используется в случае, когда для трехмерных объектов необходимо выбрать вид отличный от стандартных трехмерных видов. Точку осмотра объекта можно сместить одной из опций команды:

ROTATE (Поворот) — при выборе данной опции выдается запрос на значение двух углов в мировой системе координат, которые определят вектор, задающий направление взгляда. Первый угол определяет положение наблюдателя в плоскости XY, а второй относительно плоскости XY.

Пример изменения направления взгляда опцией ROTATE:

Current view direction: VIEWDIR=-1.0000,-1.0000,1.0000

Specify a view point or [Rotate] : r

Enter angle in XY plane from X axis : 40

Enter angle from XY plane : 325

TRIPOD — компас и три оси. Переход в данный режим осуществляется, если в ответ на запрос системы

Specify a view point or [Rotate] нажать клавишу ENTER.

На экране появляются три оси и знак компаса, чертежи временно исчезает. Систему координат можно возвращать курсором в виде маленького крестика на значке компаса.

Центр компаса условно обозначает север. При перемещении курсора в центр образуется вид сверху.

Внутренний круг — экватор. При перемещении курсора по внутреннему кругу образуется профильный вид (спереди, сбоку и т.д.). Внешний круг Северный полюс. При перемещении курсора по внешнему кругу образуется вид снизу.

Положение осей выбирается нажатием кнопки мыши. После чего объект появится на чертеже с учетом выбранной точки обзора.

Переход в данный режим осуществляется, если в ответ на запрос системы

Specify a view point or [Rotate] : указать координаты точки, в которой находится наблюдатель. Вектор направления взгляда будет проходить через заданную точку к точке начала координат.

Пример изменения направления взгляда:

Видовые экраны (Viewports)

Способы ввода команды:

Система AutoCad позволяет делить графический экран на части, в каждой из которых можно выводить различные проекции объекта или общий вид. В пространстве модели можно создать конфигурацию с необходимого количества частей (видовых экранов) и сохранить ее, присвоив имя, по которому конфигурация экранов восстанавливается. Если не присвоить конфигурации имя, ее восстановление невозможно. Команда вызывает диалоговое окно Окна просмотра, для создания и сохранения конфигурации.

В поле New name вводится имя конфигурации. Ниже перечислены конфигурации с указанием количества частей на которые делится окно. Образец выбранной конфигурации отображается в области Просмотр.

Выбранный вариант конфигурации можно применить к экрану или текущего видового экрана. Выбор предлагается сделать в поле с выпадающим списком Применить.

Поле Опции управляет режимом отображения и имеет два значения:

Какой именно вид установить в видовом экране выбирается в поле Сменить.

Выполнив все установки, нажмите кнопку ОК. Графический экран будет разделен на выбранное количество видовых экранов. Активный экран выделяется жирной рамкой, и курсор в нем имеет вид перекрестья, в неактивных экранах курсор — стрелка. Включить экран можно нажатием на нем левой кнопки «мыши».

Вернуться к конфигурации с одним экраном можно, если вызвать диалоговое окно Окна просмотра и в области Стандартные выбрать значение Single.

Каждый из образовавшихся видовых экранов можно разделить на 2, 3 или 4 части. Смежные экраны можно объединить и выбрать, какой из видов отображаться в объединенном экране. Выполняется объединение через меню Вид ? Окна Просмотра ? Соединить. Разделение экрана выполняется командой Viewports или через меню Вид ? Окна просмотра ? (1 Окно, 2 Окно, 3 Окно, 4 Окно).

Восстановить ранее созданную конфигурацию можно с ее именем в диалоговом окне Окна просмотра на вкладке Named Viewports.

На этом данный урок закончен. И мы можем смело переходить к последнему уроку данного курса, в котором будут описаны принципы создания сложных 3D-объектов путем применения команд вращения и вытягивания, а так же при помощи булевых (теоретико-вычислительных) операций.

Источник

CADmaster

Визуализация проектных решений в среде AutoCAD

Мы привыкли к мнению, что AutoCAD — это САПР для инженерного проектирования. Так ли это? Что вообще можно сделать в AutoCAD? Где границы его возможностей? Давайте посмотрим, как может использовать возможности AutoCAD художник, дизайнер. Пока отложим разговор о возможностях трехмерного моделирования, — речь здесь пойдет о визуализации уже готовых проектных решений. Причем визуализации презентационного качества. Вы не верите, что AutoCAD способен ее выполнить?

Скачать статью в формате PDF — 796.1 Кбайт

Главная » CADmaster №1(1) 2000 » Архитектура и строительство Визуализация проектных решений в среде AutoCAD

Мы привыкли к мнению, что AutoCAD — это САПР для инженерного проектирования. Так ли это? Что вообще можно сделать в AutoCAD? Где границы его возможностей?

Давайте посмотрим, как может использовать возможности AutoCAD художник, дизайнер. Пока отложим разговор о возможностях трехмерного моделирования, — речь здесь пойдет о визуализации уже готовых проектных решений. Причем визуализации презентационного качества. Вы не верите, что AutoCAD способен ее выполнить?

Откройте файл CHEVY. DWG в стандартной для AutoCAD папке SAMPLE, наберите в командной строке команду RENDER — и можете немного отвлечься, выпить чашку кофе, покурить (ну если у вас простой PENTIUM 100MHz c 16MB RAM — поговорите по телефону с любимым человеком). Вы будете приятно удивлены, — отличного качества изображение автомобиля будет выполнено за разумный срок. Можно сохранить его и распечатать. Опытные пользователи помнят этот файл, в свое время он был «хитом» в 3D STUDIO R3. Уверяю вас, качество визуализации совсем немного уступает суперкачеству 3D STUDIO MAX.

Сейчас принято за хороший тон сопровождать каждую статью по САПР программам, тонированным изображением, какой-нибудь эффектной «железки», вероятно, для убедительности той или иной CAD-системы.

Картинки, картинки, веселые картинки… веселые растровые картинки в каждом серьезном и несерьезном журнале, в каждой рекламной врезке.

Как они делаются? В навороченных, специализированных мультимедиа 3D-программах скажете вы. Верно, по большей части это действительно так, профессиональная визуализация для высококачественной печати процесс крайне непростой, качественный рендеринг требует огромных усилий и дорогой высокопроизводительной техники. Безусловно, для визуализации сложных сцен, связанных с динамическими атмосферными эффектами, анимацией, сложными оптическими свойствами материалов-текстур, без нормальной мультимедиа-программы не обойтись. Но как быть, если на компьютере, за которым вы работаете и предназначенном для конструкторских работ, установлен только AutoCAD R13 или R14, MECHANICAL DESKTOP, а вам срочно необходимо сделать тонированное изображение детали, над которой вы работаете, фасада здания, несложного интерьера? Можно ли это сделать с качеством примера из файла «CHEVY.DWG»?

Если чего-то сильно хочется то: можно, при помощи панели инструментов ТОНИРОВАНИЕ (RENDER). Инструментарий визуализации в AutoCAD достаточно эффективен, поддерживаются все типы тонирования: FLAT, GURO, FONG, RAY TRACE. Просто надо уметь ими пользоваться. Самые элементарные сведения о тонировщике можно почерпнуть в руководстве пользователя. Для тех, кто ленится читать толстые полезные книги (например, «AutoCAD 3D», авт. Дж. Омура), постараюсь дать несколько советов.

Теперь подробнее. Запись вида осуществляется как из стандартных проекций (например, изометрия), так и перспективных проекций. Настройка перспективных проекций осуществляется в AutoCAD R13 или R14 вызовом команды DVIEW (ЗD-ДИНАМИЧЕСКИЙ ВИД). Начинать построение перспективы необходимо с «плана» в мировой системе координат. Наиболее удобно работать с перспективой через указание точек построения POINTS (ТОЧКИ). Сначала указывается TARGET (ЦЕЛЬ) — направление взгляда, затем положение наблюдателя — CAMERA (КАМЕРА). Разумнее всего при указании точек воспользоваться координатными фильтрами (POINT FILTERS). Ведь качество перспективного изображения часто зависит от соотношения «высот Z» расположения точек ЦЕЛИ и КАМЕРЫ, а также от расстояния между ними в «плане». Рекомендую следующие приемы:

Гораздо проще настраивается перспективное изображение в AutoCAD 2000 — просто научитесь правильно пользоваться инструментальной панелью 3D ORBIT. При переходе в динамическое изображение орбиты воспользуйтесь правой клавишей мыши и смените тип проекции с параллельной на перспективную. Если стандартные перспективы вас не устраивают, всегда можно настроить перспективу «вручную», пользуясь приведенным выше описанием.

«Источник света» в AutoCAD может иметь четыре стандартных модификации: точечный — лампа (POINT LIGHT), прожектор (SPOT LIGHT), удаленный — солнце (DISTANT LIGHT), рассеянный свет (AMBIENT LIGHT).

Лампа распространяет свет по сфере, в центре которой располагается точка-источник. Прожектор имеет ЦЕЛЬ (LIGHT TARGET) и ПОЛОЖЕНИЕ (LIGHT LOCATIONS). Понятно, что этими точками задается вектор направления светового пучка. У прожектора существует понятие светового конуса — ЯРКОЕ_ПЯТНО/ПОЛНЫЙ_КОНУС (HOTSPOT/FALLOF), это позволяет регулировать плотность направленного светового потока и величину освещенного пятна. Важно, чтобы первая переменная была обязательно меньше второй.

Положение точечного источника света по умолчанию выбирается в центре рабочего поля пространства модели (при координате Z = 0), поэтому рекомендую назначать источники света в «плане» и сразу ставить их по «высоте», используя уже известный прием применения координатного фильтра (POINT FILTERS), аналогично выбору точек построения ЦЕЛИ и КАМЕРЫ в перспективе.

Для условной визуализации геометрически несложной модели достаточно одного «источника» света — точечного или удаленного. В случае использования точечного источника тонирование может идти несколько дольше, — проекции предполагаемых теней рассчитываются по всем шести граням «виртуального куба». Максимальная интенсивность источника света рассчитывается AutoCAD, исходя из лимитов пространства модели, поэтому рекомендую, в первом приближении, назначать ее в пределах 40% от полной шкалы. Будьте осторожны в использовании переменной INVERSE SQUARE (квадратичная инверсия), ее включение потребует уменьшения интенсивности света примерно в два раза! Качественное построение теней обеспечивается при помощи двух режимов тонирования SHADOW VOLUMES (алгоритм Фонга) и RAY TRACED SHADOWS (алгоритм обратной трассировки луча). При назначении карты наложения теней соразмерьте свои аппетиты с размером оперативной памяти вашей машины. Конечно, чем больше карта теней, тем мягче и реалистичнее тени, это особенно заметно при тонировании сложных 3D поверхностей, например складок ткани. Однако для практических задач вполне достаточно карты из 512 или 1024 точек.

Отдельно расскажу об удаленном источнике света — ясно как божий день, что это солнышко: Солнышко можно настроить вручную, используя две диаграммы — АЗИМУТ и ВЫСОТА_СТОЯНИЯ, но можно и автоматически, по встроенному солнечному калькулятору, достаточно выбрать географическое положение вашей местности (только почему-то большая часть России не вошла в карту — нет для нас места под солнцем!). Особенностью удаленного источника света является специфика при построении геометрии теней, лучи света идут строго параллельно. Архитекторы! Не забывайте выставить дату и время осенне-весеннего солнцестояния, иначе конверт теней от здания будет неверным!

Ну, вот добрались мы и до «материалов». Кстати, если вы только начинаете осваивать визуализатор, то помните — использование материалов лучше начинать после расстановки «источников» света. Редактировать свет проще, чем материал (меньше параметров и переменных).

Прежде чем использовать сложные текстурированные материалы — подумайте! Не лучше ли использовать для этого 3D Studio VIZ? Правда мое замечание относится к владельцам достаточно мощных машин. Итак, материалы: назначаются они через диалоговое окно МАТЕРИАЛЫ (RMAT), почти пустое белое поле справа означает, что вы на правильном пути — надо подключить библиотеку материалов MATERIAL LIBRARY. Здесь начинаются интересные вещи. Если вы проинсталлировали AutoCAD или MDT полностью, тогда и библиотека откроется полностью, если инсталляция шла в режиме COMPACT, придется варить «суп из топора» — использовать только четыре базовых материала. Не расстраивайтесь! Из одного материала можно сделать миллион новых.

Возьмите на редактирование материал AQUA GLAZE. Вы можете использовать любой цвет и текстуру для создания нового материала. Цвет меняется двумя параметрами: ЦВЕТ/ТЕКСТУРА (COLOR/PATTERN) и РАССЕЯНИЕ (AMBIENT); просто щелкните мышкой по цветовому прямоугольнику, расположенному сразу за кнопкой ЦВЕТ (COLOR SYSTEM). Помните — цвет вы можете выбирать действительно любой, но в окошке предварительного просмотра показывается только 256 цветов. Впрочем, это нисколько не меняет конечного результата тонирования. Управление остальными параметрами материала происходит только в одной шкале ЗНАЧЕНИЕ (VALUE), это очень удобно. Например, попробуем придать материалу свойства зеркального отражения. Включите кнопку РЕФЛЕКС (REFLECTION), затем поставьте «галочку» на кнопке ЗЕРКАЛО (MIRROR), и теперь можно вовсю пользоваться шкалой (VALUE): ноль — зеркальность отсутствует, единица — полное отражение. Любое изменение типового материала приводит к созданию нового, просто присвойте ему новое имя!

Когда будете тонировать, не забудьте записать изображение в файл. Для этого в главном окне ТОНИРОВАНИЕ (RENDER), в окошке ВЫВОД (DESTINATION) укажите ОКНО ТОНИРОВАНИЯ (RENDER WINDOW), это окно постоянно болтается у вас внизу рабочего экрана. Укажите перед тонированием размер изображения и глубину цвета, а после завершения процесса запишите результат.

Именно таким образом были созданы примеры: деталь в Mechanical Desktop, стакан в AutoCAD. Кстати, никто не верит, что это было создано только средствами визуализации AutoCAD.

Источник

Работы по визуализации в AutoCAD. Просмотр трехмерных файлов.

Сегодня мы познакомимся с основными принципами визуализации, которые позволяют правильно отобразить отдельный элемент или целый объект. Ранее рассмотренная тема Просмотра чертежей будет изучена более подробно.

Работы по визуализации

Чтобы представить реалистичный графический объект в трехмерном пространстве, в программной среде Автокад имеется ряд особенных средств. Речь идет о раскраске, тонировке и устранении невидимых линий. Последний пункт помогает вычислить объектные поверхности, к которым была применена функция скрытия, и показать конструктору только видимые элементы объекта. Раскраска может кардинально преобразить предмет, а также дать конструктору более четкое представление о его форме. Функция тонирования также работает над реалистичностью через имитацию точечных световых источников, формируя правильные свойства материалов.

Функции по визуализации располагаются на панели Вида и обычно представлены двумя основными кнопками Рендер (RENDER) и Затенение (SHADEMODE)

Функция скрыть (Hide)

Методы записи функции:

После активации функции Hide увидим на экране следующее:

Функция тонирования (Render)

Методы записи функции:

Когда функция будет введена в систему, можно увидеть процесс представления визуализации на основе применения параметров, которые были заданы по умолчанию.

Режим раскраски (Shademode)

Методы записи функции:

Через такую функцию можно задать тип раскрашивания предметов на чертеже для заданного экрана вида.

Представление трехмерных объектов.

Раньше мы уже рассматривали некоторые особенности представления чертежей. Познакомимся поближе с отображением трехмерных объектов.

Функция 3DFOrbit

Методы записи функции:

Функция санкционирует динамическое изменение представления элементов чертежа в формате 3D. Следует зафиксировать нажатие левой клавиши мышки, а любое передвижение курсора позволит задать необходимое представление объекта.

Кроме того, вид отображает еще и орбитальное кольцо. Тип отображения курсора может варьироваться на основе изменений положения по отношению к орбитальному кольцу. Также изменению подлежит и метод вращения объектов.

Насчитывается всего четыре таких метода:

Когда действует функция 3DFOrbit, конструктор получает доступ к прочему функционалу просмотра в формате 3D, на основе применения контекстного меню. Кстати, клавиши с одинаковыми функциями из меню контекстного типа дублируются на инструментальной панели 3D Орбита:

Функция 3DCLIP

Функция отвечает за контроль над секущими поверхностями. Когда текстовая команда будет внесена в систему, на рабочем экране должно появиться окошко Adjust Clipping Planes с представлением секущих плоскостей в виде нескольких линий. Серым цветом отмечена передняя поверхность сечения. Зеленая полоса отмечает секущую поверхность заднего типа. Зафиксировав линию через нажатие ЛКМ можно вращать рабочие плоскости. Окно отображает вид чертежа сверху.

Функция PLAN

Задать вид для конкретной пользовательской системы координат можно именно через заданную функцию. Командные функции помогают задать подходящий вид конкретной системе координат, в пользовательской сетке или для общепринятой международной системы координат.

Функция VPOINT

Эта команда идеально подходит для случаев, когда необходимо задать нестандартный вид. Функция применяется только в тех случаях, когда объекты 3Dстоит представлять нестандартным образом. Смещение смотровой точки происходит через функции:

ROTATE (Вращение) — когда конструктор выбирает именно эту функцию, система запускает запрос на определение двух углов по международной системе координат. Именно они задают вектор, определяющий направление и угол обзора для пользователя. Первый угол представляет расположение конструктора в пределах плоскости XY, второй же угол по отношению к этой самой плоскости.

Отображение чертежа ненадолго исчезнет из виду, а экран отобразит действующие оси и символ компаса. Вернуть координатную сетку конструктор может с помощью курсора, наведенного на символ компаса. Центральная точка по компасу визуально отображает северное направление. Передвижение курсора ближе к центру будет открывать наблюдателю вид сверху.

В роли внутреннего круга выступит экватор. Вращение курсора вдоль внутренней окружности формирует вид профиля. В роли внешнего круга выступает северный полюс. Вращение курсора по этой окружности представит объект, а точнее его вид снизу.

Конструктор может определить расположение осей через клик мышки по соответствующей кнопке. Это приведет к тому, что предмет будет представлен с нужной для пользователя точки.

Функция VECTOR

Методы записи функции:

Программное средство AutoCad дает конструктору возможность разделять представление чертежа на экране в виде нескольких частей. Они позволяют выводить самые разные объектные проекции. Пространство модели позволяет сформировать требуемую пользовательскую конфигурацию. Она будет содержать ровно столько видовых поверхностей и элементов, сколько нужно. Нужно обязательно задать имя новому файлу и сохранить его. В противном случае вы не сможете восстановить необходимую конфигурацию экранов. С этой целью надо перейти на панель Окна просмотра и заполнить все нужные поля.

Наименование конфигурации задается через поле New name. Ниже будет представлен список других таких объектов с требуемым числом частей, разделяющих окно. Пример работы выбранного элемента представлен на панели просмотра.

Избранный тип конфигурации обычно применяется к рабочему или текущему видовому экрану. Проведение выборки происходит через выплывающий список командой Применение.

Панель Опций контролирует режим представления:

Определение вида отображения можно изменить через вкладку Сменить.

Когда изменения будут внесены, достаточно будет подтвердить их. Разделение графического экрана производится ровно на столько частей, сколько нужно пользователю. Жирная рамка представляет активный экран с отображение небольшого перекрестья. Запустить работу нужного экрана можно через нажатие ЛКМ.

Пользователь всегда может работать с конфигурацией, которая оснащена единым экраном. Для этого нужно перейти к стандартным настройкам окна области и среди перечисленного остановить свой выбор на вкладке Single.

Если вы знаете имя конфигурации, которую нужно восстановить, достаточно запустить работу окна для просмотра через панель Named Viewports.

Этот урок подошел к концу, но дальше мы еще разберемся с особенностями построения сложных тел.

Источник

• ← Электронный течеискатель с ручной регулировкой car tool ct m1014
• Как сделать скрутку для окуривания →