Рендеринг в Компас-3D
Иногда, для работы необходимо не просто создать модель изделия или объекта, а сделать ее максимально реалистичной, например для презентации. В Компас-3D есть инструмент для визуализации модели, придания ей более фотореалистичного вида, вместо однотонного, который используется по умолчанию при создании модели. Для примера возьмем модель канцелярского ножа. В Компас-3D он отображается просто серого цвета.
Кроме стандартных инструментов, которые имеются при создании модели, такие как Прозрачность, цвет, свечение и др, в Компас-3D есть возможность создавать фотореалистичные модели. Для этого, в Компас-3D присутствует приложение Artisan Rendering, которое находится в меню Приложения.
При запуске Artisan Rendering предлагает выбрать стиль модели. Разница в стиле между Продукт и Архитектурный заключается, например, в позиционировании модели и ее перемещении с помощью мыши, а также в наполнении разделов Освещение, Материалы и др. Для вращения модели используется левая кнопка мыши.
После выбора стиля открывается окно с моделью, а также плоскостью, на которой находится созданная модель. Кроме модели и окружения, в окне есть Вкладки: материалов, освещения, фонов и мгновенных снимков (snapshot), которые можно применить к модели, а также инструменты для работы с расположением камеры — приближение/отдаление, поворот камеры, вращение модели. В правой части экрана находятся наборы инструментов рендеринга: материалы, элементы освещения, фоны и др., которые изменяются, в зависимости от выбранной вкладки.
Вкладка Материалы
При выборе вкладки Материалы, в правой части окна находятся наборы материалов, рассортированные в 3 категории: красная — здесь находятся материалы с уже установленным текстурой и цветом (зеленое стекло, красная кожа, серый асфальт и др); зеленая — здесь находятся фактуры без цвета (прозрачность, керамическая глазурь и др.), при их использовании цвет детали остается, а изменяется только прозрачность или зеркальность материала; синяя — в ней располагаются текстуры, имеющие определенный рельеф (кожа, древесина и др) также не затрагивающая цвет.
Чтобы применить выбранный материал, достаточно перетащить текстуру из нижней панели уменьшенных изображений на нужную деталь. Для этого следует нажать левую кнопку мыши и не отпуская перетащить на деталь.
Слева находится ползунок для выбора размера отображения значков материалов.
При применении материала к модели, для экономии ресурсов компьютера, программа отображает упрощенный вид модели. Чтобы посмотреть как модель выглядит с выбранными материалами, можно нажать кнопку Визуализация 
, в главной панели инструментов.
Для редактирования материала, достаточно щелкнуть на детали правой кнопкой мыши и в появившемся контекстном меню выбрать Редактировать материал.
В открывшемся меню можно поменять цвет, текстуру (если в этом материале она имеется) и настройки текстуры.
Также, для ускорения работы в Artisan Rendering можно копировать цвет и текстуру с одной детали на другую. Делается это так же как и в других программах: щелкнуть правой кнопкой мыши на детали и в контекстном меню выбрать пункт Материал. Далее можно копировать/вставлять как сразу все параметры детали, так и по отдельности — цвет, отделку или рельеф. Пункт Переустановить, в данном меню, предназначен для возврата параметров детали в исходное состояние, которое было импортировано из Компас-3D.
Иногда часть модели может закрывать объект, которому вы хотите назначить материал. Для того, чтобы скрыть мешающий объект, в меню геометрия есть инструменты Скрыть и Показать все.
Вкладка Освещение
В этой вкладке содержатся инструменты для изменения окружающего освещения. Настройки могут отличаться, в зависимости от типа модели (Продукт или Архитектурный), которую нужно осветить.
Аналогично вкладке Материалы здесь в правой части находятся наборы освещений. Они отличаются качеством и точностью прорисовки, а соответственно и скоростью работы компьютера. Также справа расположены настройки позиции солнца (если выбранная схема освещения содержит солнечный свет), такие как: Солнечная амплитуда (высота солнца над горизонтом), Азимут солнца (поворот лучей в горизонтальной плоскости), Искажение (поворачивает фон и искажения относительно модели).
Также для редактирования освещения в нижней панели инструментов есть кнопка Редактировать освещение 
. В меню редактирования освещения можно вручную задать параметры освещения модели.
Вкладка Фон
Во вкладке Фон находятся инструменты, предназначенные для удобства восприятия вашей модели, с точки зрения ее масштаба и размера относительно других предметов, например, интерьера или оборудования. Фоны рассортированы в зависимости от размера изделия (мелкого, среднего или большого объекта) либо абстрактный фон.
Для редактирования фона или добавления своего, в главной панели инструментов находится кнопка Редактировать фон 
. В этом меню можно вручную установить цвета фона.
Для добавления фона в виде картинки, достаточно применить изображение фона из предложенного списка и нажать на кнопку Редактировать фон. Теперь в меню есть только строка для ввода адреса файла изображения. Поддерживаются форматы изображений: .bmp, .jpg, .lwi .png, .tga, .tif.
Вкладка Камера
Во вкладке Камера находятся инструменты для создания композиции: задание угла обзора, соотношение сторон и расположение модели относительно “пола” фона. Кроме того, в главной панели инструментов находится инструмент Портрет/Ландшафт 
(книжная/альбомная), с помощью которого можно изменять положение наибольшей стороны изображения.
При помощи набора инструментов Линзы можно изменять угол обзора модели. Аналогично фото/видео объективу, эти параметры задаются в фокусных расстояниях.
Набор инструментов Соотношение Сторон, как следует из его названия, задает соотношение сторон изображения.
Набор инструментов Векторы Вверх позволяет изменять положение модели относительно фона, если изначально модель была создана не на той плоскости.
Вкладка SnapShots
В этой вкладке содержатся настройки качества для текущего рендера. Например, при создании рендера большого объекта есть смысл снизить качество отрисовки, для увеличения скорости отрисовки модели программой.
Здесь можно сохранить последнее изображение при помощи инструмента Сохранить последнюю визуализацию в файле 
. Визуализировать текущий вид в файл при помощи инструмента Перевод изображения в файл 
. В этом меню можно задать параметры рендеринга и сохранения файла: имя, формат, размер сторон и другие.
Теперь после всех настроек можно нажать кнопку Визуализировать и в указанной папке будет сохранено изображение реалистичной детали после рендера.
В этом уроке мы научились создавать фотореалистичные изображения на основе модели созданной в Компас-3D, подбирать и редактировать материалы, настраивать освещение и фон.
КОМПАС-3D v21
В КОМПАС-3D можно выбрать растровое изображение, которое будет отображаться на гранях объекта модели. Это дает возможность показать на экране приближенное к реальности изображение материала, из которого сделан объект, имитировать рельеф поверхности и др.
Использование текстуры в моделях с накаткой, перфорацией, рифлением и т.п. позволяет отказаться от построения большого количества элементов и тем самым повысить производительность отрисовки и ускорить перестроение модели при редактировании. На рисунке показан пример использования текстуры для имитации накатки.
Использование текстуры для имитации накатки
Можно использовать текстуры для упрощения моделей компонентов, вставляемых в сборку. Например, вы можете создать макет компонента, в котором сложные элементы заменены текстурами, и вставить его в сборку вместо исходного компонента. Подробнее о работе с макетами.
Не стоит использовать в одной модели много разных текстур. Это может замедлить работу с ней.
Текстурирование доступно для объектов, имеющих грани, таких как тело, компонент и др. Можно задать текстуру как для всего объекта, так и для отдельной грани.
С КОМПАС-3D поставляется набор растровых изображений, используемых для текстурирования объектов. При установке системы они размещаются в подпапке \Sys\Appearance главной папки системы. Файлы с изображениями сгруппированы по способу показа в модели. Каждая группа находится в отдельной папке:
• Textures — изображения, имитирующие текстуру материала,
• Reliefs — изображения, имитирующие рельеф поверхности,
• Cutouts — изображения, имитирующие перфорацию.
Вы можете назначать объектам имеющиеся текстуры или создать собственные изображения и применять их в качестве текстур. Доступно использование файлов формата PNG, JPEG, BMP, GIF, TIFF, TGA. Если объекту модели назначена пользовательская текстура, то файл с этой текстурой должен быть включен в комплект документов в случае передачи модели на другое рабочее место.
 |
Требования к пользовательскому изображению |
Чтобы изображение корректно показывалось в модели, оно должно соответствовать следующим требованиям:
• Значения высоты и ширины изображения должны получаться возведением двойки в степень. Например, можно использовать изображения с разрешением 32×64 (высота равна пятой степени двойки, а ширина — шестой), 128×128 (высота и ширина равны седьмой степени двойки), 512×1024 (высота равна девятой степени двойки, а ширина — десятой) и т.п.
• Не рекомендуется использовать изображения с разрешением более 2048×2048. Высокое разрешение текстур значительно замедляет работу системы. Поэтому для повышения быстродействия рекомендуется использовать изображения с наименьшим возможным разрешением.
При использовании текстур имейте в виду следующее:
• Выбранное изображение показывается на поверхности объекта с учетом заданного цвета.
• Если поверхность объекта содержит несколько граней, то выбранное изображение накладывается отдельно на каждую грань, как будто это разные объекты. Поэтому на стыках граней элементы узора могут не совпадать.
Текстуры показываются на экране при варианте отрисовки модели Улучшенный или Базовый (см. раздел Управление системой).
Способы отображения текстур
Выбранное изображение может показываться на экране различными способами. Это позволяет имитировать следующие характеристики поверхности:
Чтобы изображение показывалось нужным способом, оно должно быть выбрано с помощью соответствующего поля Панели параметров. Описание полей и способов показа изображений приведено в таблице.
Способы отображения растровых изображений на поверхности объекта
Поле выбора изображения
Имитация текстуры материала.
Выбранное изображение накладывается на поверхность объекта.
Имитация рельефной поверхности.
Для показа изображения используются карты нормалей Normal map .
В рамках данного способа выполняется изменение нормалей отображаемых пикселей на основе цветной карты нормалей.
Имитация перфорированной поверхности.
Выполняется с помощью изображения, которое содержит элементы темного (близкого к черному) цвета. При наложении изображения на поверхность объекта участки поверхности, совпадающие с элементами темного цвета, перестают отображаться на экране, что создает эффект поверхности с многочисленными вырезами.
С помощью данного способа можно сократить количество построений в модели и тем самым упростить ее — вырезы не строятся, а имитируются с помощью растрового изображения. Такую «облегченную» модель удобно использовать, например, в качестве макета компонента.
При необходимости можно выбрать файлы для нескольких способов отображения одновременно, например, Текстура и Рельеф , Рельеф и Вырезы и т.п. Выбранные изображения накладываются друг на друга.
Наложение изображений друг на друга
а) поверхность с текстурой, б) поверхность с вырезами,
в) поверхность с текстурой и вырезами
Порядок задания текстуры
1. Выделите объект, на который требуется наложить изображение.
2. На Панели параметров в секции Цвет щелкните мышью по значку 
в поле Оптические свойства . Запустится процесс Графическое отображение материала .
3. Раскройте секцию Текстура Панели параметров.
4. Щелкните мышью по названию поля, которое соответствует нужному способу отображения, например, поля Текстура . На экране появится диалог выбора файла. По умолчанию в нем открыта папка с файлами изображений, входящих в стандартную поставку КОМПАС-3D (см. раздел Использование текстур в моделях).
5. Укажите файл с нужным изображением и нажмите кнопку Открыть .
Полное имя файла будет показано в поле Панели параметров, а в графической области появится фантом изображения.
6. При необходимости выберите файлы для нескольких способов отображения. Изображения будут наложены друг на друга (см. рисунок выше).
7. После выбора файла изображения на Панели параметров появляются элементы настройки параметров размещения этого изображения.
Задайте значения параметров. Для этого нажмите кнопку, соответствующую выбранному способу отображения и введите значения в соответствующих полях. Описание полей приведено в таблице.
Если выбраны файлы для нескольких способов отображения и параметры размещения изображений совпадают, то можно не задавать их для каждого изображения, а нажать кнопку Все и ввести значения один раз.
Параметры размещения изображения
Поля для задания размера изображения по ширине и высоте — фактически, масштаба повторяющейся части текстуры.
Значения задаются в процентах от величины изображения в исходном файле.
Если требуется сохранять соотношение между шириной и высотой, нажмите кнопку Пропорционально 
. В этом случае при вводе значения в одно из полей значение в другом поле пропорционально изменится.
Смещение по горизонтали
Смещение по вертикали
Поля для ввода значений смещения начальной точки изображения вдоль изопараметрических кривых поверхности объекта.
Поле для задания угла поворота изображения.
Значение угла вводится вручную или выбирается из раскрывающегося списка.
8. Для завершения настройки нажмите кнопку Создать объект 
.
© ООО «АСКОН-Системы проектирования», 2022. Все права защищены. | Единая телефонная линия: 8-800-700-00-78
Использование библиотеки фотореалистика в КОМПАС-3D
Уже давно за хороший тон считается создание к разработанному изделию красивой презентации. Если это трехмерная модель, то в презентации, изделие должно быть как настоящее, текстуры, освещение, обстановка. Многим не нравится пластмассовый вид трехмерных моделей в Компасе. Поэтому компаний Аскон совместно со специалистами ООО ПРА «Эстетика» была разработана библиотека «фотораелистика». Это маленькое приложение, которое интегрируется в Компас. Пользоваться этой библиотекой довольно просто, она представляет собой окно, в котором отображается разработанная модель. Рассмотрим процесс создание фотореалистичного изображения, на примере модели пачки сигарет.
Установка библиотеки фотореалистика. Для того чтобы добавить библиотеку фотореалистики, надо в менеджере библиотек щелкнуть правой кнопкой на пустом месте и добавить описание прикладной библиотеки, указывая путь к уже установленной библиотеке (обычно это C:\Program Files\ASCON\KOMPAS-3D V11\Libs\Photoreal). После чего запускаем добавленную библиотеку через менеджер библиотек.
Начать работу следует с назначения текстур. Насколько я понял, назначение текстур должно работать как с элементами сборок (деталями) так и с определенными плоскостями. В инструкции к библиотеке сказано « материал назначается очень просто: для этого необходимо выделить элемент, выбрать материал и нажать кнопку назначить», но в Компасе 11 (в котором я собственно и пробовал использовать эту библиотеку) назначить текстуру для всей детали мне не удалось. А с плоскостями библиотека работает. Чтобы назначить текстуру, открываем окошко «материалы», в основном окне библиотеке выбираем курсор в основном окне библиотеки (операции с объектами) и тыкаем им в нужную плоскость, после чего в окне материалы выбираем нужный материал и нажимаем назначить. Библиотека текстур не маленькая, но так же можно назначать и свои текстуры, загруженные из графических файлов.
После назначения текстур для всей модели, переходим к созданию окружающей обстановки с помощью «трехмерных сцен». Есть стандартны набор сцен, но так же вы можете создать свою, назначая текстуры на грани куба в ручную.
Далее настраиваем освещение и тени с помощью окошка «освещение» для создания эффектов отражения (например от паркета), теней, и правильного угла и способа освещения. Красивая и сложная модель изделия, не будет красиво смотреться при плохом освещении. Так что надо экспериментировать.
В конце, настраиваем параметры рендеринга (разрешение, качество) и сохраняем нашу модель в графический фаил. Я от нечего делать, сделал футуристическую (метал + дерево) пачку сигарет, 3D Модель которой вы можете скачать в конце статьи, конечно модель не бомба, но все равно забавно), но чтобы вы увидели все возможности данной библиотеки посмотрите последний скрин.
Скачать данную библиотеку (если ее нету на вашем диске с Компасом) можно на официальном сайте в разделе поддержки, поиском по интернету все умеют пользоваться.
Скачать модель использованную в качестве примера данной статьи можно ниже.
Из черно-белого в многоцветный: Как преобразовать чертеж в Компас 3D в реалистичную модель
Компас 3D — это профессиональное программное обеспечение, которое используется для создания трехмерных моделей и чертежей. Однако, изначально чертежи создаются в черно-белом формате, что не всегда является достаточно понятным для представления окружающей действительности. В этой статье мы расскажем вам, как преобразовать чертеж в Компас 3D в реалистичную модель с использованием цветов и текстур.
Шаг 1: Определение цветовой палитры
Прежде чем начать преобразование чертежа, необходимо определить цветовую палитру, которую вы хотите использовать в своей модели. Цветовая палитра может быть определена в соответствии с предпочтениями или требованиями проекта. Вы можете использовать стандартные цвета или создать собственные на основе конкретных цветовых кодов.
Шаг 2: Применение цвета к компонентам модели
Для того чтобы применить цвет к компонентам модели, необходимо выбрать соответствующие элементы в Компас 3D и изменить их цветовые свойства. Вы можете выбрать группу элементов или отдельные компоненты для изменения цвета. Для этого достаточно нажать правую кнопку мыши на выбранных элементах и выбрать "Изменить свойства" в появившемся меню. Затем вы можете выбрать желаемый цвет из предварительно определенной палитры.
Шаг 3: Добавление текстур
Кроме цветов, текстуры могут придать модели еще большую реалистичность. В Компас 3D есть возможность добавлять текстуры к компонентам модели таким же образом, как и цвета. Вы можете выбрать текстуры из библиотеки Компас 3D или загрузить свои собственные файлы текстур. После выбора текстуры, вы можете ее применить к выбранным компонентам модели, используя функцию "Изменить свойства".
Шаг 4: Настройка освещения и теней
Для создания более реалистичной модели, важно настроить освещение и тени. В Компас 3D есть функции для регулировки освещения, такие как направление и интенсивность света. Вы также можете настроить наличие теней в модели, чтобы создать эффект глубины и объемности.
Шаг 5: Рендеринг
Рендеринг — это процесс преобразования трехмерной модели в изображение. В Компас 3D есть режимы рендеринга, которые позволяют создавать фотореалистичные изображения моделей с примененными цветами, текстурами, освещением и тенями. Вы можете настроить параметры рендеринга, такие как разрешение изображения и степень детализации, чтобы получить желаемый результат.
Заключение
Преобразование чертежа в Компас 3D в реалистичную модель с помощью цвета, текстур, освещения и теней может значительно улучшить понимание и визуализацию проекта. Этот процесс позволяет создавать более наглядные и привлекательные модели для представления заказчикам или использования в маркетинговых материалах.