Для сдачи тестов, рубежного контроля, а также закрепления материала используйте браузеры MS Internet Explorer, Mozilla Firefox, Chromium
    Главная страница электронного учебника План урока
    Содержание дисциплины

    Трехмерное моделирование в системе AutoCAD
    Содержание дисциплины

    Визуализация трехмерных объектов в AutoCAD

    Учебная тема
    Визуализация трехмерных объектов в AutoCAD

    • Построение 2D изометрических видов

    • Добавление освещения в модель

    • Материалы и текстуры

    • Реалистичная визуализация 3D объектов

     

    Построение 2D изометрических видов

    • Задание изометрического стиля шаговой привязки и сетки

    • Имитация трехмерности за счет расположения объектов по трем изометрическим осям.

      Имитация трехмерности в изометрических чертежах достигается путем просмотра объектов из определенной точки обзора и выравнивания их по трем главным осям.

      Изометрическая шаговая привязка (сетка) позволяет расположить объекты в трех изометрических плоскостях. Однако несмотря на имитацию трехмерности в изометрических чертежах, в действительности они являются двумерными. Поэтому для таких видов вычисление 3D расстояний и площадей, просмотр объектов в различных ракурсах, а также автоматическое подавление скрытых линий невозможно.

      При нулевом угле поворота шаговой привязки направления изометрических осей следующие: 30, 90 и 150 градусов. Изометрический стиль шаговой привязки позволяет работать в трех плоскостях, каждая из которых определяется своей парой осей:

      • Левая. Сетка и шаговая привязка ориентируются вдоль осей, направленных под углами 90 и 150 градусов.

      • Верхняя. Сетка и шаговая привязка ориентируются вдоль осей, направленных под углами 30 и 150 градусов.

      • Правая. Сетка и шаговая привязка ориентируются вдоль осей, направленных под углами 30 и 90 градусов.

      При выборе одной из трех изометрических плоскостей шаговая привязка, сетка и перекрестье курсора поворачиваются соответственно выбранным изометрическим осям. Например, при включенном режиме "Орто" указываемые при рисовании точки располагаются в текущей изометрической плоскости. Таким образом, можно вначале выполнить построения на верхней плоскости модели, затем переключиться в левую плоскость и построить эту сторону модели, и наконец завершить рисование, выбрав правую плоскость.

      Построение изометрических кругов

      Изображение кругов в изометрических плоскостях с помощью эллипсов.

    При рисовании на изометрических плоскостях круги, рассматриваемые под углом к плоскости, представляются эллипсами. Наиболее удобный способ построения эллипсов правильной формы обеспечивает параметр "Изокруг" команды ЭЛЛИПС. Функция "Изокруг" доступна, только если для параметра "Тип привязки" режима шаговой привязки установить значение "Изометрическая" (см. команду РЕЖИМРИС).

    ПримечаниеДля создания концентрических кругов следует построить другие эллипсы с таким же центром. Функция построения подобных объектов дает здесь неверный результат, а именно сплайн овальной формы.

     

    Добавление освещения в модель

    • Обзор функций освещения

    • Освещение по умолчанию

      Для затенения сцены, в которой нет источников света, используется освещение, заданное по умолчанию. Освещение по умолчанию создается двумя удаленными источниками, следующими за точкой обзора при ее перемещении вокруг модели. Все поверхности модели освещаются таким образом, чтобы визуально отличаться друг от друга. Пользователь может контролировать яркость и контраст, но не связан необходимостью создавать или располагать источники света самостоятельно.

      При установке пользовательских источников света или добавлении солнечного света можно отключить освещение по умолчанию. Освещение по умолчанию можно применить только к видовому экрану; в то же время пользовательское освещение можно применить к визуализации.

      Режим стандартного освещения

      Источники света добавляются для того, чтобы придать сцене более реалистичный вид. Освещение улучшает четкость и трехмерность сцены. Для получения необходимых эффектов освещение можно изменить на точечное, прожекторное или удалённое. С помощью инструментов ручек источники света можно перемещать и вращать, включать и выключать, а также можно менять их свойства, например цвет или затухание. Результаты изменений отображаются на видовом экране в реальном времени.

      Прожекторы и точечные источники света представлены разными обозначениями источников света (обозначениями на чертеже, указывающими местоположение источников света). Удаленные источники света и солнце не обозначаются в чертеже, поскольку не занимают определенного положения и освещают всю сцену. Во время работы можно включить или отключить отображение обозначений источников света. По умолчанию обозначения источников света не выводятся на печать.

      Режим фотометрического освещения

      Для более точного управления освещением модели можно использовать фотометрическое освещение. При фотометрическом освещении используются фотометрические значения, позволяющие с точностью определить источники света и сделать освещение максимально приближенным к реальному. Для создания источников света можно использовать различные характеристики распространения и цвета или импортировать специальные фотометрические файлы, предоставляемые производителями осветительных приборов.

      Для описания фотометрических источников света производители могут использовать файлы в формате стандарта IES. С помощью данных об освещении, предоставляемых производителями, в модели можно визуализировать освещение, создаваемое имеющимися в продаже осветительными приборами. Пользователь имеет возможность экспериментировать с различными световыми блоками и, меняя интенсивность света и цветовую температуру, может создать нужную ему систему освещения.

      Солнце и небо

      Солнечный свет - это особый вариант удалённого освещения. Угол солнечного освещения определяется географическим местоположением, а также датой и временем, которые задаются для конкретной модели. В зависимости от желания пользователя, интенсивность и цвет солнечного света также могут меняться. Солнце и небо являются основными источниками естественного освещения. Функция имитации солнца и неба позволяет настроить их свойства.

      В фотометрическом режиме воспроизведение солнечного света как на видовом экране, так и при визуализации окончательного результата более точно соответствует физическим характеристикам. В фотометрическом режиме поддерживается также имитация неба как источника освещения (с помощью функции фона неба); это позволяет создать эффект мягкого рассеянного света, формируемого в результате взаимодействия солнечных лучей с атмосферой.

      Объекты-светильники

      Осветительные приборы могут быть представлены в виде блоков, в которые включены как источники света, так и геометрические объекты (световых блоков). Cветильник - это набор источников света, скомбинированный в световой блок.

    • Режимы стандартного и фотометрического освещения

    • Задание типа освещения

      В AutoCAD можно использовать три варианта единиц измерения освещения: стандартные (общие), международные (СИ) и американские. Режим стандартного (общего) освещения не отличается от режима освещения, реализованного в версиях AutoCAD, предшествующих AutoCAD 2008. В чертежах, созданных в программе AutoCAD 2008 и более поздних ее версиях, в качестве освещения по умолчанию используется фотометрическое освещение на основе единиц измерения освещения в международной системе (СИ). Этот вариант дает физически правильные результаты. Единицы освещения, применяемые в США, предоставляют другие опции. В отличие от международной системы единиц, в американской системе единиц освещенность выражается не в люксах, а в фут-канделах.

      В предыдущих версиях AutoCAD стандартное освещение принималось по умолчанию. С помощью системной переменной LIGHTINGUNITS можно изменить тип освещения. Значение 0 системной переменной LIGHTINGUNITS соответствует стандартному (типовому) освещению; значение 1 соответствует фотометрическому освещению с применением американской системы единиц; значение 2 соответствует фотометрическому освещению с применением международной системы единиц (СИ).

      Фотометрические источники света

      Фотометрические источники света являются физически правильными. При физически правильном освещении затухание происходит пропорционально квадрату расстояния от источника.

      Фотометрические свойства можно добавить как в искусственные, так и в естественные источники света. Естественными источниками света являются солнечный и небесный свет. Естественное освещение задается интерактивно путем указания типа фона в видовом экране.

      Для создания источников света можно использовать различные характеристики распространения и цвета или импортировать специальные фотометрические файлы, предоставляемые производителями осветительных приборов. Свет фотометрических источников всегда затухает в соответствии с обратной квадратической зависимостью и зависит от единиц, используемых в сцене.

      Наложение тонов

      При работе с фотометрическими источниками света, особенно с солнечным светом, как правило, требуется задать соответствие тонов. Настроить соответствие тонов можно с помощью команды ТОНИРЭКСПОЗ. В диалоговом окне "Регулировка экспозиции визуализации" предусмотрена область предварительного просмотра, а также управляющие элементы для настройки соответствия тонов.

    Материалы и текстуры

    Нанесение материалов на объекты в чертежах для обеспечения реалистичного эффекта на любом виде с визуализацией.

    Корпорация Autodesk создала большую библиотеку стандартных материалов и предоставила ее в распоряжение пользователей своих программ. Для поиска материалов и их нанесения на объекты в чертеже служит обозреватель материалов.

    Для создания и изменения материалов предназначен редактор материалов.

    Сложность и реалистичность материала достигается с помощью текстур. Например, для имитации выбоин на дорожном покрытии можно применить текстуру помех к объекту, служащему представлением дороги на чертеже. Для имитации узора, образуемого кирпичом и раствором, можно применить текстуру "Мозаика". Для определения внешнего вида текстуры и способа ее нанесения на объект служит редактор текстур.

    Коротко о визуализации

    При визуализации создается 2D изображение на основе 3D сцены. Геометрия сцены визуализируется с помощью настроенного пользователем освещения, применяемых материалов и особенностей окружающей среды, например, фона или тумана.

    Система визуализации - это универсальная система, создающая физически правильную модель освещения, включающую отражения и преломления лучей, а также общее освещение.

    В программе предусмотрены разнообразные стандартные наборы параметров визуализации, параметры визуализации для многократного использования. Некоторые наборы параметров предназначены для быстрого создания визуализации, другие наборы - для получения высококачественной визуализации.

    Учебный материал был взят с сайта Autodesk Exchange for AutoCAD Mechanical

    - Содержание дисциплины

    Трехмерное моделирование в системе AutoCAD

    Закрепление материала
    Тестирование материала
    Содержание дисциплины

    Нанесение размеров в AUTOCAD