7 - 2006

Проектирование в КОМПАС-3D становится более фотореалистичным

Вячеслав Каширский, Александр Ракчеев

Мы уже привыкли к тому, что система КОМПАС-3D — полноценная САПР для твердотельного моделирования, и что конструктор, работающий в этой системе, снабжен удобным инструментом для решения своих задач.
При демонстрации конструкторских замыслов перед коллегами или заказчиками считается хорошим тоном сопровождать каждую новую разработку эффектным фотореалистичным изображением получаемого изделия. В настоящее время мы уже не можем представить каталоги изделий и деталей, разного рода документацию, рекламные буклеты без хороших тонированных изображений изделий, выполненных в виде сложных сцен, с комплексным освещением и с использованием материалов-текстур с разнообразными оптическими свойствами.

Чтобы получить качественное изображение трехмерного изделия, профессиональные дизайнеры и специалисты по 3D-графике, как правило, используют дорогие и мощные приложения. В настоящее время существует большое количество подобных систем. Получение качественной визуализации — процесс весьма непростой, требующий немалых усилий и недешевой высокопроизводительной техники.

Но как быть, если вы, создавая изделие в своей основной рабочей системе КОМПАС-3D, стремитесь сразу же, когда оно еще не существует, получить его фотореалистичное изображение? В данной ситуации вам поможет наше новое приложение «Библиотека фотореалистики», название которой уже говорит о ее основном назначении — это создание фотореалистичного изображения с трехмерной детали или сборки. Данная библиотека разработана совместно со специалистами ООО ПРА «Эстетика» (г.Саратов), наверное, единственными отечественными разработчиками в области приложений для получения подобных презентаций и анимаций, и представляет собой прикладное приложение, интегрированное в систему КОМПАС-3D.

С самого начала перед разработчиками стояла задача создания небольшого, простого и функционального приложения. Библиотека выполнена в виде окна просмотра результатов со стандартными элементами управления: изменение ориентации и параметров вращения, перемещение масштаба. Приложение осуществляет прямое чтение созданных трехмерных моделей и позволяет на лету и довольно просто создавать их эффектные высококачественные изображения. Это действительно совсем нетрудно: для получения конечного изображения требуется выполнить всего несколько шагов. Давайте ознакомимся с ними.

«Библиотека фотореалистики» — приложение, полностью интегрированное в КОМПАС-3D

«Библиотека фотореалистики» — приложение, полностью интегрированное в КОМПАС-3D

Материал назначается очень просто: для этого необходимо выделить элемент, выбрать материал и нажать кнопку «Назначить»

Материал назначается очень просто: для этого необходимо выделить элемент, выбрать материал и нажать кнопку «Назначить»

В первую очередь для моделей, полученных в КОМПАС-3D, потребуется выбрать материалы (текстуры). Библиотека содержит большой их перечень. Материалы библиотеки обладают оптическими свойствами, и каждому из них могут быть заданы, к примеру, глянец, амплитуда, прозрачность, зеркальность. Помимо того что библиотека содержит большое количество готовых материалов, пользователю предоставляются возможности по созданию собственных. Для каждого материала библиотеки могут быть использованы как готовые текстуры, так и самостоятельно сформированные цвета. В качестве текстур можно выбирать растровые файлы следующих расширений: BMP, JPG, TIFF и TGA. Материалы и текстуры можно присваивать не только деталям в сборках, но и отдельным граням одной детали.

После назначения материалов пользователь переходит к созданию сцены, окружающей модель. В качестве такой сцены могут быть использованы разнообразные площадки, помещения, а также стандартные фоновые изображения. В базе библиотеки есть большой набор всех этих вариантов оформления.

Благодаря обширной базе разнообразных сцен пользователь может создавать и настраивать сцены по своему усмотрению

Благодаря обширной базе разнообразных сцен пользователь может создавать и настраивать сцены по своему усмотрению

Оживите ваше изделие с помощью света

Оживите ваше изделие с помощью света

Как и в случае с материалами, пользователю предоставлена возможность назначения собственных текстур элементам сцены. Также стоит отметить, что размеры элементов сцены настраиваются, то есть можно задавать, к примеру, высоту стен помещения и площадь пола.

Любой художник, работающий с 3D-графикой, согласится, что освещение — фундаментальная составляющая выразительности любой сцены. Сколь угодно сложная модель при плохом освещении не будет хорошо выглядеть. И наоборот, правильно выбранный, продуманный свет представит ваше творение во всей красе. «Библиотека фотореалистики» позволяет создавать сложные сцены, используя разнообразные источники освещения и их комбинации. Приложение поддерживает работу с такими источниками света, как точечный, прожектор и направленный. Каждый источник может быть позиционирован при помощи точного задания его координат или ручного перемещения в общей сцене изделия.

Настройка параметров рендеринга

Настройка параметров рендеринга

Размещение наклейки на изделии

Размещение наклейки на изделии

В базе данных источников света имеются самые разные схемы освещения. Они представляют собой комбинации, при выборе которых пользователь может получать разнообразные эффекты подсветки. Можно также самостоятельно настроить, например, отбрасывание тени, отрегулировать коэффициенты затухания и цвета источников света. Как правило, в трехмерной среде CAD-систем по умолчанию используются бесцветно-серо-белые источники света. Комбинируя освещение, вы оживите любое изображение.

Если изделие содержит логотип предприятия или какие-либо наклейки, можно воспользоваться библиотекой, чтобы наложить данные изображения на модель. Создайте наклейку в виде растрового файла, в библиотеке наложите ее на требуемое место и подгоните, задав размеры.

Пройдя вышеуказанные этапы подготовки сцены, перед получением фотореалистичного изображения задайте требуемое разрешение получаемой картинки, а собственно рендеринг запускается одной кнопкой, после чего полученное изображение вы можете сохранить в файл, используя распространенные растровые расширения BMP, JPG, TIFF, TGA. Таким образом, «Библиотека фотореалистики» в настоящий момент позволяет с наименьшими затратами создавать в КОМПАС-3D качественное изображение проектируемого изделия задолго до его выпуска в жизнь.

При подготовке статьи использовалась модели электролобзика (ОАО «Завод “Фиолент”», Симферополь, Украина), детского автомобиля (филиал ГО ВПО «Самарский государственный технический университет», г.Сызрань), редуктора (Белгородский государственный технологический университет).

В начало В начало

САПР и графика 7`2006