Текст книги "AutoCAD 2010. Самоучитель"

Сопряжение углов и снятие фасок

СОПРЯЖЕНИЕ УГЛОВ

Для округления кромок твердотельных объектов используется такая же команда, как и для сопряжения углов плоских объектов.

Речь идет о команде Fillet (кнопкаFillet (Сопряжение)).

После запуска команды и выбора ребра трехмерной фигуры AutoCAD самостоятельно определяет, что объект является твердотельным, и в зависимости от типа сопрягаемых поверхностей выполняет округление внутрь либо наружу.

Например, на рис. 11.20 показан исходный объект (а), а также объект, обработанный командой Fillet (б). В командной строке при этом выполняются следующие действия (листинг 11.5).

Листинг 11.5 Сопряжение углов

Command: Fillet

Current Settings: Mode = TRIM, Radius = 0.0000 Select first object or [Polyline/Radius/Trim/mUltiple]:

<Щелчок по первому сегменту округляемого ребра> Enter fillet radius: <Ввод значения радиуса округления> Select an edge or [Chain/Radius]: <Щелчок по следующему сегменту округляемого ребра>

Select an edge or [Chain/Radius]: <Щелчок по последнему сегменту округляемого ребра> Select an edge or [Chain/Radius]: J 6 edge(s) selected for fillet <Количество округленных сегментов ребра отмеченной поверхности>

СНЯТИЕ ФАСОК

Для снятия фасок с твердотельных объектов используется такая же команда, как и для плоских объектов – команда Chamfer (кнопкаChamfer (Фаска)).

Процесс снятия фасок состоит из нескольких этапов.

1. Вначале необходимо выбрать на объекте грань, которой принадлежит срезаемое ребро (выбранная грань должна обозначиться пунктирными линиями). Для этого достаточно щелкнуть по произвольному ребру грани, а если AutoCAD примет для редактирования не ту грань, которая вам необходима, то, используя специальный параметр, можно пролистывать все грани, которым принадлежит отмеченное ребро, до тех пор, пока не будет задействована нужная грань.

2. На втором этапе следует ввести числовые значения катетов фаски или одного катета и угла.

3. И наконец, на третьем этапе нужно в режиме многократного выделения щелкнуть по каждому ребру, соответствующему задействованной грани. Если будет предпринята попытка отметить ребро, не принадлежащее выбранной грани, AutoCAD прореагирует на это предупреждающим сообщением, но выполнение команды не завершит. Правильно отмечаемые ребра будут подсвечиваться пунктиром.

4. Для завершения создания выборки ребра достаточно на приглашение выбрать очередное ребро нажать Enter. После этого AutoCAD проанализирует исходную информацию и приступит к обработке детали.

Так, например, на рис. 11.21 показан исходный объект (а), а также объект, обработанный командой Fillet (б). В командной строке при этом выполняются такие действия (листинг 11.6):

Листинг 11.6 Снятие фасок

Command: Chamfer

(TRIM mode) Current chamfer Distl = 0.0000, Dist2 = 0.000 Select first line or [Polyline/Distance/Angle/Trim/Method/ multiple]: <Щелчок по ребру грани, которой принадлежат фаски>

Base surface selection…

Enter surface selection option [Next/OK (Current)] <OK>:

<Enter, если AutoCAD правильно выделил грань, или ввод параметра Next для пролистывания всех граней, которым принадлежит отмеченное после предыдущей подсказки ребро Specify base surface chamfer distance: <Ввод длины первого катета фаски > 4

Specify other surface chamfer distance <4>: <Ввод длины второго катета фаски или Enter, если длина первого и второго катета должны быть равны между собой> Select an edge or [Loop]: сЩелчок по первому ребру

отмеченной грани>

Select an edge or [Loop]: сЩелчок по последнему ребру отмеченной грани> Select an edge or [Loop]:

Глава 12
Визуализация

Вопросы визуализации твердотельных объектов напрямую связаны с процессом тонирования, который в AutoCAD может осуществляться в различных режимах. В зависимости от используемого способа тонирования можно настроить такие эффекты, как наложение текстуры материалов, применение источников света, создание фона или тумана. Кроме того, используя специальные настройки, можно добиться эффектов отражения, искажения или прозрачности. Данная глава демонстрирует методику тонирования и создания эффектов визуализации.

Основные понятия

Для получения реалистического вида созданных твердотельных объектов необходимо выполнить процедуру тонирования. Тонирование объектов осуществляется путем нанесения на их поверхность текстуры с использованием различных эффектов, свойственных выбранному материалу.

Не менее важными для получения реалистичного изображения являются правильно подобранные источники света (излучатели), которых в AutoCAD насчитывается четыре типа.

Солнечный свет. Освещение солнечным светом предполагает эффект естественного освещения и используется для демонстрации влияния теней от объекта на окружающий вид.

Удаленный источник. Освещение удаленным источником характеризуется строгой направленностью излучения с настраиваемой интенсивностью светового потока, что фактически позволяет смоделировать солнечное освещение. Кроме того, данный тип излучателей характеризуется такими параметрами, как азимут и возвышение.

Точечный излучатель. Освещение точечным излучателем моделирует работу лампочки, т. е. световой поток рассеивается из

заданного положения во всех направлениях с уменьшением интенсивности при увеличении расстояния от источника. Прожекторы. Освещение прожектором характеризуется такими параметрами, как направление и конусообразность светового потока. Этот способ освещения обычно используется для выделения характерных особенностей объектов.

На последнем этапе подготовки изображения можно применять дополнительные эффекты, к которым относится заполнение заднего плана фоном, градиентной трехцветной заливкой или растровым изображением. Для детализации больших моделей также можно использовать ландшафтные объекты – растровые изображения элементов пейзажного оформления.

Стили визуализации

В AutoCAD 2010 каждому виду и видовому экрану присваиваются параметры визуализации (параметры раскрашивания), которые влияют на способ отображения трехмерного объекта на экране (не путайте с тонированием). Эти параметры в сочетании образуют стили визуализации, из которых можно выделить стандартные, т. е. разработанные в системе по умолчанию, и пользовательские, свойства которых могут быть настроены вами самостоятельно.

Управление стилями визуализации осуществляется в палитре Visual Styles Manager (Менеджер стилей визуализации) (рис. 12.1), которую можно открыть в инструментальной группе 3D Palettes (SD-палитры)вкладки View (Вид).

КнопкаCreate New Visual Style (Создать новый стиль визуализации) создает новую таблицу свойств, в которой производится цифровая и цветовая настройка следующих атрибутов: фон, аппроксимирующие грани, тени, сглаживание кромок, ручной эффект, линии пересечения, невидимость линий и т. д. Рассмотрим главные из этих настроек.

Раздел Face Settings (Параметры граней) выполняет настройку затенения и цветового раскрашивания граней объекта.

Раскрывающийся список Face Style (Стиль граней) предназначен для выбора одного из двух способов затенение грани: Real (Реальный) и Gooch (Гун). Если первый способ означает создание реалистичного эффекта, то второй (Гуч) лучше отображает детали, смягчая контраст между освещенными и затененными областями. При этом в освещенных областях используются теплые оттенки, а в темных областях – холодные. Если в списке Face Style (Стиль граней) выбрать значение None (Нет), тогда объекты будут раскрашиваться без затенения, а отображаться будут только кромки граней.

Раскрывающийся список Lighting quality (Качество освещения) управляет освещением объектов. Значение Smooth (Мягкое освещение) сглаживает кромки между гранями, что придает объектам реалистичный вид с гладкими переходами (рис. 12.2а). Значение Faceted (Освещение граней) затеняет объекты между гранями многоугольника, что делает объекты более плоскими и менее гладкими (рис. 12.26).

Поле Highlight intensity (Интенсивность подсветки) выполняет настройку источников подсветки. При увеличении значения в этом поле увеличивается интенсивность подсветки, что влияет на эффект отражения света, а при использовании меньших и более ярких источников подсветки объекты выглядят блестящими (рис. 12.2в). Нужно отметить, что интенсивность подсветки, установленная в стиле визуализации, не применяется к объекту с наложенными материалами.

Поле Opacity (Прозрачность) определяет степень прозрачности объекта. При увеличении значения в этом поле увеличивается и прозрачность.

Раздел Material and Color (Материалы и цвет) предназначен для управления настройками отображения текстур и закрашивания цветом. Раскрывающийся список Material display (Видимость материалов) позволяет включить или отключить режим просмотра с материалами.

Раскрывающийся список Face color mode (Режимы цвета грани) включает значение Normal (Обычный), при котором цвет отображается как сплошной и однородный по всем граням. В монохромном режиме (значение Monochrome) все грани отображаются одним и тем же цветом с градиентным оттенком выбранного цвета. Кроме того, в списке Face color mode (Режимы цвета грани) находится режим цветовых оттенков Tint (используется один и тот же цвет для раскрашивания всех граней с изменением значений оттенка и интенсивности цвета) и режим разбавления Desaturate, который несколько смягчает цвета.

Раздел Environment Settings (Установки среды) предназначен для настройки отображения фонов и теней. В качестве фона на видовом экране можно использовать цвет или заливку в любом из ЗБ-визуальных стилей, включая стили без затененных объектов.

Чтобы использовать фон, необходимо вначале создать именованный вид с фоном и установить именованный вид в качестве текущего вида на видовом экране. Фон активизирован, если в списке Background (Фон) выбрано значение On (Вкл).

Для отображения тени на затеняемых объектах предназначены режимы раскрывающегося списка Shadow display (Тени видового экрана). При этом имеют место такие значения: Ground Shadow (Тени на земле) – показывает тени, отбрасываемые объектами на землю; Full Shadow (Полные тени) – отображает полные тени. Здесь полными тенями считаются тени, отбрасываемые объектами на другие объекты.

Для отображения полных теней на видовом экране требуется освещенность в направлении от создаваемого пользователем источника света или от солнца. Отметим, что тени, накладываемые одна на другую, выглядят затемненными.

Раздел Edge Settings (Параметры кромок) предназначен для управления отображением кромок. В AutoCAD кромки граней отображаются с использованием линий различного типа и цвета (рис. 12.3а). При этом имеется возможность применять специальные эффекты, например: выступание ребер (рис. 12.36), дрожание (рис. 12.3в), выступ ребер за кромки (рис. 12.3 г).

Работа с материалами

Начиная с версии 2007, материал в AutoCAD стал свойством объекта; появились дополнительные инструменты и команды, облегчающие работу с материалами. Команда Materials открывает одноименную палитру (рис. 12.4), которая предназначена для настройки параметров материалов, загруженных в чертеж. Также ее можно открыть в инструментальной группе 3D Palettes (3D– палитры) вкладки View (Вид).

В списке Available Materials in Drawing (Материалы, имеющиеся в чертеже) отображаются эскизы материалов, загруженных в текущий чертеж. Ниже в раскрывающемся списке для активного материала указывается имя файла с прикрепленной к материалу вложенной текстурой. Основная область палитры Material (Материалы) делится на разделы, описываемые ниже.

РЕДАКТОР МАТЕРИАЛОВ

Раздел Material Editor (Редактор материалов) (рис. 12.4а) предназначен для настройки выбранного в списке материала. Раскрывающийся список Туре (Тип) указывает тип материала, который может принимать одно из четырех значений: Realistic (Реалистичный); Realistic Metal (Реалистичное тонирование металла); Advanced (Дополнительно); Advanced Metal (Улучшенное тонирование металла). К первым двум типам относятся материалы, отображаемые на основе их физических свойств. К двум другим типам – материалы с дополнительными параметрами, создающими специальные эффекты (например имитацию отраженного света).

В списке Template (Шаблон) (доступно только для типов Realistic и Realistic Metal) отображаются шаблоны, применяемые для данного типа материала. При этом шаблон включает сгруппированные параметры настройки свойств материала, записанные под определенным именем во внешний файл.

В строке Color (Цвет) (доступно только для типов Realistic и Realistic Metal) расположена кнопка выбора цвета, вызывающая стандартное окно Select Color (Выбор цвета), в котором, в частности, можно задать диффузный цвет материала (рис. 12.5).

Расположенный в палитре Materials (Материалы) переключатель By Object (По объекту) устанавливает связь цвета материала с цветом объекта, которому он назначен.

Регулятор Shininess (Блеск) устанавливает степень блеска материала. Нужно иметь в виду, что при высокой степени блеска блик на грани тела будет иметь уменьшенные размеры и повышенную яркость. Кроме того, при низких значениях эффекта блеска происходит отражение света во многих направлениях, в результате чего создается блик большего размера с пониженной яркостью.

Регулятор Opacity (Непрозрачность) (доступно только для типов Realistic и Advanced) задает степень непрозрачности материала. Увеличение значения непрозрачности объекта создает условия, при которых свет не проникает через его поверхность, а объект с нулевым значением непрозрачности отображается абсолютно прозрачным.

Регулятор Reflection (Отражение) (доступно только для типов Advanced и Advanced Metal) задает степень отражательной способности материала. Например, если задано значение 100, материал полностью отражает падающий на него свет. Это приводит к тому, что окружающие предметы отражаются на поверхности объекта. Так, на рис. 12.6 можно увидеть эффект отражения (на материале, моделирующем стекло).

Регулятор Refraction Index (Коэффициент преломления) (доступно только для типов Realistic и Advanced) задает коэффициент преломления материала. Данный коэффициент определяет способ преломления света при прохождении сквозь объект с частично прозрачным материалом.

Например, если коэффициент преломления равен 1, то объект, расположенный за прозрачным объектом, не искажается. Бели же значения коэффициента увеличивается до 1.5, то создается эффект просмотра объекта через стеклянный шар.

На рис. 12.7 можно увидеть пример эффекта отражения с искажением (на материале, моделирующем зеркальный кувшин) и блики (на стеклянном бокале).

Регулятор Translucency (Прозрачность) (доступно только для типов Realistic и Advanced) задает процентное соотношение степени прозрачности материала. Максимальное значение прозрачности соответствует значению 100 %. В положении 0 объект абсолютно непрозрачный (рис. 12.8а), а значение 50 % делает объект полупрозрачным (рис. 12.86).

Регулятор Self-Illumination (Самосвечение) создает эффект свечения материала даже при отсутствии источников света. Применение данного эффекта исключает возможность регулировки яркости объекта (параметр Luminance).

Наконец, регулятор Luminance (Яркость) (доступно только для типа Realistic) определяет степень отражения света от поверхности объекта в фотометрических единицах (кд/м²).

При установленном флажке Two sided material (Двусторонний материал) (доступно только для типа Realistic) выполняется тонирование положительных и отрицательных нормалей к граням (при «снятой» опции выполняется тонирование только положительных нормалей к граням).

РАБОТА С ТЕКСТУРАМИ

Раздел Maps (Текстуры) задает текстуру для цвета материала и метод ее наложения (см. рис. 12.46). Всего предлагается воспользоваться четырьмя методами наложения текстур, для каждого из которых предусмотрен свой раздел настройки.

Наиболее распространенным является наложение текстуры по методу рассеяния Diffuse Map (Текстура рассеяния). Такое наложение позволяет назначить материалу цветной узор. В качестве текстуры можно выбрать внешний файл изображения (рис. 12.9) или процедурную карту.

Процедурные карты в AutoCAD формируются с помощью математического алгоритма (процедуры) и могут имитировать такие узоры, как «Мрамор», «Шашечки», «Пятна», «Волны», «Мозаика», «Помехи» и «Дерево». Для этого в разделе Diffuse Map (Текстура рассеяния) достаточно в списке Map Туре (Тип текстуры) выбрать Texture Map и нажать кнопку Select Image (Выбор изображения).

Расположенный в этом разделе регулятор наложения текстуры предназначен для настройки соотношения основного цвета материала и текстуры. При значении параметра 100 % поверхность объекта полностью заполняется текстурой (рис. 12.10а). При приближении к 0 на текстуру накладывается слой с основным цветом, прозрачность которого уменьшается. Таким образом, если значение доли цвета текстуры равно 0, цвет материала будет полностью повторять основной цвет без какой-либо текстуры (рис. 12.106). В большинстве случаев наилучшие результаты достигаются при доле текстуры в диапазоне от 20 до 45 % (рис. 12.10в).

Другой способ наложения текстуры выполняется методом выдавливания Bump Texture (Текстура выдавливания), что имитирует бугристую или неровную поверхность. Как и в предыдущем случае, в качестве текстуры выдавливания можно выбрать изображение из внешнего файла или процедурные карты.

Наложение такой текстуры значительно увеличивает время тонирования, но повышает реалистичность объекта. Степень выдавливания можно настроить с помощью регулятора текстуры выдавливания. Увеличение значения регулятора приводит к созданию более глубокого рельефа, а низкие значения – менее глубокого. На рис. 12.11 можно увидеть эффект выдавливания с различным масштабом и размером текстурного блока.

Несколько реже используются два других метода наложения текстур – Reflection Map (Текстура непрозрачности) и Opacity Map (Текстура отражения). Текстуры непрозрачности используются для создания иллюзии непрозрачности или наоборот, – прозрачности. Текстура отражения имитирует поверхность, отраженную от поверхности блестящего объекта (доступно только для типов Advanced и Advanced Metal).

Для достижения хорошего эффекта отображения текстур при тонировании материал должен быть блестящим, а узор текстуры отражения должен иметь высокое разрешение (около 512 х 480 пикселей).

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОСВЕЩЕНИЯ

Раздел Advanced Lighting Override (Дополнительные параметры переопределения освещения) включает регуляторы, влияющие на визуализацию материала при освещении отраженным светом, вычисляемым на основе общего освещения или по методу чистовых проб (рис. 12.12). Регуляторы доступны только для типов материала Realistic и Realistic Metal.

Регулятор Color Bleed Scale (Регулятор коэффициента цветового заполнения) увеличивает или уменьшает степень цветонасы– щенности отраженного света. Значения данного регулятора находятся в диапазоне 0.0 до 1000 (значение по умолчанию -100).

Регулятор Indirect Bump Scale (Непрямой рельефный коэффициент) определяет масштаб заполнения текстуры выдавливания в зонах, освещенных отраженным светом. При значениях, равных 0, текстура выдавливания не применяется в зонах отраженного света. При увеличении масштабного коэффициента эффекта выдавливания увеличивается в зонах отраженного освещения. Данный коэффициент не влияет на текстуру выдавливания в зонах прямого освещения. Значения данного регулятора находятся в таком же диапазоне, как и для предыдущего параметра.

Регулятор Reflectance Scale (Коэффициент отражательной способности) увеличивает или уменьшает отражательную способность материала. Значения данного регулятора находятся в таком же диапазоне, как и для предыдущего параметра.

Регулятор Transmittance Scale (Коэффициент пропускания) позволяет увеличить или уменьшить количество света, проходящего через материал. Для полностью непрозрачной поверхности коэффициент пропускания должен быть равен 0 %. Диапазон значений данного регулятора – как и для предыдущего параметра.

МАСШТАБИРОВАНИЕ ТЕКСТУР НА МАТЕРИАЛАХ

Раздел Material Scaling & Tiling (Масштабирование и расположение материала) включает списки с выбором типа мозаичного расположения, а также регуляторы его размещения (рис. 12.12).

Раскрывающийся список Scale units (Единицы масштабирования) предназначен для выбора единицы измерения, используемой для масштабирования (миллиметры, сантиметры, метры, километры, дюймы, футы, геодезические футы, мили или ярды).

Если выбрать в списке Scale units (Единицы масштабирования) значение None (Нет) – для назначения фиксированного масштаба или Fit to Gizmo (Вписать в ручку) – для вписывания изображения в объект или грань, то ниже появятся два регулятора: U Tile (Мозаика для U) – для настройки мозаичной структуры изображения по оси U и V Tile (Мозаика для V) – для настройки мозаичной структуры изображения по оси V. Данные регуляторы могут определяться числовым значением и способом преобразования мозаики:

None (Нет) – на объекте, к которому применяется текстура, отображается только один элемент мозаичного изображения;

Tile (Фрагмент) – определяет влияние на масштаб в единицах, применяемых к реальным объектам;

Mirror (Симметрия) – определяет мозаичную структуру, при которой каждый элемент мозаики является зеркальным отражением смежного с ним элемента.

Координаты UVW аналогичны координатам XYZ, с тем отличием, что они связаны с изображением и при его перемещении или повороте смещаются вместе с ним.

При значениях Tile (Фрагмент) или Mirror (Симметрия) регуляторы U Tile (Счетчик по оси U) и V Tile (Счетчик по оси V) служат для настройки количества элементов мозаики соответственно по осям U и V для данного изображения.

Примеры объекта с текстурами, нанесенными при различных параметрах масштабирования и мозаичного расположения, показаны на рис. 12.13.

СВОЙСТВА СМЕЩЕНИЯ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПРОСМОТРА

Текстуры, наложенные на материалы, настраиваются в разделе Material Offset & Preview (Смещение материала и просмотр) (рис. 12.14).

Если в этом разделе установить флажок Auto-regen (Авторегенерация), то будет установлен режим, при котором любое изменение в материале сразу же отражается в интерактивном окне просмотра образца. Обновить образец в окне просмотра также можно кнопкой Update (Обновить). В поле Preview Size (Размер образца для просмотра) можно увеличить или уменьшить размер образца в окне просмотра.

Регуляторы U Offset (Смещение для U) и V Offset (Смещение для V) определяют сдвижку начальной точки текстуры соответственно вдоль осей U и V.

Регулятор Rotation (Поворот) задает поворот текстуры вокруг оси W (проходит по нормали к плоскости текстуры) в системе координат UVW.

Числа, указанные этими регуляторами, определяют положение одного текстурного блока на грани объекта. Примеры наложения текстуры с разными параметрами смещения показаны на рис. 12.15. При этом текстурный блок может выходить за рамки внешних границ грани (внешний прямоугольник на схеме). В последнем случае часть блока, попавшая за границы, обрезается.

БИБЛИОТЕКА МАТЕРИАЛОВ

Для придания твердотельному объекту более реалистического вида можно присвоить ему определенный материал. AutoCAD поддерживает встроенную библиотеку материалов, информация о которых записывается в файле с расширением .mli. При этом вы сами можете создавать материалы и добавлять их в собственные библиотеки. Кроме того, система AutoCAD интегрирована с такими программами, как Auto Vision и 3D Studio МАХ, что позволяет использовать их библиотеки материалов, также записанные в формате MLI.

По умолчанию с каждым созданным объектом связывается материал с именем Global. Чтобы добавить к объекту другой материал, необходимо предварительно его импортировать в документ. Для этого выполните команду Export the Selected Visual Style to the Toll Palette (Экспорт на палитру текущего стиля визуализации) в контекстном меню выбранного материала – откроется библиотека материалов, изображенная на рис. 12.16.

Для импортирования материала в документ нужно выбрать папку с имением библиотеки, выделить на палитре пиктограмму с именем требуемого материала и с нажатой левой кнопкой мыши перетащить ее в любое место рабочей области документа. После этого материал добавится к чертежу, а его контрольное изображение появится в палитре Materials (Материалы).

Материал также можно применить к отдельным граням объекта, объекту в целом или ко всем объектам слоя. Принадлежность материала слою задается в окне Material Attachment Options (Параметры назначения материалов) (рис. 12.17), которое открывается командой Materialattach.

В левой части окна Material Attachment Options находится список материалов, имеющихся в чертеже независимо от их фактического использования. Для назначения материала слою перетащите соответствующую пиктограмму на требуемый слой, имя которого находится в списке в правой части окна – назначенный материал отобразится рядом со слоем.

Для открепления материала от слоя достаточно воспользоваться кнопкойDetach (Отключить).