14 - Tehnici Render

Grafică asistată 3D în AutoCAD 166

18. REDAREA FOTO-RELISTĂ A OBIECTELOR. CONCEPŢII ŞI TEHNICI DE RENDERING

Aşa cum s-a arătat în cap. 8, modul de afişare pe ecran a obiectelor 3D, într-o manieră

mai apropiată de aspectul real al acestora, poate fi sub forma „hide” – cu muchiile acoperite ascunse, sau sub forma „shade” – cu umbriri. Deşi formele „shade”, obţinute cu comanda SHADEMODE, oferă modelelor 3D create un aspect destul de apropiat de realitate, totuşi faptul că iluminarea se face dintr-o singură direcţie, iar alte efecte nu există, face ca acest mod de afişare să fie destul de simplist. Acest mod este util, aşa cum s-a văzut, la vizualizarea şi manipularea comodă a obiectelor în diferite stadii de realizare a acestora. Obţinerea unor imagini realiste, aproape identice cu fotografiile unor obiecte reale, este posibilă însă numai prin operaţia de randare. În fig. 18.1 se prezintă obiect 3D aşa cum arată acesta în cele patru forme în care poate fi afişat pe ecran: wireframe, hidden, shaded şi rendered.

a b

c d

Fig. 18.1 Formele de afişare pe ecran a unui obiect 3D: a – model de sârmă (wireframe); b – cu muchiile acoperite invizibile (hidden); c – cu umbriri (shaded); d – cu umbriri şi alte efecte (rendered).

Randarea utilizează algoritmi speciali, care stabilesc relaţii matematice între iluminare, culori şi forme.

Tehnicile de randare permit o serie de facilităţi cum ar fi: - ataşarea unor materiale suprafeţelor;

18. Redarea foto-realistă a obiectelor. Concepţii şi tehnici de rendering 167

- crearea de lumini ce pot fi plasate în diferite poziţii, pot avea anumite forme, intensităţi şi culori, lumini care să ilumineze obiectul;

- crearea unor fundaluri. Pentru realizarea unei imagini foto-realiste a obiectului, prin randare, trebuie parcurse

mai multe etape: - stabilirea unei vederi convenabile a obiectului/obiectelor cu una din binecunoscutele

comenzi VPOINT, 3DORBIT sau DVIEW, care corespunde şi debutului creării unei scene. Se recomandă o vedere în perspectivă, mai apropiată de realitate, care poate fi obţinută cu comanda DVIEW (v. cap. 16), sau din meniul shortcut al comenzii 3DORBIT (v. cap. 17);

- atribuirea de materiale obiectelor din scenă; - crearea luminilor care vor fi plasate în scenă. Acestea pot fi punctiforme, de tip spot,

sau de tip fascicol de raze paralele; - crearea unui fundal (background); - efectuarea de teste de randare cu diferite poziţionări ale luminilor create, cu

ajustarea intensităţii şi culorii, cu introducerea altor efecte, până la obţinerea imaginii dorite; - salvarea imaginii finale într-un fişier bitmap.

AutoCAD oferă trei tipuri de randare: - Render; - Photo Real; - Photo Raytrace. Randările cele mai performante, în care imaginile au un realism deosebit, se obţin cu

ultimile două opţiuni. Totuşi, obţinerea unui realism deosebit, utilizând Photo Raytrace spre exemplu, precum şi o serie de alte efecte speciale, conduce la un timp de randare mai lung. În funcţie şi de performanţele calculatorului, în practică se vor testa variantele optime de randare.

Spre exemplu, în fig. 18.2 a, se prezintă un desen 3D randat cu opţiunea Render, iar în fig. 18.2 b acelaşi desen randat cu opţiunea Photo Raytrace.

a b

Fig. 18.2 Tipuri de randare: a - Render; b - Photo Raytrace.


Bara cu instrumente, din care pot fi activate comenzile corespunzătoare operaţiei de randare, este prezentată în fig. 18.3.

Mapping Materials Library

Hide

Render

Scenes Lights

Materials

Background Fog

Landscape Edit

Landscape New

Fig. 18.3 Bara cu instrumente pentru operaţiile de randare

Statistics

Render Preferences

Landscape Library

18.1. Comanda LIGHT Comanda LIGHT permite crearea şi plasarea unor surse de lumină într-o scenă, lumini

care afectează modul de afişare al obiectelor prin modificarea strălucirii şi a culorilor acestora, sau care pot genera umbre.

Dialog

Command: LIGHT Se va deschide o casetă de dialog (fig. 18.4) în care se fac setările corespunzătoare

gestionării luminilor, a poziţiei, a culorii şi a intensităţii acestora etc.

Fig. 18.4 Caseta de dialog a comenzii LIGHT


În caseta de dialog se remarcă următoarele elemente: Ambient Light (Lumina ambiantă) - lumina ambiantă este o lumină asemănătoare

cu lumina naturală, având aceeaşi intensitate în orice punct. Această lumină produce o iluminare uniformă a feţelor obiectului. Se poate regla, din bara de defilare (scroll bar), intensitatea (intensity) acestei lumini. Se recomandă alegerea unei valori cuprinsă între 0.3 şi 0.7. De asemenea, cu barele de defilare Red, Green şi Blue, se poate stabili şi culoarea acestei lumini;

Lights - se afişează un tabel cu numele luminilor definite până în acel moment în scenă;

New – permite definirea unei lumini printr-un nume ales de utilizator. Se pot defini trei

tipuri de lumini: Point Light, Distant Light şi Spotlight; • Point Light – este o lumină punctiformă asemănătoare unui bec, lumină a cărei

intensitate scade cu distanţa şi este răspândită radial în toate direcţiile. La alegerea acestui tip de lumină dialogul continuă printr-o nouă casetă de dialog (fig. 18.5);

• Distant Light – este o lumină aflată la distanţă şi care emite raze paralele într-o singură direcţie cu o intensitate constantă. La alegerea acestui tip de lumină, dialogul continuă printr-o altă casetă de dialog (fig. 18.6);

• Spotlight – este o lumină de forma unui con asemănătoare luminii emise de o lanternă. Deschiderea conului poate fi definită de utilizator, iar atenuarea luminii poate fi modificată. La definirea acestei lumini, se precizează o poziţie ţintă şi o poziţie sursă. Dialogul se poartă conform casetei de dialog din fig. 18.7.

Se observă că pentru fiecare tip de lumină trebuie setaţi o serie de parametri, unii asemă nători, alţii diferiţi.

Fig. 18.5 Caseta de dialog a comenzii LIGHT- opţiunea Point Light


Modify – permite modificarea poziţiei, respectiv, selectate;

Delete – permite eliminarea luminii selectate; Select – permite selectarea luminii utilizând un dispNorth location – permite stabilirea direcţiei nord După precizarea parametrilor noii lumini create, prog

iniţială - Light (fig. 18.4) unde se pot stabili noi lumini. Dintre ceilalţi parametri importanţi asociaţi cu luminil

dialog, se mai pot aminti:

Fig. 18.6 Caseta de dialog a comenzii LIGHT- opţiunea Distant Light

a

ou

r

e

Fig. 18.7 Caseta de dialog a comenzii LIGHT- opţiunea Spotlight

coordonatelor sursei de lumină

zitiv de indicare; lui.

amul revine în caseta de dialog

create, şi care apar în casetele de


Intensity – stabileşte intensitatea luminii. Aceasta depinde de setările făcute în cadrul opţiunii Atenuation. Pentru lumina punctiformă, în cazul lipsei atenuării, valoarea maximă a intensităţii este 1;

Color– permite modificarea culorii luminii obţinându-se astfel efecte speciale; Attenuation – permite stabilirea unui factor de atenuare în funcţie de care

intensitatea luminii punctiforme, sau a luminii de tip spot, se va modifica în raport cu distanţa (v. fig. 18.5 şi fig. 18.7). Se pot indica trei tipuri de atenuare:

- None – lumina îşi păstrează intensitatea indiferent de distanţă; - Inverse Linear – intensitatea luminii este invers proporţională cu distanţa

dintre sursă şi obiect; - Inverse Square - intensitatea luminii este invers proporţională cu pătratul

distanţei dintre sursă şi obiect. Shadow – permite activarea capacităţii luminilor de a crea umbre. Forma umbrelor

depinde de tipul de randare curent – Photo Real sau Photo Raytrace – precum şi de parametrii setaţi în caseta de dialog Shadow Options.

În plus, faţă de aceste elemente comune tuturor luminilor, în caseta New Spotlight (fig. 18.7), se poate preciza unghiul conului de lumină şi zona de penumbră, iar în caseta New Distant Light (fig. 18.6), se pot ajusta parametrii care marchează poziţia soarelui.

Meniul derulant

View > Render > Light

Bara cu instrumente

Se activează din meniul derulant View > Toolbar > Render (fig. 18.3).

18.2. Comanda MATLIB Comanda MATLIB permite deschiderea unei biblioteci cu materiale precum şi alegerea

materialelor care vor fi atribuite obiectelor din desenul curent. Prin material se înţelege un set de caracteristici grafice, cum ar fi culoarea, textura, gradul de reflexie, netezimea şi transparenţa.

Dialog

Command: MATLIB Se va deschide o casetă de dialog (fig. 18.8) – Materials Library - în care se fac

setările corespunzătoare vizualizării şi selectării materialelor din bibliotecă şi a previzualizării acestora.

Această casetă de dialog cuprinde mai multe elemente, după cum urmează: Current Drawing – afişează o listă cu materialele încărcate în desenul curent; Purge – permite ştergerea din lista Current Drawing a materialelor neatribuite

obiectelor din desen; Save As – salvează lista cu materialele încărcate în desenul curent într-un fişier * .mli;


Preview – la apăsarea acestui buton, se afişează în ferea

imaginea unei sfere sau a unui cub pe care s-a aplicat materialul alDrawing, fie din lista Current Library;

<-Import – importă materialele dorite din lista CurreCurrent Drawing;

Export-> - exportă materialele selectate din lista CurrCurrent Library;

Delete – şterge materialele selectate din lista Current Current Library;

Current Library – afişează lista cu materialele conţinutmod implicit, la activarea comenzii, se încarcă automat fişierul srender.mli;

Open – deschide o casetă de dialog Windows pentru selectarde tip *.mli;

Save – salvează în directorul curent fişierul *.mli curent cu mSave as – salvează cu numele dorit, cu extensia .mli,

Current Library.

Meniul derulant View > Render > Materials Library...

Bara cu instrumente

Se activează din meniul derulant View > Toolbar > Re

Fig. 18.8 Caseta de dialog a comenzii MATLIB

stra de deasupra acestuia es, fie din lista Current

nt Library în lista

ent Drawing în lista

Drawing sau din lista

e în biblioteca curentă. În tandard al AutoCAD-ului

ea şi încărcarea unui fişier

odificările efectuate; în directorul dorit, lista

nder (fig. 18.3).


18.3. Comanda RMAT Comanda RMAT permite ataşarea sau detaşarea unui material obiectului selectat,

precum şi modificarea materialelor existente sau crearea de materiale noi.

Dialog Command: RMAT Se va deschide o casetă de dialog (fig. 18.9) – Materials - în care se fac setările

corespunzătoare atribuirii, creării, modificării sau eliminării de materiale.

Această casetă de dialog cuprinde mai multe element Materials – afişează o listă cu materialele încărcaPreview – la apăsarea acestui buton, se afişeaz

imaginea unei sfere sau a unui cub pe care s-a aplicat mateMaterials Library – afişează caseta de dia

18.8); Select – închide temporar caseta de dialog pent

din desen pentru care se afişează, prin redeschiderea casfig. 18.10);

Modify – afişează o casetă de dialog (fig. 18.11) din lista de sub butonul New: Standard, Marble, Granite casete de dialog, se pot modifica proprietăţile materialului

Duplicate – crează un duplicat al materialului s(fig. 18.11), în funcţie de tipul materialului ales din lista de

Fig. 18.9 Caseta de dialog a comenzii RMAT

e după cum urmează:

te în desenul curent; ă în fereastra de deasupra acestuia rialul ales din lista Materials; log Materials Library (fig.

ru a permite selectarea unui obiect etei, materialul asociat acestuia (v.

în funcţie de tipul materialului ales sau Wood. Prin intermediul acestei existent; electat, afişând o caseta de dialog sub butonul New: Standard,


Marble, Granite sau Wood. Prin intermediul acestei casete de dialog, se pot modifica proprietăţile materialului existent (v. fig. 18.10);

Fig. 18.10 Opţiunea Select a comenzii RMAT

New – afişează o casetă de dialog New Standard Material, ca şi în cazul

opţiunii Modify (v. fig. 18.11 în care doar titlul apare schimbat), în funcţie de tipul materialului ales din lista de sub butonul New: Standard, Marble, Granite sau Wood. Prin intermediul acestei casete de dialog se pot crea alte materiale;

Fig. 18.11 Opţiunea Modify a comenzii RMAT pentru un material standard

În această casetă de dialog (fig. 18.11) se disting următoarele elemente: Color/Patern – stabileşte culoarea materialului în sistemul RGB (roşu - red, verde

- green, albastru - blue) sau în sistemul HLS (nuanţă – hue , intensitate - lightness, saturaţie - saturation). Pentru a activa aceste sisteme (Color Systems), trebuie


dezactivată (debifată) opţiunea By ACI din zona Color. Intensitatea culorii, precum şi a celorlalte caracteristici enumerate în continuare, se poate regla din bara cursor a etichetei Value;

Ambient – ajustează culoarea materialului atunci când există umbre. Se recomandă valoarea 0.3 (30%);

Reflection – ajustează gradul de reflexie al materialului; Roughness – stabileşte gradul de rugozitate al materialului şi are efect numai în

modul Photo Raytrace; cu cât valoarea acestui parametru este mai mică, cu atât suprafaţa apare mai strălucitoare;

Transparency – stabileşte transparenţa obiectului; Refraction – ajustează gradul de refracţie al obiectului; Bump Map – face o hartă a protuberanţelor suprafeţelor. Attach – închide temporar caseta de dialog pentru a permite selectarea unui obiect

din desen căruia i se ataşează materialul selectat anterior din lista Materials; Detach – închide temporar caseta de dialog pentru a permite selectarea unui obiect

din desen, căruia i se detaşează materialul atribuit anterior; By ACI... – deschide caseta de dialog Attach by AutoCAD Color Index

(fig. 18.12) care permite selectarea unui material care să fie atribuit obiectului a cărui culoare este specificată în partea dreaptă a casetei;

By Layer... – deschide caseta de dialog Attaselectarea unui layer căruia să i se atribuie un material ce valayer.

Meniul derulant

View > Render > Materials...

Bara cu instrumente

Se activează din meniul derulant View > Toolbar

Fig. 18.12 Opţiunea ACI… a comenzii RMAT

ch by Layer care permite fi ataşat obiectelor situate în acel

> Render (fig. 18.3).


Observaţii

• În afară de materialele de bază – materiale simple - există şi materiale care folosesc

imagini bitmap – materiale mapate. Tehnica mapării este prezentată detaliat în paragraful 18.9;

• Comanda SHOWMAT permite, ca şi opţiunea Select din caseta de dialog a comenzii RMAT, afişarea numelui materialului atribuit obiectului selectat;

• Dacă obiectul are deja ataşat un material, opţiunile By Layer sau By ACI au efect numai după detaşarea (detach) prealabilă a acestui material.

18.4. Comanda BACKGROUND Comanda BACKGROUND permite stabilirea fundalului pe care sunt afişate obiectele

randate, fundal care poate fi o culoare aleasă, sau culoarea setată a suprafeţei de desenare, un gradient de culori sau o imagine.

Dialog

Command: BACKGROUND Se va deschide o casetă de dialog (fig. 18.13) – Background - în care se fac setările

corespunzătoare afişării fundalului.

Această casetă de dialog cuprinde mai multe elemente după cum u Solid – selectează o culoare (Select Custom Color) în

red, verde - green, albastru - blue) sau în sistemul HLS (nuanţălightness, saturaţie - saturation). Pentru a activa această opopţiunea AutoCAD Background;

Fig. 18.13 Caseta de dialog BACKGROUND

rmează:

sistemul RGB (roşu - – hue , intensitate - ţiune trebuie debifată


Gradient – permite stabilirea a doi sau trei gradienţi de culoare pentru fundal; Image – permite selectarea unui fişier de tip bitmap care va fi afişat ca fundal; Merge – permite utlizarea imaginii curente de pe ecran ca fundal după randare; Colors – este zona în care se pot seta culorile dorite pentru fundal în cazul opţiunilor

Solid (se activează doar Top) sau Gradient (se activează Top, Middle şi Bottom); Preview – previzulizează în fereastra respectivă aspectul fundalului pentru setările

curente; Image – cere specificarea fişierului bitmap, ce va fi încărcat ca fundal; Environement – defineşte un mediu în care se pot crea efecte suplimentare de

relfexie sau refracţie pe obiecte reflexive; Horizon. – în cazul utilizării opţiunii Gradient, stabileşte procentul înălţimii

zonei Top; Height – stabileşte procentul culorii din mijloc (Middle) în cazul utilizării opţiunii

Gradient; Rotation – stabileşte unghiul de rotaţie al gradientului (-90°...+90°) în cazul utilizării

opţiunii Gradient pentru fundal.

Meniul derulant View > Render > Background...

Bara cu instrumente


18.5. Comanda SCENE Comanda SCENE permite crearea unei scene în spaţiul model. O scenă constă dintr-o

vedere şi din informaţiile referitoare la iluminarea obiectelor care apar în această vedere.

Dialog Command: SCENE Se va deschide o casetă de dialog (fig. 18.14) – Scenes - în care se fac setările

corespunzătoare definirii unei scene.

S

Fig. 18.14 Caseta de dialog SCENE


Această casetă de dialog cuprinde opţiunile: New – permite crearea unei noi scene. Se afişează caseta de dialog din fig. 18.15, în

care apar subopţiunile:

Fig. 18.15 Caseta de dialog New Scene

Scene Name – se specifică numele unei scene noi; Views – se afişează numele vederilor, create cu comanda VIEW, din care se

selectează vederea dorită pentru noua scenă; Lights – se afişează numele luminilor definite cu comanda LIGHT, din care se

selectează luminile dorite pentru noua scenă. Pentru o alegere selectivă a luminilor se vor utiliza combinaţiile de apăsare a butonului din stânga al mouse-ului cu apăsarea tastelor Ctrl sau Shift;

Modify – permite modificarea unei scene existente prin schimbarea vederilor sau a luminilor;

Scene Name – schimbă numele scenei; Views – afişează numele vederilor definite în desen, din care se selectează vederea

dorită pentru schimbarea scenei alese; Lights – se afişează numele luminilor definite, din care se selectează luminile dorite

pentru schimbarea scenei; Delete – elimină scena selectată.

Meniul derulant

View > Render > Scene...

Bara cu instrumente

Se activează din meniul derulant View > Toolbar > Render (fig. 18.3). 18.6. Comanda RPREF Comanda RPREF permite configurarea preferinţelor pentru randare.

Dialog Command: RPREF


Se deschide caseta de dialog Rendering Preferences (fig. 18.16) în care se fac setările pentru stabilirea preferinţelor pentru randare.

Fig. 18.16 Caseta de dialog Rendering Preferences

În această casetă de dialog se poate opera asupra următoarelor elemente: Rendering Type – este zona în care se pot selecta trei tipuri de randare

- Render; - Photo Real; - Photo Raytrace;

Aşa cum s-a arătat şi la începutul capitolului, cu Photo Raytrace se pot obţine efecte deosebite (v. fig. 18.2 b şi fig. 18.17);

Fig. 18.17 Scenă randată cu opţiunea Photo Raytrace


Rendering Procedures – permite randarea numai a obiectelor selectate (Query

for selection), a unei ferestre definite de utilizator (Crop Window), sau permite (Skip Render Dialog) renunţarea la caseta de dialog Rendering Preferences în decursul activării comenzii RENDER;

Light Icon Scale – controlează factorul de scară al blocurilor randate din desen; Smoothing angle – stabileşte care unghiuri sunt interpretate drept muchii; Rendering options – stabileşte opţiunile de afişare a randării. Bifarea opţiunilor

Apply Materials, sau a opţiunii Shadows, permite aplicarea de materiale, respectiv, realizarea de umbre;

Destination – stabileşte destinaţia imaginii randate: într-un Viewport (Viewport), într-o fereastră „render” pe tot ecranul (Render Window), sau într-un fişier bitmap (File).

În cazul optării pentru salvarea într-un fişier, după precizarea numelui fişierului, cu butonul More Options se deschide caseta de dialog din fig. 18.18 în care se poate seta şi rezoluţia imaginii;

Fig. 18.18 Caseta de stabilire a rezoluţiei fişierului salvat

Sub Sampling – prin alegerea un factor de scară mai mic, se poate reduce timpul de

randare, dar se reduce şi calitatea imaginii randate; Background – deschide caseta de dialog Background; Fog/Depth Cue – deschide caseta de dialog Fog/Depth Cue.

Meniul derulant View > Render > Preferences...

Bara cu instrumente



18.7. Comanda RENDER Comanda RENDER permite efectuarea operaţiei de randare, după stabilirea surselor de

lumină, a vederilor, a fundalurilor, a scenelor, a umbrelor sau a altor efecte şi după ajustarea tuturor parametrilor referitori la suprafaţa obiectelor 3D.

Dialog

Command: RENDER Se deschide caseta de dialog Rendering Preferences (fig. 18.16), dacă nu s-a

activat (bifat) în prealalbil Skip Render Dialog cu comanda RPREF, apoi se apasă butonul Render pentru efectuarea operaţiei de randare.

Meniul derulant View > Render > Render...

Bara cu instrumente

Se activează din meniul derulant View > Toolbar > Render (fig. 18.3). 18.8. Exemplu Se propune realizarea obiectului din fig. 18.19 a conform cotelor din figură şi apoi

randarea acestuia, utilizând comenzile de randare, ca în fig. 19.19 b.

a b

Fig. 18.19 Obiectul de randat


Se propun următoarele etape de lucru: • Se întocmeşte desenul, în limitele unui format ISO A3, prin extrudarea unei polilinii

(UCS-ul rotit în jurul axei X cu 90°) şi extragerea (SUBTRACT) a doi cilindri după plasarea corespunzătoare a UCS-ului în planul respectiv. Se readuce UCS-ul în poziţia WCS. Se mută întreg desenul (MOVE, ALL) în poziţia din fig. 18.19 (colţul din stânga jos al şinei în poziţia 0,0,0 şi talpa şinei în planul XY). Se poate lucra cu un VPOINT (-1,-1,1);

• Cu comanda MATLIB se selectează materialul ORANGE PLASTIC, care se importă (<Import) în desenul curent;

• Cu comanda RMAT se ataşează acest material obiectului construit (Attach, Select, OK);

• Cu comada LIGHT se definesc două surse de lumină. Prima lumină are următoarele setări: - Ambient Light, Intensity: 0.3 - Point Light, New - Light name: P1 - Intensity: 200 - Modify: -50,100,200 - Show: -50,100,200 - OK, OK; A doua lumină are următoarele setări: - Ambient Light, Intensity: 0.3 - Distant Light, New - Light name: D2 - Intensity: 0.4 - Azimuth: 36.3 - Altitude: 79.2 - Shadow On: se bifează - Shadow Options: se bifează Shadow Volumes/Ray Traces Shadow - OK, OK; • Cu comanda BACKGROUND se alege: - Gradient - Select Custom Color: se aleg, după preferinţă, trei nuanţe de albastru (sau

altă culoare) bifând pe rând pe Top, Middle şi Bottom; • Cu comanda VIEW se defineşte (View name, New) o vedere – VEDEREA1; • Cu comanda SCENE se aleg: - New - Scene name: SCENA1 - Views: se selectează VEDEREA1 - Lights: se selectează * ALL * - OK, OK; • Cu comanda VPOINT se alege 1,-1.8,0.8; • Cu comanda VIEW se defineşte (View name, New) o altă vedere – VEDEREA2; • Cu comanda SCENE se aleg: - New: - Scene name: SCENA2 - Views: se selectează VEDEREA2 - Lights: se selectează P1


- OK, OK; • Cu comanda RPREF se alege: - Rendering Type: Photo Raytrace - Scene to render: se selectează SCENA1; - Shadows: se bifează; - Render Cache: se bifează; • Se activează meniul derulant Tools > Options, iar în caseta de dialog

Options care se deschide, se apasă butonul Display şi se introduce pentru Renderng Smoothness valoarea 10. Acelaşi efect se poate obţine cu comanda FACETRES, precizându-se valoarea dorită - 10. Această valoare (maximă) asigură o calitate sporită imaginii randate;

• Cu comanda RENDER se alege Render. Se obţine rezultatul din fig 18.20 • Cu comanda RPREF se alege: - Scene to render: se selectează SCENA2 • Cu comanda RENDER se alege Render. Se obţine rezultatul din fig 18.21. • Se pot încerca, în continuare, alte variante de randare. Spre exemplu, pentru randarea

celei de-a doua scene se poate mări intensitatea luminii ambiante şi a luminii selectate etc; • O ajustare a fineţei de afişare a obiectelor 3D prin RENDER se poate obţine şi prin

modificarea valorii variabilei (comenzii) FACETRES înainte de randare. Valorile acceptate sunt de la 0.01 la 10. Cea mai bună calitate se obţine cu valoarea 10. Comanda se poate activa şi din meniul derulant Tools > Options > Display.

Fig. 18.20 Randare pentru SCENA1

Fig. 18.21 Randare pentru SCENA2

Lucrarea nr. 13. Redarea foto-realistă a obiectelor

13. Redarea foto-realistă a obiectelor

13.1. Scopul lucrării

Lucrarea are ca scop crearea deprinderilor necesare obţinerii imaginilor

fotorealiste ale obiectelor 3D realizate, imagini foarte apropiate de realitate, prin

utilizarea de lumini, umbre, materiale, fundaluri etc. Exerciţiile propuse spre

rezolvare abordează următoarele elemente:

• atribuirea de materiale obiectelor din scenă (comenzile MATLIB,

RMAT, SCENE);

• crearea luminilor punctiforme, de tip spot, sau de tip fascicol de raze

paralele, care vor fi plasate în scenă (comanda LIGHT);

• crearea unui fundal (comanda BACKGROUND);

• efectuarea de teste de randare (comenzile RENDER, RPREF) cu diferite

poziţionări ale luminilor create, cu ajustarea intensităţii şi culorii, cu

introducerea altor efecte, până la obţinerea imaginii dorite;

• salvarea imaginii finale într-un fişier bitmap (randare prin salvarea într-

un fişier (Destination – File) sau comenzile SAVEIMG, BMPOUT).

13.2. Exerciţii impuse

13.2.1. Deschideţi prototipul A3.DWT (ex. 7.2.1, pag. 83) sau alegeţi un

fişier şablon format ISO A3 sau A4.

181

Ioan Lihteţchi Infografică tehnică. Culegere de lucrări

Realizaţi desenul din fig. 13.1 conform cotelor din figură.

Plasaţi în final UCS-ul în poziţia din fig. 13.1 (centrul bazei cilindrului).

Creaţi două scene în care să efectuaţi pe rând randarea obiectului, randare

de tip Photo Raytrace în viewport, cu toate opţiunile de randare bifate,

respectând următoarele cerinţe:

- ataşaţi obiectului materialul ORANGE PLASTIC (comenzile MATLIB şi

RMAT, opţiunile import, attach);

- definiţi patru surse de lumină, două punctiforme, una paralelă şi una de

tip spot, având caracteristicile din tablelul 13.1 (comanda LIGHT).

Fig. 13.1. Exerciţiul 13.2.1

182


Tabelul 13.1 Numele şi

tipul luminii (New)

Lumina ambiantă

(Ambient Light)

Intensitate (Intensi-

ty)

Poziţie (Modify, Show)

Umbrire (Shadow

On)

Opţiuni de umbrire (Shadow Options)

P1 (point light)

0,3 150 -20,-80,30 - -

P2 (point light)

0,3 55 30,180,0 - -

D1 (distant light)

0,3 1 Azimuth: 50;

Altitude: 20

DA Umbrire pe volume

(Shadow/Volumes/Ray Traces Shadow)

S1 (spotlight)

0.3 80 Target: 0,0,0

Location: 80,0,180

- -

Cu comanda BACKGROUND alegeţi Gradient şi, după preferinţă, trei

nuanţe de albastru (sau altă culoare) punctând pe rând pe Top, Middle şi

Bottom (Select Custom Color).

Creaţi două vederi cu numele VEDEREA1 şi VEDEREA2 (comanda

VIEW) cu direcţiile de privire 1, -1,1 şi, respectiv, -1, -1,1.

Creaţi cele două scene (comanda SCENE, new) cu numele SCENA1 şi

SCENA2. Pentru scena întâia alegeţi luminile P1 şi D1, şi VEDEREA1, iar

pentru a doua scenă alegeţi luminile P1, P2 şi S1, şi VEDEREA2 (selectarea se

face prin punctare cu mouse-ul simultan cu utilizarea tastei Ctrl).

Activaţi meniul derulant Tools > Options, iar în caseta de dialog

Options alegeţi Display şi introduceţi pentru Rendering Smoothness

valoarea 10 (sau comanda FACETRES).

183


Efectuaţi randarea separat pentru cele două scene (comanda RENDER,

Rendering Type: Photo Raytrace) (v. Fig. 13.2 şi 13.3).

După vizualizarea randării în viewport, executaţi randarea în cadrul unui

fişier (Destination, File) de tip *.bmp cu rezoluţia 1600x1280 (Sun

hi-res).



184


13.3. Exerciţii complementare

13.3.1. Întocmiţi desenul 3D (fig. 13.4) al obiectului dat prin cele două

proiecţii ortogonale în fig. 13.5. Executaţi randarea de tip Photo Raytrace

în viewport, cu toate opţiunile de randare bifate, respectând următoarele cerinţe:

- alegeţi VPOINT (-1,-1.6,0.8);

- întocmiţi desenul 3D cu UCS-ul plasat la final în centrul bazei;

- atribuiţi obiectului materialul PURPLE METAL;

- definiţi două surse de lumină, având caracteristicile din tablelul 13.2;

- la baza obiectului realizaţi un paralelipiped cu dimensiunile 200x200x3.

Tabelul 13.2

Numele şi tipul luminii

Lumina ambiantă

Intensi-tate

Poziţie Umbrire Opţiuni de umbrire

L1-punctiformă

0,07 1100 -200,-300,80 - -

S1-de tip spot 0,07 450 Ţintă: 0,-30,0 Locaţie: 0,30,150



185



13.3.2. În fig. 13.6 sunt date cele două proiecţii ortogonale ale unui obiect.

Realizaţi modelulul 3D al acestui obiect (fig. 13.7) conform acestor cote.

Parcurgeţi următoarele etape:

186



- întocmiţi desenul 3D cu UCS-ul plasat la baza obiectului, cu axa Z

orientată de-a lungul axei cilindrului, iar axa X spre dreapta pe direcţia planului

de simetrie.

Executaţi randarea de tip Photo Raytrace în viewport, cu toate

opţiunile de randare bifate, respectând următoarele cerinţe:

- atribuiţi obiectului materialul ORANGE PLASTIC;

- la baza obiectului desenaţi un paralelipiped cu dimensiunile 180x180x3 (-

3 unităţi pe direcţia negativă a axei Z) căruia atribuiţi-i materialul BLUE

PLASTIC 27;

- definiţi trei surse de lumină, două punctiforme (point light) şi una

paralelă (distant light), având caracteristicile din tablelul 13.3;

- pentru umbrire, la setarea luminii paralele de va bifaţi Shadow On, iar la

Shadow options bifaţi Shadow Volumes/Ray Traced Shadow.

După vizualizarea randării în viewport, executaţi randarea în cadrul unui

fişier (Destination, File) de tip *.bmp cu rezoluţia 1600x1280 (Sun

hi-res).

Vizualizaţi apoi imaginea creată cu un editor de imagine specializat (ex.

ACDSee).

Tabelul 13.3


Lumina ambiantă

Intensitate Poziţie Umbrire Opţiuni de umbrire

L1 (punctiformă)

0,1 75 50,-100,50 - -

L2 (punctiformă)

0,1 288 -100,150,40

- -

D1 (paralelă)

0,1 1 Azimut: 47; Altitudine: 24.


187


188





proiecţii ortogonale în fig. 13.8, parcurgând următoarele etape:


- realizaţi desenul 3D cu UCS-ul plasat la final ca în fig. 13.4;

Executaţi randarea de tip Photo Raytrace în viewport, cu toate

opţiunile de randare bifate, respectând următoarele cerinţe:

- atribuiţi obiectului materialul YELLOW PLASTIC;

- definiţi două surse de lumină punctiforme (point light) şi una

paralelă (distant light), având caracteristicile din tablelul 9.3

189


Tabelul 13.4


Lumina ambiantă


L1 (punct.) 0,1 75 0,10,100 - - L2 (punct..) 0,1 150 -200,-50,-70 - - D1 (dist.) 0,07 1 Azimut: 126;

Altitudine: 24 DA Umbrire

pe volume


190




proiecţii în fig. 13.11, parcurgând următoarele etape:

- alegeţi VPOINT (-1,-1.-1);

- întocmiţi desenul 3D cu UCS-ul plasat la final în centrul bazei.

Executaţi randarea de tip Photo Real în viewport, cu toate opţiunile de

randare bifate, respectând următoarele cerinţe:

- atribuiţi obiectului materialul BLUE PLASTIC 77;

- alegeţi un fundal (Background) de tip Gradient, cu Top, Middle,

Bottom având nuanţe de la galben deschis spre portocaliu;

- definiţi patru surse de lumină punctiformă având caracteristicile din

tablelul 13.5.

191

Ioan Lihteţchi Infografică tehnică. Culegere de lucrări Salvaţi imaginea realizată prim randare utilizînd comenzile SAVEIMG şi

BMPOUT.

Tabelul 13.5

Numele luminii Lumina ambiantă

Intensitate Poziţie

L1 0,26 80 -10,-100,14 L2 0,26 134 10,-50,14 L3 0,26 112 -80,0,-16 L4 0,26 100 60,-80,44


192



13.3.5. Întocmiţi desenul 3D al obiectului din fig. 13.12., parcurgând

următoarele etape:

- se alege VPOINT (-2,-2.5,1);

- se întocmeşte desenul 3D cu UCS-ul plasat la final ca în fig. 9.15;

193


Executaţi randarea de tip Photo Raytrace, cu obiectul vizualizat în

proiecţie conică (comanda DVIEW sau 3DORBIT)(fig. 13.13), în viewport,

apoi într-un fişier *.bmp (rezoluţie 1600x1280), cu toate opţiunile de randare

bifate, respectând următoarele cerinţe:

- atribuiţi obiectului materialul WOOD-WHITE ASH, mai puţin oglinda

căreia îi atribuiţi culoarea cyan (4), butoanele şi agăţătorile cărora li se atribuie

culoarea albă (7);

- definiţi două surse de lumină una punctiformă (point light) şi una

paralelă (distant light), având caracteristicile din tablelul 13.6;

- se mută obiectul, inclusiv luminile create (MOVE All), cu UCS-ul

confundat cu WCS ca în fig. 13.12;

- alegeţi o vizualizare în proiecţie conică, cu DVIEW, cu următoarele

setări după intoducerea opţiunii PO;

- punctul ţintă (TArget point) de coordonate (0,0,0);

- poziţia camerei foto (CAmera point) de coordonate (-2000,-

2800,1000);

- distanţa (Distance) cu valoarea de 330;

- cu PAn centraţi imaginea pe ecran.

Tabelul 13.6


Lumina ambiantă


L2 (punctiformă)

0,30 150 -200,-50,-70 DA Umbrire pe volume

D1 (distantă)

0,30 2252 Azimut: 135;Altitudine: 18


194



195



196

Documents

14 - Tehnici Render