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三维渲染基础与实例

三维渲染基础与实例

原标题:零基础学习CAD 3D,渲染所谓的物体

关于渲染

三维模型的真实感渲染往往可以为产品团队或潜在客户提供比打印图形更清晰的概念设计视觉效果。

渲染是基于场景中的3D对象创建光栅图像的过程。渲染器用于计算场景中物体附着的材质外观,以及如何根据场景中放置的光源计算光源和阴影。您可以调整渲染器的环境和曝光设置,以控制最终渲染的图像。

虽然渲染的最终目标是创建具有艺术或真实照片级演示质量的图像,但在实现这一目标之前,您可能需要创建多个渲染。基本渲染工作流是将材质附着到模型的三维对象,放置用户定义的光源,添加背景,然后使用render命令启动渲染器。

您可以为新模型创建渲染图像,而无需附着材质、放置用户定义的光源和添加背景。默认情况下,默认材质将添加到模型中的所有3D对象,并且当用户定义的光源未放置在场景中时,渲染器将自动使用两个默认平行光。您可以指定从肩部位置发射的一个默认平行光可以用作两个默认平行光的替代光源。您不能移动或调整默认光源。

关于渲染工作流

在使用程序渲染器渲染真实照片级图像之前,可以将光源和材质添加到三维模型中。

以下内容概述了在场景中设置3D模型和渲染真实照片级图像的基本过程。

有关基于AutoCAD 2015的产品和早期版本中最初设置的渲染图形的信息,请参考“关于当前版本和早期版本中渲染的差异”。

任务相关命令

1.使用3D实体、曲面、网格和3D面创建包含要渲染的对象的3D模型。3DFACE,3DMESH,BOX,CONE,CYLINDER,EDGESURF,EXTRUDE,LOFT,MESH,PFACE,PLANESURF,POLYSOLID,PRESSPULL,金字塔,REVSURF,RULESURF,SPHERE,SURFBLEND,SURFNETWORK,SURFOFFSET,SURFPATCH,SWEEP,TABSURF,TORUS,WEDGE

2.定义要渲染的3D模型的视图。

使用命名视图来确保一致性,并使视图切换更容易。

视角

3.指定当前视图的背景。背景、视图

4.创建要附着到三维对象的材质。MATBROWSEROPEN、MATEDITOROPEN

5.直接或通过层将材质附着到三维对象。材料分配、材料附加

6.添加用户定义的光源或使用默认光源。

注意:LIGHTINGUNITS系统变量必须设置为1或2。

启用基于图像的照明作为默认照明的替代,或者使用灯光填充整个场景并消除黑暗区域。

远光,自由聚光灯,自由网,灯光,点光,聚光灯,目标点,网光,渲染曝光

7.渲染室内或室外建筑场景时,启用并定义日光和基于天光的光源的设置。

注意:LIGHTINGUNITS系统变量必须设置为1或2。

阳光特性

8.将“低”渲染预设为当前渲染。渲染预设

9.渲染三维模型的一个区域,以测试附着的材质和光源。渲染裁剪

10.根据测试渲染的结果,调整场景中的材质和光源。

1.设定渲染环境和曝光设置。渲染曝光

12.创建另一个测试渲染;对材质、光源和常规渲染环境设置进行任何必要的更改。

13.将具有最高所需渲染质量的渲染预设为当前渲染,然后创建最终的渲染图像。渲染,渲染预设

14.将渲染图像保存为光栅图像文件。渲染、保存

关于材料

使用材质为三维模型提供逼真的外观。

Material代表钢、棉花和玻璃等物质。它们可以应用于3D模型,为对象提供逼真的外观。您可以调整材质的属性以增强反射、透明度和纹理。

Autodesk提供了预定义材质的库,例如陶瓷、混凝土、石头和木材。使用材质浏览器浏览材质,并将其应用于图形中的三维对象。您也可以创建和修改纹理来满足您的需求。

关于创建和修改材料

材料由许多属性定义。可用特性取决于选定的材料类型。

您不能修改Autodesk Material Library中的材料,但可以将其用作新材料的基础。材质编辑器提供属性设置,如光泽度、透明度、高光和纹理。根据要更新的材料类型,可用的属性设置将会更改。

若要编辑材质的特性设置,请双击该材质样例,或者在该材质样例上单击鼠标右键,然后单击“编辑”。

更新通用材料

编辑现有材料,或使用常规材料。这些更改将显示在材质样例的预览中。您可以更改预览中显示的图像的形状。

默认通用材料具有以下特征。

颜色

应用于对象的材质颜色在对象的不同区域可能会有所不同。例如,如果你看一个红色的球体,它不会显示出统一的红色。远离光源的面上的红色比面对光源的面上的红色暗。突出显示区域显示最亮的红色。事实上,如果红色球体非常闪亮,其高亮区域可能会显示为白色。

可以为材质指定特定的颜色,或者材质可以继承指定给应用该材质的对象的颜色。

画

控制材质的基本漫反射颜色贴图。漫射色是指物体在阳光直射或人工光源下反射的颜色。

您可以指定自定义纹理,可以是图像或程序纹理。

图像褪色程度

控制基色和漫射图像之间的组合。只有在使用图像时,才能编辑图像淡入度属性。

注释

材质的反射质量定义了光泽度或粗糙度。为了模拟一个有光泽的表面,材质应该有一个小的高亮区域,并且它的镜面颜色应该是浅的,甚至是白色。更粗糙的材质有更大的高光区域,高光区域的颜色更接近材质的主色。

高光

控制用于获得材质镜面高光的方法。金属设置将根据灯光在对象上的角度来传播灯光。金属高光是指材质的颜色。非金属高光是指光线照射在材料上的颜色。

使用其他功能来实现特殊效果。

下列属性可用于创建特定的效果。根据材料的类型,还有其他可用的属性。

反射率

反射率模拟在发光物体表面反射的场景。为了得到良好的反射率图渲染效果,材质要有光泽,反射图像本身要有较高的分辨率。“直接”和“倾斜”滑块控制曲面上的反射级别和高光强度。

透明度

完全透明的物体允许光穿过该物体。值为1.0时,材质完全透明;值为0.0时,材质完全不透明。最好是在图案背景下预览透明度。

仅当透明度值大于0时,半透明和折射属性才可编辑。半透明的对象,如磨砂玻璃,允许一些光通过,并散射对象内的一些光。值为0.0时,材质不透明;值为1.0时,材质完全透明。

折射率值控制光线穿过材质时的弯曲程度,从而扭曲对象另一侧的外观。比如折射率为1.0,透明物体后面的物体就不会扭曲。折射率为1.5时,物体会严重扭曲,就像透过玻璃球看物体一样。

农作物

裁剪贴图使材质部分透明,从而提供基于纹理灰度转换的打孔效果。您可以选择用于裁剪地图的图像文件。将亮区域渲染为不透明,将暗区域渲染为透明。

当透明度用于实现磨砂或半透明效果时,反射率将保持不变。裁剪区域不反光。

自发光

自发光贴图可以使一些物体看起来发光。例如,如果要在不使用光源的情况下模拟霓虹灯,可以将自发光值设置为大于零。没有光线投射到其他对象上,自发光对象不会接收阴影。

地图的白色区域渲染为完全自发光。黑色区域在没有自发光的情况下渲染。根据灰度值,灰色区域将呈现为部分自发光。

颜色过滤器在发光表面上创建颜色过滤器的效果。

亮度允许材质模拟在光度学光源中照明的效果。在光度控制单元中,发出的光量是一个选定的值。没有光线投射到其他物体上。

您可以设置自发光的色温。

凹凸的

您可以选择用于映射的图像文件或程序映射。凹凸贴图使对象看起来具有起伏或不规则的表面。使用凹凸贴图材质渲染对象时,贴图中较亮的区域看起来较高,较暗的区域看起来较低。如果图像是彩色图像,将使用每种颜色的灰度值。凹凸贴图会显著增加渲染时间,但会增加真实感。

当您想要移除曲面的平滑度或创建浮雕外观时,可以使用凹凸贴图。但是,请记住,凹凸贴图的深度效果是有限的,因为它不影响对象的轮廓,也不能自阴影。如果你想得到表面的最大深度,你应该使用建模技术。凹凸是在渲染对象之前由凸面法线创建的模拟。因此,凹凸贴图对象的轮廓上不会显示凹凸。

使用数量滑块调整凸起的高度。较高的值在渲染时凸出得更高,较低的值在渲染时凸出得更低。灰度图像可以生成有效的凹凸贴图。

染色

设置与白色混合的颜色的色调和饱和度值。

关于将材质应用于对象和面

可以将材质应用于对象、层或多边形。

您可以将材质应用于对象的面、整个对象或图层上的所有对象。

材质浏览器中的材质可以通过以下方式应用于三维对象

在图形中选择要指定材质的对象,然后单击库中的材质。

除了单击库中的材料之外,您还可以右键单击库中的材料,然后从快捷菜单中选择“指定给选定内容”。

将材料从库中拖放到图形中的对象上。

注意:选取对象时,可以在选取绘图中的对象之前按住Ctrl键来选取单个面。

关于纹理

将纹理指定给材质颜色。

关于纹理控制

每种纹理类型都有一组独特的控件或通道,可用于调整特征,如反射率、透明度和自发光。在这些通道中,您可以指定、隐藏或删除纹理。将纹理指定给材质颜色时,纹理颜色将替换材质的漫反射颜色。

应用纹理后,可以通过调整材质贴图将其与面或形状重新对齐。

注意:启用“未压缩纹理”时,打开图像所需的内存量将会增加,并产生最佳质量的纹理。禁用“未压缩纹理”选项将导致屏幕上的图像质量下降,并且由于图像在显示之前是压缩的,因此加载它们将花费更长的时间。创建渲染时,图像质量不会受损。

有两种类型的纹理:图像和程序。

图像纹理

使用图像来表示纹理。例如,可以使用木头、混凝土块、金属、地毯或篮子的图像。

您可以通过编辑纹理比例和其他特征来自定义模型的图像。

该产品提供了一个可用于纹理的图像库。您也可以使用以下文件类型添加自己的纹理:

BMP,RLE或DIB

GIF格式

JFIF、JPG或JPEG

足细胞标记蛋白

PNG

热重量分析法

争执

程序纹理

用数学算法生成的程序纹理来表示重复纹理。您可以调整纹理特征以获得所需的效果。例如,您可以调整砖材料的砖尺寸和砂浆间距,或者更改木质材料中的木纹间距。

节目纹理的设置类型不同。您可以嵌套它们以增加材料的深度和复杂性。

大理石

应用石头和纹理颜色模式。您可以指定石头和纹理颜色,并修改纹理间距和宽度。

支票

对材料应用双色方格图案。默认的方格纹理是黑白方块的图案。您可以将方格部分设定为颜色或其他纹理。

地点

生成带有斑点的表面图案。纹理在创建类似花岗岩表面的表面时非常有用。

波浪

模拟水面。波浪纹理生成许多球面波的中心,并将它们随机分布在球体上。用户可以控制波组的数量、振幅和速度。该纹理与使用扩散和凹凸特征具有相同的效果,或者与不透明特征结合时具有相同的效果。

瓷砖

应用砖块、堆叠的彩色瓷砖或其他材料。

噪音

基于两种颜色和纹理的相互作用创建一个随机干涉表面。噪声可用于降低特定模式的可重复性。

木材

创造木材的颜色和纹理图案。

逐渐变化

创建多色自定义渐变以创建平滑的阴影或不同颜色之间的延伸。

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