AutoCAD-2016实用教程第13章-观察与渲染三维图形

第13章,观察与渲染三维图形,本章概述,使用三维观察和导航工具，可以在图形中导航、为指定视图设置相机以及创建动画以便与其他人共享设计。可以围绕三维模型进行动态观察、回旋、漫游和飞行，设置相机，创建预览动画以及录制运动路径动画，用户可以将这些分发给其他人以从视觉上传达设计意图。要从视觉上能更形象、真实地观测三维模型的效果，则还需要对模型应用视觉样式或进行渲染。本章将介绍观察与渲染三维图形的相关知识。,13.1 使用三维导航工具,三维导航工具允许用户从不同的角度、高度和距离查看图形中的对象。用户可以使用以下三维工具在三维视图中进行动态观察、回旋、调整视距、缩放和平移。 受约束的动态观察 自由动态观察 连续动态观察,13.1.1 受约束的动态观察,在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“动态观察”|“受约束的动态观察”命令(3DORBIT)，可以在当前视口中激活三维动态观察视图。,13.1.2 自由动态观察,在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“动态观察”|“自由动态观察”命令(3DFORBIT)，可以在当前视口中激活三维自由动态观察视图。如果用户坐标系(UCS)图标为开，则表示当前 UCS 的着色三维 UCS 图标显示在三维动态观察视图中。,13.1.3 连续动态观察,在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“动态观察”|“连续动态观察”命令(3DCORBIT)，可以启用交互式三维视图并将对象设置为连续运动。,13.2 使用相机定义三维图形,在AutoCAD 2016中，通过使用相机功能，用户可以在模型空间放置一台或多台相机来定义3D透视图。 认识相机 创建相机 修改相机特性 调整视距 回旋,13.2.1 认识相机,在图形中，可以通过放置相机来定义三维视图；可以打开或关闭相机并使用夹点来编辑相机的位置、目标或焦距；可以通过位置XYZ坐标、目标XYZ坐标和视野/焦距(用于确定倍率或缩放比例)定义相机。 位置：定义要观察三维模型的起点。 目标：通过指定视图中心的坐标来定义要观察的点。 焦距：定义相机镜头的比例特性。焦距越大，视野越窄。 前向和后向剪裁平面：指定剪裁平面的位置。剪裁平面是定义(或剪裁)视图的边界。在相机视图中，将隐藏相机与前向剪裁平面之间的所有对象。同样隐藏后向剪裁平面与目标之间的所有对象。,13.2.2 创建相机,在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，在“相机”面板中单击“创建相机”按钮 ，或在AutoCAD的快捷工具栏中选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“创建相机”命令(CAMERA)，可以设置相机和目标的位置，以创建并保存对象的三维透视图。,13.2.3 修改相机特性,在图形中创建了相机后，当选中相机时，将打开“相机预览”窗口。其中，预览窗口用于显示相机视图的预览效果； “视觉样式”下拉列表框用于指定应用于预览的视觉样式，如概念、三维隐藏、三维线框及真实等；“编辑相机时显示该窗口”复选框，用于指定编辑相机时是否显示“相机预览”窗口。 单击并拖动夹点，以调整焦距、视野大小，或重新设置相机位置。 使用动态输入工具栏提示输入X、Y、Z坐标值。 使用“特性”面板修改相机特性。,13.2.3 修改相机特性,练习13-1 使用相机观察图形。,13.2.4 调整视距,在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“相机”|“调整视距”命令(3DDISTANCE)，可以将光标更改为具有“+”和“-”的放大镜形状 。单击并向屏幕顶部垂直拖动光标使相机靠近对象，从而使对象显示得更大。单击并向屏幕底部垂直拖动光标使相机远离对象，从而使对象显示得更小。,13.2.5 回旋,在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“相机”|“回旋”命令(3DSWIVEL)，可以在拖动方向上模拟平移相机。可以沿 XY 平面或 Z 轴回旋视图。,13.3 运动路径动画,使用运动路径动画(例如模型的三维动画穿越漫游)可以向用户形象地演示模型。可以录制和回放导航过程，以动态传达设计意图。 控制相机运动路径的方法 设置运动路径动画参数 创建运动路径动画,13.3.1 控制相机运动路径的方法,用户可以通过将相机及其目标链接到点或路径来控制相机运动，从而控制动画。要使用运动路径创建动画，可以将相机及其目标链接到某个点或某条路径上。 如果要相机保持原样，则将其链接到某个点；如果要相机沿路径运动，则将其链接到路径上。 如果要目标保持原样，则将其链接到某个点；如果要目标移动，则将其链接到某条路径上。无法将相机和目标链接到一个点。 如果要使动画视图与相机路径一致，则使用同一路径。在“运动路径动画”对话框中，将目标路径设置为“无”可以实现该目的。,13.3.2 设置运动路径动画参数,在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“动画运动路径”命令(ANIPATH)，打开“运动路径动画”对话框。 1. 设置相机 2. 设置目标 3. 设置动画 4. 预览动画,13.3.3 创建运动路径动画,了解了运动路径动画的设置方法后，下面通过一个具体实例来介绍运动路径动画的创建方法。 练习13-2 在机件图形的Z轴正方向上绘制一个圆，然后创建沿圆运动的动画效果，其中目标位置为原点，视觉样式为概念，动画输出格式为WMV。,13.4 漫游和飞行,在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“漫游和飞行”|“漫游”命令(3DWALK)，交互式更改三维图形的视图，使用户就像在模型中漫游一样。 在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“漫游和飞行”|“飞行”命令(3DFLY)，可以交互式更改三维图形的视图，使用户就像在模型中飞行一样。,13.5 观察三维图形,在AutoCAD中，不仅可以缩放或平移三维图形，以观察图形的整体或局部，还可以通过旋转及消隐等方法来观察三维图形。 消隐图形 改变三维图形的曲面轮廓素线 以线框形式显示实体轮廓 改变实体表面的平滑度,13.5.1 消隐图形,在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“消隐”命令(HIDE)，可以暂时隐藏位于实体背后而被遮挡的部分。,13.5.2 改变三维图形的曲面轮廓素线,当三维图形中包含弯曲面时(如球体和圆柱体等)，曲面在线框模式下用线条的形式来显示，这些线条称为网线或轮廓素线。使用系统变量ISOLINES可以设置显示曲面所用的网线条数，默认值为4，即使用4条网线来表达每一个曲面。该值为0时，表示曲面没有网线，如果增加网线的条数，则会使图形看起来更接近三维实物。,ISOLINES=10 ISOLINES=40,13.5.3 以线框形式显示实体轮廓,使用系统变量DISPSILH可以以线框形式显示实体轮廓。此时需要将其值设置为1，并用“消隐”命令隐藏曲面的小平面。,13.5.4 改变实体表面的平滑度,要改变实体表面的平滑度，可通过修改系统变量FACETRES来实现。该变量用于设置曲面的面数，取值范围为0.0110。其值越大，曲面越平滑。,FACETRES=2 FACETRES=10,13.6 视觉样式,在“功能区”选项板中选择“常用”选项卡，在“视图”面板中选择“视觉样式”下拉列表框中的视觉样式，或在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，在“视觉样式”面板中选择“视觉样式”下拉列表框中的视觉样式，还可以在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“视觉样式”子命令，可以对视图应用视觉样式。 应用视觉样式 管理视觉样式,13.6.1 应用视觉样式,视觉样式是一组设置，用来控制视口中边和着色的显示。一旦应用了视觉样式或更改了其设置，就可以在视口中查看效果。 二维线框 线框 隐藏 真实 概念 着色 带边缘着色,灰度 勾画 X 射线,13.6.2 管理视觉样式,在“功能区”选项板中选择“视图”选项卡，在“选项板”面板中单击“视觉样式管理器”按钮 ，或在“功能区”选项板中选择“常用”选项卡，在“视图”面板中选择“视觉样式”下拉列表框中的“视觉样式管理器”，或在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，在“视觉样式”面板中选择“视觉样式”下拉列表框中的“视觉样式管理器”，还可以在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“视觉样式”|“视觉样式管理器”命令，将打开“视觉样式管理器”面板。,13.7 使用光源,要插入自定义光源或启用阳光，可在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，在“光源”和“阳光和位置”面板中单击相应的按钮，或在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“渲染”|“光源”子命令。插入自定义光源或启用阳光后，默认光源将会被禁用。 点光源 聚光灯 平行光 查看光源列表 阳光与天光模拟,13.7.1 点光源,点光源从其所在位置向四周发射光线，它不以某一对象为目标。使用点光源可以达到基本的照明效果。在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，在“光源”面板中单击“点”按钮 ，或在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“渲染”|“光源”|“新建点光源”命令，可以创建点光源。,13.7.2 聚光灯,聚光灯(例如闪光灯、剧场中的跟踪聚光灯或前灯)分布投射一个聚焦光束，发射定向锥形光，可以控制光源的方向和圆锥体的尺寸。在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，在“光源”面板中单击“聚光灯”按钮 ，或在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“渲染”|“光源”|“新建聚光灯”命令，可以创建聚光灯。,13.7.3 平行光,平行光仅向一个方向发射统一的平行光光线。可以在视口中的任意位置指定 FROM点和TO点，以定义光线的方向。在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，在“光源”面板中单击“平行光”按钮 ，或在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“渲染”|“光源”|“新建平行光”命令，可以创建平行光。,13.7.4 查看光源列表,在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，在“光源”面板中单击“模型中的光源”按钮 ，或在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“渲染”|“光源”|“光源列表”命令，将打开“模型中的光源”选项，其中显示了当前模型中的光源，单击此光源即可在模型中选中它。,13.7.5 阳光与天光模拟,在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，使用“阳光和位置”面板，可以设置阳光和天光。 1. 阳光,13.7.5 阳光与天光模拟,2. 天光背景 选择天光背景的选项仅在光源单位为光度单位时可用。如果用户选择了天光背景并且将光源更改为标准(常规)光源，则天光背景将被禁用。 系统变量SKYSTATUS决定渲染时是否显示天光背景。默认状态当 LIGHTINGUNITS设定为 0 值时，天光关闭。当设定LIGHTINGUNITS = 1 或 2时，分别为天光背景或天光背景和照明。,13.8 材质和贴图,将材质添加到图形中的对象上，可以展现对象的真实效果。使用贴图可以增加材质的复杂性和纹理的真实性。在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，使用“材质”面板，或在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“渲染”|“材质”、“贴图”子命令，可以创建材质和贴图，并将其应用于对象上。 使用材质 将材质应用于对象和面 使用贴图,13.8.1 使用材质,在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，在“材质”面板中单击“材质浏览器”按钮 ，或在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“渲染”|“材质浏览器”命令，打开“材质浏览器”选项板，使用户可以快速访问与使用预设材质。,13.8.2 将材质应用于对象和面,用户可以将材质应用到单个的面和对象，或将其附着到一个图层上的对象。要将材质应用到对象或面(曲面对象的三角形或四边形部分)，可以将材质从工具选项板拖动到对象。材质将添加到图形中，并且也将作为样例显示在“材质”窗口中。,13.8.3 使用贴图,贴图是增加材质复杂性的一种方式，贴图使用多种级别的贴图设置和特性。附着带纹理的材质后，可以调整对象或面上纹理贴图的方向。 平面贴图 长方体贴图 球面贴图 柱面贴图,13.9 渲染对象,渲染是基于三维场景来创建二维图像。它使用已设置的光源、已应用的材质和环境设置(例如背景和雾化)，为场景的几何图形着色。 在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，使用“渲染”面板，或在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“渲染”子命令，可以设置渲染参数并渲染对象。 渲染预设置 控制渲染 渲染并保存图像,13.9.1 渲染预设置,在功能区上的“渲染”面板上，从一个下拉列表中选择一组预定义的渲染设置，可以更改一些常规渲染设置，并将其设置为当前渲染预设。渲染预设存储了多组设置，使渲染器可以产生不同质量的图像。,13.9.2 控制渲染,在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，在“渲染”面板中单击“渲染环境和曝光”按钮 ，或在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“渲染”|“渲染环境”命令，打开“渲染环境和曝光”对话框，可以使用环境功能来设置基于图像的照明 (IBL)、光源曝光或背景图像。,13.9.3 渲染并保存图像,在“功能区”选项板中选择“可视化”选项卡，在“渲染”面板中单击“渲染到尺寸”按钮 ，或在“渲染预设管理器”单击“渲染”按钮 ，或在快捷工具栏选择“显示菜单栏”命令，在弹出的菜单中选择“视图”|“渲染”|“渲染”命令，打开“渲染”窗口，可以快速渲染对象。,练习13-3,打开图形，对其进行渲染。,