Сейчас на сайте
Сейчас на сайте 0 пользователей и 0 гостей.

Визуализация трехмерных моделей

Для ряда технических и научных задач конечной целью трехмерного моделирования является именно создание модели и исследование ее свойств, что позволяет избавиться от необходимости изготавливать реальное изделие. Для таких целей вполне достаточно бывает получение твердотельной модели.

В процессе разработки нового изделия конструктор, работающий в AutoCAD, старается работать с каркасными поверхностями, независимо от типа объекта. Это позволяет обеспечить быстрое отображение объектов на экране в реальном времени. И только в конце проектирования возникает необходимость получать реалистичное изображение, т.е. применять тонирование, раскрашивание в реальные цвета, наносить текстуры на поверхность и реальные светотени, делать объекты прозрачными, делать наложения и др.

Чем выше требования к реалистичности изображения, тем по более сложному алгоритму оно формируется. Пространственные изображения с элементами реалистичности могут быть классифицированы по сложности:

  • каркасная модель
  • с удаленными скрытыми линиями
  • с раскрашенными поверхностями
  • тонированные изображения с текстурой, отражающей физические свойства материалов
  • изображения с заданным освещением от одного источника света
  • изображения с заданным освещением от нескольких источников света
  • изображения со светотенью
  • изображения с заданным освещением и трассировкой всех световых лучей

В процессе раскрашивания и тонирования AutoCAD вначале всегда удаляет скрытые линии. В ходе операции удаления скрытых линий, раскрашивания и тонирования различные типы поверхностей обрабатываются по разному. Если модель сформирована только из твердотельных объектов, то она тонируется с наивысшим качеством за кратчайшее время по сравнению со всеми другими вариантами. На основе не всякой модели можно построить реалистическое изображение.

  • операция по удалению невидимых линий проводится над всеми объектами, отображаемыми на экране (в пространстве модели) или в текущем видовом экране (в пространстве листа)
  • закрашенные фигуры, полосы, круги и широкие полилинии при назначении им высоты рассматриваются только как поверхности, имеющие основание и верхнюю часть. Применение команд CHANGE и CHROP только придает двумерным объектам вид трехмерных. Фигуры и полосы, получив высоту, становятся призмами с тремя или четырьмя боковыми гранями. Окружность принимает вид вертикального столба, а при раскрашивании приобретает вид и свойства твердотельного цилиндра
  • многоугольные сети и трехмерные грани не могут быть выдавлены, однако они определяют поверхности для операций удаления скрытых линий, раскрашивания и тонирования
  • модель полученная путем выдавливания двумерной фигуры рассматривается как твердотельный объект
  • замкнутые полилинии нулевой ширины при назначении им высоты выдавливания обрабатываются обычным образом. Т.н. область, ограниченная замкнутой полилинией не рассматривается при удалении скрытых линий, раскрашивании и тонировании ни как верхняя, ни как нижняя поверхность
  • текст является особым объектом при операции удаления невидимых линий. Текст игнорируется командой HIDE , если он не обладает хотя бы минимальной высотой выдавливания. Операция выдавливания позволяет тонировать строки текста. Если выдавливание не применялось, то строки текста при тонировании не отображаются
  • в процессе удаления скрытых линий могут возникать затруднения, если нарисованные объекты примыкают друг к другу или пересекаются в пространстве, поэтому избежать многих проблем можно, применяя к реальным трехмерным объектам булевы операции.
  • объекты, расположенные в выключенных слоях, т.е. не отображаемые на экране, могут повлиять на конечный результат отображения. Если объекты находятся на замороженных слоях, они не влияют на процесс удаления невидимых линий