SW模型外觀設(shè)置與渲染教案

會(huì)計(jì)學(xué)1SW模型外觀設(shè)置與渲染模型外觀設(shè)置與渲染學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)SolidWorks的實(shí)體模型經(jīng)過(guò)外觀外觀設(shè)置與渲染后，更加逼真，模擬出產(chǎn)品外觀從而提前對(duì)產(chǎn)品的外觀進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)渲染概述、光源與相機(jī)、貼圖、基本渲染、光源與相機(jī)、渲染，全面掌握模型的外觀設(shè)置與渲染的相關(guān)知識(shí)。第1頁(yè)/共18頁(yè)知識(shí)要點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)渲染概述光源與相機(jī)基本渲染光源與相機(jī)第2頁(yè)/共18頁(yè)9.1 9.1 渲染概述渲染概述渲染，英文為Render。通過(guò)渲染可以對(duì)三圍模型進(jìn)行光線投影，并顯示出非常逼真的渲染效果圖。在計(jì)算機(jī)處理上，渲染是基于一套完整的程序計(jì)算出來(lái)的，硬件對(duì)它的影響主要體現(xiàn)在計(jì)算速度上，渲染的結(jié)果是一致的。認(rèn)識(shí)渲染首先從渲染與著色渲染基本過(guò)程認(rèn)識(shí)渲染。1渲染與著色渲染，英文為Render，也有的把它稱(chēng)為著色，但一般把Shade稱(chēng)為著色，把Render稱(chēng)為渲染。因?yàn)镽ender和Shade這兩個(gè)詞在三維軟件中是截然不同的兩個(gè)概念，雖然它們的功能很相似，但卻有不同。Shade是一種顯示方案，一般出現(xiàn)在三維軟件的主要窗口中，和三維模型的線框圖一樣起到輔助觀察模型的作用。著色模式比線框模式更容易讓我們理解模型的結(jié)構(gòu)，但它只是簡(jiǎn)單的顯示而已，數(shù)字圖像中把它稱(chēng)為明暗著色法，如圖9-1所示。第3頁(yè)/共18頁(yè)9.1 9.1 渲染概述渲染概述渲染，英文為Render。通過(guò)渲染可以對(duì)三圍模型進(jìn)行光線投影，并顯示出非常逼真的渲染效果圖。在計(jì)算機(jī)處理上，渲染是基于一套完整的程序計(jì)算出來(lái)的，硬件對(duì)它的影響主要體現(xiàn)在計(jì)算速度上，渲染的結(jié)果是一致的。認(rèn)識(shí)渲染首先從渲染與著色渲染基本過(guò)程認(rèn)識(shí)渲染。1渲染與著色渲染，英文為Render，也有的把它稱(chēng)為著色，但一般把Shade稱(chēng)為著色，把Render稱(chēng)為渲染。因?yàn)镽ender和Shade這兩個(gè)詞在三維軟件中是截然不同的兩個(gè)概念，雖然它們的功能很相似，但卻有不同。Shade是一種顯示方案，一般出現(xiàn)在三維軟件的主要窗口中，和三維模型的線框圖一樣起到輔助觀察模型的作用。著色模式比線框模式更容易讓我們理解模型的結(jié)構(gòu)，但它只是簡(jiǎn)單的顯示而已，數(shù)字圖像中把它稱(chēng)為明暗著色法，如圖9-1所示。第4頁(yè)/共18頁(yè)9.1 9.1 渲染概述渲染概述Shade窗口，提供了非常直觀、實(shí)時(shí)的表面基本著色效果，根據(jù)硬件的能力，還能顯示出紋理貼圖、光源影響以及陰影效果，但這些顯示都比較粗糙，特別是在硬件不支持時(shí)，它的顯示更可能是無(wú)理無(wú)序的。Render效果則不同，它是基于一套完整的程序計(jì)算出來(lái)的，硬件對(duì)它的影響只是一個(gè)速度問(wèn)題，而不會(huì)改變渲染的結(jié)果，影響結(jié)果的是看它是基于什么程序渲染的，比如是光影追蹤還是光能傳遞，如圖9-2所示。第5頁(yè)/共18頁(yè)9.1 9.1 渲染概述渲染概述2渲染基本過(guò)程渲染包括3個(gè)基本過(guò)程，如圖所示。定位三圍場(chǎng)景中的攝像機(jī)計(jì)算光源對(duì)物體的影響根據(jù)物體的材質(zhì)來(lái)計(jì)算物體表面的顏色渲染的基本過(guò)程，如圖9-3所示。第6頁(yè)/共18頁(yè)9.1 9.1 渲染概述渲染概述SolidWorks PhotoView360簡(jiǎn)介PhotoView360是一個(gè)在SolidWorks環(huán)境下可將3D模型產(chǎn)出如相片般的擬真視覺(jué)效果影像的軟件模塊。通過(guò)使用該模塊，可以渲染出逼真照片來(lái)展示產(chǎn)品設(shè)計(jì)，零件或組合件文件。它是一個(gè)高度互動(dòng)的環(huán)境，PhotoView360另外提供了一個(gè)獨(dú)立的預(yù)覽窗口來(lái)觀看預(yù)覽結(jié)果。在SolidWorks2015中增加了許多新的外觀，包括液體、塑料與有機(jī)物材料（如蠟與半透明大理石）。此外，涂刷金屬現(xiàn)在會(huì)顯示方向性相依(異向性) 反射以產(chǎn)生更逼真的外觀。完成渲染，在預(yù)覽窗口可以看到渲染后的效果。用戶(hù)可以單擊預(yù)覽窗口里的“保存”按鈕，最后是以圖片的形式保存在用戶(hù)的電腦里面。從而最終渲染結(jié)果以圖片形式輸出，方便打開(kāi)查看。第7頁(yè)/共18頁(yè)9.1 9.1 渲染概述渲染概述啟動(dòng)PhotoView360插件啟動(dòng)PhotoView360插件步驟如下：01在菜單欄中依次執(zhí)行“工具”|“插件”命令，在彈出“插件”面板中勾選“PhotoView 360”復(fù)選框 ，如果需要經(jīng)常使用渲染功能，可將右側(cè)的復(fù)選框一并勾上，使其在啟動(dòng)軟件時(shí)啟動(dòng)渲染插件，如圖9-4-所示。第8頁(yè)/共18頁(yè)9.1 9.1 渲染概述渲染概述02把“PhotoView 360”插件加載到SolidWorks軟件之后，菜單欄中增加其顯示選項(xiàng)，如圖9-5-所示。第9頁(yè)/共18頁(yè)9.2 9.2 光源與相機(jī)光源與相機(jī)光源類(lèi)型SolidWorks軟件中有環(huán)境光源、線光源、聚光源和點(diǎn)光源。下面分別進(jìn)行介紹。1環(huán)境光源環(huán)境光源只在SolidWorks中從所有方向均勻照亮模型。用戶(hù)可以修改光源的強(qiáng)度和顏色，可以打開(kāi)或關(guān)閉環(huán)境光源，但不可以將之刪除或添加額外環(huán)境光源。修改環(huán)境光源屬性的操作步驟如下。01打開(kāi)零件模型文件。02依次執(zhí)行“視圖”|“光源與相機(jī)”|“屬性”|“環(huán)境光源”命令，彈出“環(huán)境光源”面板，如圖9-6所示。第10頁(yè)/共18頁(yè)9.2 9.2 光源與相機(jī)光源與相機(jī)03單擊 按鈕，在彈出的“顏色”面板中選擇所需顏色，系統(tǒng)默認(rèn)為白色光源，如圖9-7所示。04設(shè)置環(huán)境光源。在“環(huán)境光源”面板下的文本框中輸入值0，單擊“確定”按鈕 ，完成光源弱光的設(shè)置，效果如圖9-8所示。05同理，在“環(huán)境光源”面板的 下的文本框中輸入值1，單擊“確定”按鈕 ，完成光源強(qiáng)光的設(shè)置，效果如圖9-9所示。第11頁(yè)/共18頁(yè)9.2 9.2 光源與相機(jī)光源與相機(jī)2線光源線光源的光來(lái)自于距離模型無(wú)限遠(yuǎn)的光源。它是單一方向的平行光，是距離模型無(wú)限遠(yuǎn)的一束光柱用戶(hù)選擇打開(kāi)或關(guān)閉、添加或刪除線光源，也可以修改光源的強(qiáng)度、顏色及位置。線光源的操作步驟如下。01打開(kāi)模型文件。02依次執(zhí)行“視圖”|“光源與相機(jī)”|“屬性”|“線光源1”命令，在彈出“線光源1”面板中單擊 按鈕，設(shè)置線光源的顏色，如圖9-10所示。03設(shè)置線光源屬性。在“線光源1”面板中的，依次設(shè)置線光源的強(qiáng)度、線光源的明亮度以及線光源的光澤度，區(qū)域的唯獨(dú)、經(jīng)度是用來(lái)設(shè)置線光源在環(huán)境中的位置，編輯線光源，完成線光源的設(shè)置后的效果如圖9-11所示。第12頁(yè)/共18頁(yè)9.2 9.2 光源與相機(jī)光源與相機(jī)3聚光源聚光源是一個(gè)中心位置為最亮點(diǎn)的聚焦光源，可以按指定投射至模型的區(qū)域，同線光源相同。用戶(hù)可以修改聚光源的各種屬性。聚光源的操作步驟如下。01打開(kāi)模型文件。02依次執(zhí)行“視圖”|“光源與相機(jī)”|“屬性”|“添加聚光源”命令，在彈出“聚光源1”面板中單擊 按鈕，設(shè)置線光源的顏色，如圖9-12所示。03設(shè)置聚光源屬性?！熬酃庠?”面板中包括基本和PhotoView兩個(gè)選項(xiàng)。在“聚光源1”面板中的設(shè)置相關(guān)參數(shù)。在基本選項(xiàng)中包括基本（B）和光源位置（L）兩個(gè)區(qū)域，基本（B）區(qū)域設(shè)置聚光源的顏色、明亮度和光澤度。在光源為（L）區(qū)域中設(shè)置聚光源位置和圓錐角。在PhotoView區(qū)域?qū)酃庠吹墓鈴?qiáng)度和衰減系數(shù)進(jìn)行設(shè)置完成聚光源的設(shè)置后的效果如圖9-13所示。第13頁(yè)/共18頁(yè)9.2 9.2 光源與相機(jī)光源與相機(jī)4點(diǎn)光源點(diǎn)光源是位于指定坐標(biāo)點(diǎn)，向所有方向發(fā)射光線的非常小的光源，在默認(rèn)狀態(tài)下士沒(méi)有點(diǎn)光源的。01打開(kāi)模型文件。02依次執(zhí)行“視圖”|“光源與相機(jī)”|“屬性”|“添加點(diǎn)光源”命令，在彈出“點(diǎn)光源1”面板中單擊 按鈕，設(shè)置線光源的顏色，如圖9-14所示。03在“點(diǎn)光源1”面板中可以編輯點(diǎn)光源的顏色、明暗度和光澤度等參數(shù)性質(zhì)。設(shè)置參數(shù)。04設(shè)置完成后，單擊“確定”按鈕 ，完成點(diǎn)光源的創(chuàng)建，如圖9-15所示。第14頁(yè)/共18頁(yè)9.2 9.2 光源與相機(jī)光源與相機(jī)添加相機(jī)在模型文件中添加相機(jī)之，可以通過(guò)相機(jī)的透視度來(lái)查看模型。這與直接在視圖區(qū)查看模型的區(qū)別在于在改變相機(jī)位置或參數(shù)時(shí)，可以精確地調(diào)查模型在相機(jī)透視圖中的顯示方位。添加相機(jī)的操作步驟如下。01打開(kāi)模型文件。02依次執(zhí)行“視圖”|“光源與相機(jī)”|“添加相機(jī)”命令，系統(tǒng)彈出“相機(jī)1”面板和相機(jī)透視圖窗口，如圖9-16所示。第15頁(yè)/共18頁(yè)9.2 9.2 光源與相機(jī)光源與相機(jī)03選擇相機(jī)類(lèi)型、位置、旋轉(zhuǎn)角度、視野與景深。在“相機(jī)1”面板中設(shè)置相參數(shù)：?jiǎn)螕暨x擇 相機(jī)類(lèi)型，相機(jī)位置選擇 ；并在“離目標(biāo)的距離” 參數(shù)文本框中輸入值60；在視野區(qū)中，選擇 ， 為30， 為50mm， 為26.79mm，高寬比例 ；勾選景深復(fù)選框 ，輸入“到準(zhǔn)確對(duì)焦基準(zhǔn)面的距離” 為45mm，“對(duì)焦基準(zhǔn)面到失焦的大致距離” 為10mm，如圖9-17所示。04設(shè)置完成后，單擊“確定”按鈕 ，完成相機(jī)的添加。第16頁(yè)/共18頁(yè)第17頁(yè)/共18頁(yè)