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 8.3 其他渲染功能
8.3.1应用光源
    使用光源可以极大地提高渲染的效果。关于光源的位置,设计者可以将自己想象为一个
摄影师,在PhotoWorks中设置光源与在实际照相过程中设置灯光效果的原理是相同的。光
源类型包括环境光源、线光源、点光源和聚光源。
 一、环境光源
    环境光源从所有方向均匀照亮模型。白色墙壁房间内的环境光源很强,这是由于墙壁和
环境中的物体会反射光线所致。
    在PropertyManager(特征管理器)设计树中打开“光源、相机与布景”文件夹,并在
该文件夹下双击9【环境光源】项目,属性管理器显示【环境光源】属性面板,如图8-61
所示。
    
图8-61显示【环境光源】属性面板
 
    【环境光源】属性面板中各选项、按钮的含义如下。
    ·PhotoWorks属性:单击此按钮,可以切换到SolidWorks属性设置。
    ·开/关:单击此按钮,打开或关闭模型中的光源。
    ·编辑颜色:单击此按钮,显示【颜色】调色板,这样就可以选择带颜色的光
    源,而不是默认的白色光源。
    ·环境光源:控制光源的强度。拖动滑块或输入一个介于0和1之间的数
    值。数值越高,光源强度就会越强。在模型各个方向上,光源强度均等地改
    变。
提示:环境光源依据多种因素,包括光源的颜色、模型的颜色及环境光源的度数(强度)。例如,更改环境光源的颜色在高环境光源中比在低环境光源中会产生更显著的效果,如图8-62所示。
 

 图8-63选择右键快捷菜单命令     图8-64显示【线光源】属性面板
 
    【线光源】属性面板中各选项的含义如下。
    ·  明暗度:控制光源的明暗度。移动滑杆或输入一个介于0和1之间的数值。
    较高的数值在最靠近光源的模型一侧投射更多的光线。
    ·  光泽度:控制光泽表面在光线照射处展示强光的能力。移动滑杆或输入一个
    介于0和1之间的数值。此数值越高则强光越显著,且外观更为光亮。
    ·  锁定到模型:勾选该复选框时,相对于模型的光源位置将保留;取消勾选
    时,光源在模型空间中保持固定。
    ·  经度与 纬度:拖动滑块调节光源在经度和纬度上的位置。
    三、聚光源
    聚光源来自一个限定的聚焦光源,具有锥形光束,其中心位置最为明亮。聚光源可以投
射到模型的指定区域。
    选择【视图】 【光源与相机】 【添加聚光源】命令,属性管理器中显示【聚光源】
属性面板,如图8-65所示。同时,图形区中显示聚光源预览。
    
图8-65显示【聚光源】属性面板
 
【聚光源】属性面板中各选项的含义如下。
    ·  球坐标:使用球形坐标系来指定光源的位置。在图形区域中拖动操纵杆或者
    在【光源位置】选项区中输入值或拖动滑块都可以改变光源的位置。
    ·  笛卡儿式:使用笛卡儿坐标系来指定光源的位置。
    ·  【高级】选项区:该选项区用于设置光强度、衰减系数ABC等参数。
    在图形区中,当指针由 变为 时,可以拖动操纵杆来旋转聚光灯源。当移动指针变为
 时,可以平移聚光灯源。将指针移到定义圆锥基体的圆上,可以放大或缩小聚光灯源。
    四、点光源
    点光源的光来自位于模型空间特定坐标处一个非常小的光源。此类型的光源向所有方向
发射光线。
    选择【视图】 【光源与相机】 【添加点光源】命令,属性管理器中显示【点光源】
属性面板,如图8-66所示。同时,图形区中显示点光源预览。
    
图8-66显示【点光源】属性面板
 
提示:将指针移到点光源上.当指针变成 时,可以平移点光源;当将点光源拖动到模型上时,可以捕捉到各种实体,如顶点和边线。
8.3.2应用相机
    使用“相机”,可以创建自定义的视图。也就是说,使用“相机”对渲染的模型进行照
相,然后通过“相机”拍摄角度来查看模型,如图8-67所示。
    
图8-67相机
 
    选择【视图】 【光源与相机】 【添加相机】命令,属性管理器中显示【相机】属性
面板,同时,图形区中显示相机预览和相机视图,如图8-68所示。
    
图8-68显示【相机】属性面板、相机预览和相机视图
 
【相机】属性面板中各选项区介绍如下。
一、【相机类型】选项区
该选项区用于设置相机的位置,各选项的含义如下。
·  对准目标:当拖动相机或设置其他属性时,相机保持到目标点的视线。
·  浮动:相机不锁定到任何目标点,可任意移动。
·  显示数字控制:勾选此复选框,为相机和目标位置显示数字栏区。如果取消
    勾选,则可通过在图形区域中单击来选择位置。
·  锁定除编辑外的相机位置:勾选此复选框,在相机视图中禁用“视图”工具
    (旋转、平移等),编辑相机视图时除外。
二、  【目标点】选项区
选择了“对准目标”选项后,该选项区才可用,如图8-69所示。该选项区用来设置目
标点,各选项的含义如下。
·  选择的目标:勾选此复选框,可以在图形区中选取模型
    上的点、边线或面来指定目标点。
提示:若想在已通过选择而选取了一目标点时拖动目标点,按住   键并
    拖动。
 
图8-69  【目标点】选项区
 
·  沿边线/直线/曲线的百分比距离:如果为目标点选择边线、直线或曲线,则可
  通过输入值、拖动滑块,或在图形区域中拖动目标点来指定目标点沿实体的距
  离。
 一、  【相机位置】选项区
    通过使用该选项区,可以指定相机的位置点。【相机位置】选项区如图8-70所示,各选
项的含义如下。
    ·  选择的位置:相机可以在任意空间中,也可以将其连接到零部件上或草图中
    (包括模型的内部空间)的实体。
    ·  球形:通过球形坐标的方法来拖动相机位置。
    ·  笛卡儿式:通过笛卡儿坐标方式来指定相机位置。
    ·  沿边线/直线/曲线的百分比距离:如果为相机位置选择边线、直线或曲线,则
    可通过输入值、拖动滑块,或在图形区中拖动相机点来指定相机点沿实体的距离。
提示:选择的位置被消除选择且选择禁用,但仍维持有参考。如果用户再次选择选择的位置,相机位置将返回到选择。
四、【相机旋转】选项区
    该选项区定义相机的定位与方向。如果在【相机类型】选项区选择【对准目标】类型,
则【相机旋转】选项区如图8-71 (a)所示。如果选择【浮动】类型,则显示如图8-71
(b)所示的选项区。
    
图8-70  【相机位置】选项区 图8-71  【相机旋转】选项区
 
    【相机旋转】选项区中各选项的含义如下。
    ·通过选择设定卷数:选择直线、边线、面或基准面来定义相机的朝上方向。
    选择直线或边线,将定义朝上方向。选择面或基准面,由垂直于基准面的直线
    来定义朝上方向。
    ·偏航(边到边):输入值或拖动滑块来指定边到边的相机角度。
    ·俯仰(上下):输入值或拖动滑块来指定上下方向的相机角度。
    ·滚转(扭曲):输入值或拖动滑块来指定相机推进角度。
    ·透视图:勾选此复选框,可以透视查看模型。
    ·标准镜头预设值:从镜头列表中选择PhotoWorks提供的标准镜头选项。如果
    选择“自定义”,将通过设置视图的角度值、高度值和距离值来调整镜头。
    ·视图角度:设定此值,矩形的高度将随视图角度的变化而调整。
 五、【视野】选项区
    该选项区用于指定相机视野的尺寸。【视野】选项区如图8-72所示。镜头尺寸示意图如
图8-73所示。
    各选项的含义如下。
    ·视图矩形的距离:设定此值,视图角度将随距离的变化而调整。该值与“视
    图角度”值都可以通过在图形区中拖动视野来更改,如图8--74所示。
 
图8-72  【视野】选项区    图8-73镜头尺寸示意图    图8-74拖动视野
 
    ·视图矩形的高度:设定此值,视图角度将随高度的变化而调整。
    ·高度比例(宽度:高度):输入数值或从列表中选择数值来设定比例。
    ·拖动高宽比例:勾选此复选框,可以通过拖动图形区域中的视野矩形来更改
    高宽比例。
    六、【景深】选项区
    景深指定物体处在焦点时所在的区域范围。基准面将出现在图形区域中,以指明对焦基
准面及对焦基准面两侧大致失焦的基准面,与对焦基准面交叉的模型部分将锁焦,如图8-75所示。
    【景深】选项区用于设置相机位置点与目标点之间的距离,以及对焦基准面到失焦基准
面的距离。【景深】选项区如图8-76所示。

 
    选项区中各选项的含义如下。
    ·选择的锁焦:在图形区域中单击以选择到对焦基准面的距离。
    ·到准确对焦基准面的距离:如果取消“选择的锁焦”,则可设置到对焦基准
    面的距离。
    ·对焦基准面到失焦的大致距离:设置从对焦基准面到基准面(对焦基准面每
    侧一个)的距离,以指明大致的失焦位置。
提示:失焦基准面与对焦基准面不是等距的,因为相对于与相机距离较近的物体而言,距离较远的物体在显示时所需的像素要少。
  光学变焦的成像原理
  图8-77所示为相机成像简单的平面图,光学变焦就是通过移动镜头内部镜片来改变焦
点的位置,改变镜头焦距的长短,并改变镜头的视角大小,从而实现影像的放大与缩小。图
中,三角形较长的直角边就是相机的焦距。当改变焦点的位置时,焦距也会发生变化。例如,将焦点向成像面反方向移动,则焦距会变长,图中的视角也会变小。这样,视角范围内的景物在成像面上会变得更大。这就是光学变焦的成像原理。
 
图8-77光学成像原理
 
8.3.3应用贴图
    贴图是应用于模型表面的图像,在某些方面类似于赋予零件表面的纹理图像,并可以按
照表面类型进行映射。
    贴图与纹理材质又有所不同。贴图不能平铺,但可以覆盖部分区域。通过掩码图像,可
将图像的部分区域覆盖,且仅显示特定区域或形状的图像部分。
    一、从任务窗格添加贴图
    PhotoWorks提供了贴图库。在任务窗格的【外观/PhotoWorks】标签中,展开“贴图”
项目,然后单击 【贴图】文件夹图标,在标签下方显示所有贴图图像,如图8-78所示。
    选择一个贴图图像,如果拖动至图形区任意位置,它将应用到整个零件,操纵杆将随着
贴图出现,如图8-79所示。如果拖动至模型的面、曲面中,被选择的面或曲面则贴上图
像,如图8-80所示。
     图8-78贴图库    图8-79应用于零件    图8-80应用于面
    当拖动贴图图像至模型中后,属性管理器中将显示【贴图】属性面板。通过该属性面板
可以编辑贴图图像。
提示:贴图不能在精确的“消除隐藏线”、“隐藏线可见”和“线架图”的显示模式中添加或编辑.
二、从PhotoWorks添加贴图
  在【办公室产品】工具栏中单击  【新的贴图】按钮,属性管理器中将显示【贴图】属性面板,如图8-81所示。
 属性面板中包含3个选项标签,分别为图像、映射和照明度。【映射】标签的选项如图8-82所示。【照明度】标签的选项如图8-83所示。
    
图8-81  【贴图】属性面板    图8-82  【映射】标签  图8-83  【照明度】标签
 
    (1)  【图像】标签。
    该标签用于贴图图像的编辑。可以从【贴图预览】选项区单击【浏览】按钮,然后在图像文件保存路径中将其打开,或者从贴图库拖动贴图图像到模型中,将显示贴图预览,并显示【掩码图形】选项区,如图8-84和图8-85所示。
    
图8-84贴图预览   图8-85  【掩码图形】选项区
 
【图像】标签下各选项、按钮的含义如下。
·  浏览:单击此按钮,浏览贴图文件的文件路径,并将其打开。
·  保存贴图:单击此按钮,可将当前贴图及其属性保存到文件。
·  无掩码:没有掩码文件。
·  图形掩码文件:在掩码为白色的位置处显示贴图,而在掩码为黑色的位置处
  贴图会被阻挡。
 
 ·  可选颜色掩码:从所选贴图中减去要排除的颜色。
 ·  反转掩码:先前被遮盖的贴图区域变为可显示区域,反之亦然。
提示:由于贴图为矩形,使用掩码可以过滤图像的一部分。掩码文件是黑白图像,也是除贴图外的其他区域,它与贴图配合使用。当贴图为深颜色时,掩码文件为白色,可以反转掩码,图8-86所示为掩码文件的示意图。通常情况下,没有经过掩码处理的图像,拖放到模型中时,无掩码图形预览,而程序自动选择为“无掩码”类型。有掩码图像的贴图,拖放到模型中时,程序自动选择掩码类型为“图形掩码文件”.在贴图库的“标志”文件夹中的贴图,是没有掩码图像的。在贴图文件路径中,凡类似于XXX_mask.bmp的文件均为掩码文件,XXX.bmp为贴图文件。
    
图8-86贴图与掩码
 
    (2)  【映射】标签。
    该标签控制贴图的位置、大小和方向,并提供渲染功能。拖动贴图到模型中时,标签中将显示【映射】选项区和【大小/方向】选项区,如图8-87和图8-88所示。
     图8-87  【映射】选项区  图8-88  【大小/方向】选项区
 
【映射】标签下各选项的含义如下。
·  映射类型:映射类型列表中列出了4种类型,包括标号、投影、球形和圆柱
  形。各种类型均有不同的选项设置,图8-89所示为投影、球形和圆柱形类型
  的选项。
  图8-89  【映射】选项区
 
    ·“标号"类型:也称为UV,以一种类似于在实际零件上放置黏合剂标签的方
    式将贴图映射到模型面(包括多个相邻非平面曲面),此方式不会产生伸展或
    紧缩现象。
    ·“投影”类型:将所有点映射到指定的基准面,然后将贴图投影到参考实
    体。
    ·“球形”类型:将所有点映射到球面。程序会自动识别球形和圆柱形。
    ·“圆柱形”类型:将所有点映射到圆柱面。
    ·固定高宽比例:勾选此复选框,将同时更改贴图框的高宽比例。在下方的
    “高度”、“宽度”和“旋转”文本框中输入值或拖动滑块,可以改变贴图框的
    大小。
    ·将宽度套合到选择:勾选此复选框,将固定贴图框的宽度。
    ·将高度套合到选择:勾选此复选框,将固定贴图框的高度。
    ·水平镜向:水平反转贴图图像。
    ·竖直镜向:竖直反转贴图图像。
    (3)  【照明度】标签。
    该标签用于选择贴图对照明度的反应。在标签下的照明度类型下拉列表中包括所有
PhotoWorks的照明度类型。不同的类型则有不同的设置选项。
8.3.4渲染及渲染输出
    完成了模型的外观(材质)、布景、光源及贴图等操作后,就可以使用渲染工具对模型
进行渲染了。
    PhotoWorks提供了5种渲染方法,它们是完全渲染、渲染到文件、渲染区域、渲染最
后区域和渲染选择。
    一、完全渲染
    完全渲染是将设置的外观、布景、光源及贴图全部渲染到模型中。在【办公室产品】工
具栏中单击 【渲染】按钮,程序开始渲染模型,并弹出【PhotoWorks】进展对话框显示渲
染进度。单击【停止】按钮可结束渲染进程,如图8-90所示。
    图8-90完全渲染模型
    二、渲染到文件
    使用“渲染到文件”工具,可以渲染图像或布景到文件,还可以进行批量渲染。在【办
公室产品】工具栏中单击 【渲染到文件】按钮,程序弹出【渲染到文件】对话框,如图8-91所示。
    【渲染到文件】对话框中各选项、按钮的含义如下。
    ·取消:单击此按钮,将取消渲染操作并关闭对话框。
    ·文件名:输入渲染图像文件的名称。
提示:用户应根据软件的能力和所需的最终结果来选取文件类型.例如,如果用户想使用高档次图形程序(如Adobe Photoshop)来生成组合图像,应选取具有透明度Alpha通道支持的文件格式。Alpha通道为8-bit通道,意味着它有256层灰度,从O(黑色)到255(白色)。Alpha通道中的灰度层次决定透明度层次。例如,50%灰度可允许50%透明度。TARGA和TIFF文件格式支持Alpha通道.此外,Portable Network Graphics(PNG)尽管不支持Alpha通道,却支持透明度。
·  渲染:单击此按钮,可以将渲染的图像保存到命名的文件中。
·  时间安排:单击此按钮,程序会弹出【渲染/动画】对话框,如图8-92所示
  通过该对话框可以设置渲染的时间。
·  【图像大小】选项组:用来设置输出图像文件的尺寸、比例等。
·  【图像品质】选项组:用来设置图像的质量。
     图8-91  【渲染到文件】对话框     图8-92  【渲染/动画】对话框
 
    三、渲染区域
    使用“渲染区域”工具可以渲染用户在模型中框选的区域。在【办公室产品】工具栏中
单击 【渲染区域】按钮,指针则变为 ,然后在图形区中框选要渲染的区域,框选完成
后程序自动渲染选择的区域,如图8-93所示。
 
提示:如果要终止或结束渲染区域操作,则在图形区单击鼠标即可。
    四、渲染最后区域
    使用“渲染最后区域”工具,可以重新渲染利用“渲染区域”工具所选择的区域。
    五、渲染选择
    当要渲染的几何体模型比较多时,可以使用“渲染选择”工具渲染用户所选择的单个或
多个几何体模型。
    在特征管理器中选择要渲染的单个几何体模型后,再在【办公室产品】工具栏中单击
【渲染选择】按钮,程序会自动渲染选择的几何体,而没有被选择的几何体则不被渲染,如图8-94所示。
 

图8-94渲染选择的几何体模型

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