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1、第11章 三维渲染与动画对于三维实体，简单地建立模型或者通过5种视觉样式进行观察已经不能满足用户的需求。尤其在当前三维软件流行的今天，渲染和材质处理已经成为不可缺的工具。111 漫游与飞行用户可以模拟在三维图形中漫游和飞行。 穿越漫游模型时，将沿 XY 平面行进。飞越模型时，将不受 XY 平面的约束，所以看起来像“飞”过模型中的区域演示：穿越漫游图形（CAD帮助3DWALK概念中）1 启动l 菜单：视图漫游和飞行相应选项l 命令：3DWALK或3DFLY命令执行后，系统提示用户只能在透视状态下才可以进行漫游和飞行键盘控制：4个箭头键W键、S键、A键、D键控制上下右左F键：漫游模式和飞行模式切换
2、定位器：处于漫游或飞行导航中时，显示三维模型的俯视图位置1) 放大 ：放大“定位器”窗口中显示的内容。2) 缩小 ：缩小“定位器”窗口中显示的内容。3) 范围缩放 ：缩放到“定位器”窗口中显示内容的范围。4) 预览 ：显示在模型中的当前位置。可以拖动位置指示器来更改位置。也可以拖动目标指示器来更改视图的方向。5) 位置指示器颜色：设置显示当前位置的点的颜色。6) 位置指示器大小 ：设置指示器的大小。可以选择“小”、“中”或“大”。7) 位置指示器闪烁 ：打开或关闭闪烁效果。8) 位置Z坐标：设置位置指示器的Z坐标值9) 目标指示器 ：显示指示器，它显示视图目标。10) 目标指示器颜色 ：设置目
3、标指示器的颜色。11) 目标Z坐标：设置目标指示器的Z坐标值12) 预览透明度 ：设置预览窗口的透明度。可以选择介于 0 和 95 之间的值。13) 预览视觉样式 ：设置预览的视觉样式。漫游和飞行面板输入步长、每秒步数可以控制图形中漫游和飞行的速度单击红色按钮开始录制，需要结束时，单击暂停按钮，单击回放按钮开始预览动画效果。2 漫游和飞行设置单击动画设置按钮112 运动路径动画设置运动路径动画时，可以执行的操作包括指定起始点或路径、指定目标点或路径、预览当前相机和路径关系、调整动画设置和录制动画。创建动画的方式有两种：1) 控制相机运动路径动画：通过将相机及其目标链接到点或路径控制相机运动，从
4、而控制动画。2) 指定运动路径设置：通过在“运动路径动画”对话框中指定运动路径动画的动画文件格式。1121 相机动画要将相机或目标链接到某条路径，必须在创建运动路径动画之前创建路径对象。路径可以是直线、圆弧、椭圆弧、圆、多段线、三维多段线或样条曲线。1 创建相机l 视图(V)菜单创建相机(T)l 命令: CAMERACAMERA当前相机设置: 高度=0 镜头长度=50 毫米指定相机位置:指定目标位置:输入选项 ?/名称(N)/位置(LO)/高度(H)/目标(T)/镜头(LE)/剪裁(C)/视图(V)/退出(X) :名称：给相机命名位置：指定相机位置高度：更改相机高度目标：指定相机的目标镜头：更
5、改相机的焦距剪裁：定义前后剪裁平面并设置它们的值视图：设置当前视图以匹配相机设置退出：取消该命令选择管理视图，见下图P366 图11-9视图管理器2 创建相机动画步骤1) 创建路径对象：路径可以是直线、圆弧、椭圆弧、圆、多段线、三维多段线或样条曲线2) 运动路径动画：视图(V) 运动路径动画(M).或命令ANIPATH3) 相机：将相机链接至图形中的静态点或运动路径。相机点：将相机链接至图形中的静态点路径：将相机链接至图形中的运动路径拾取点/选择路径：选择相机所在位置的点或沿相机运动的路径，这取决于选择的是“点”还是“路径”动画设置帧率 (FPS) ：动画运行的速度，以每秒帧数为单位计量。指定
6、范围为 1 到 60 的值。默认值为 30。帧数 ：指定动画中的总帧数。该值与帧率共同确定动画的长度。更改该数值时，将自动重新计算“持续时间”值。持续时间（秒）：指定动画（片断中）的持续时间。更改该数值时，将自动重新计算“帧数”值。视觉样式 ：显示可应用于动画文件的视觉样式和渲染预设的列表。 格式：指定动画的文件格式。可以将动画保存为 AVI、MOV、MPG 或 WMV 文件格式以便日后回放。仅当安装 Apple QuickTime Player 后 MOV 格式才可用。仅当安装 Microsoft Windows Media Player 9 或更高版本后，WMV 格式才可用并将作为默认选项
7、。否则，AVI 将作为默认选项。 分辨率 ：以屏幕显示单位定义生成的动画的宽度和高度。默认值为 320 x 240。角减速：相机转弯时，以较低的速率移动相机。反转：反转动画的方向。预览时显示相机预览：显示“动画预览”对话框，从而可以在保存动画之前进行预览。预览：在“动画预览”对话框中显示动画预览。1122运动路径动画目标：将目标链接至点或路径如果将相机链接至点，则必须将目标链接至路径。如果将相机链接至路径，可以将目标链接至点或路径。113 赋予材质5种视觉样式同现实生活中看到的真实对象还有差距，因为现实世界中每个对象都有自己的材质，为此CAD提供了专门的材质特性面板设置对象材料。一般来说，要想
8、达到一个理想的效果，必须和场景、光源很好地结合起来。113 。1材质需要为实体赋予材质，直接选中某个材质并将其拖动到实体上。图11-17材质面板1 材质库单击材质按钮，系统提供300多种材质，选中某个材质然后拖动到图形实体中，该材质将直接起作用。使用材质 2 材质设置面板材质面板的启动方法l 单击材质库按钮l 视图渲染材质1) 图形中可用的材质默认材质命名为“Global”（全局），样例轮廓为黄色，表明已选择。l 切换显示模式切换样例的显示（从一个样例切换为多行样例）。该按钮位于右上角的样例上方。l 样例几何体：控制选定样例显示的几何体类型：长方体、圆柱体或球体。在其他样例中选择几何体时，其中
9、的几何体将会改变l 关闭/打开交错参考底图（需“切换显示模式”才能看出效果）显示彩色交错参考底图以帮助用户查看材质的不透明度l 将光源模型从单光源更改为背光源模型。从弹出列表中进行选择后，将更改选定的材质样例l 创建新材质显示“创建新材质”对话框。输入名称后，将在当前样例的右侧创建新样例并选择新样例l 从图形中清除从图形中删除选定的材质。无法删除全局材质和任何正在使用的材质l 表明材质正在使用更新正在使用的图标的显示。图形中当前正在使用的材质在样例的右下角显示图形图标（红方框所示）l 将材质应用到对象将当前选定的材质应用到选定的对象和面l 从选定的对象中删除材质从选定的对象和面中拆离材质较为特
10、殊的选项P372页 1）6)2) 材质编辑器类型 ：指定材质类型。“真实”和“真实金属”根据物理性质用于材质。“高级”和“高级金属”用于具有更多选项的材质，包括可用于创建特殊效果的特性（例如模拟反射）。样板：列出可用于选定的材质类型的样板。颜色：显示“选择颜色”对话框，从中可以指定材质的漫射颜色。 随对象：根据应用材质的对象的颜色设置材质的颜色反光度：设置材质的反光度。极有光泽的实体面上的亮显区域较小但显示较亮。较暗的面可将光线反射到较多方向，从而可创建区域较大且显示较柔和的亮显。用真实金属演示 不透明度：设置材质的不透明度。完全不透明的实体对象不允许光穿过其表面。不具有不透明性的对象是透明的
11、。不透明度设为100为不透明。折射率：设置材质的折射率。控制通过附着部分透明材质的对象时如何折射光。例如，折射率为 1.0 时（空气的折射率），透明对象后面的对象不会失真。折射率为 1.5 时，对象将严重失真，就像通过玻璃球看对象一样。半透明度：设置材质的半透明度。半透明对象传递光线，但在对象内也会散射部分光线。半透明度值为百分比：为 0.0 时，材质不透明；为 100.0 时，材质完全透明。自发光：当设置为大于 0 的值时，可以使对象自身显示为发光而不依赖于图形中的光源。选择自发光时，亮度不可用。亮度：亮度是表面所反射的光线的值。它用于衡量所感知的表面的明暗程度。选择亮度时，自发光不可用。亮
12、度以实际光源单位指定。双面材质：选择后，将渲染正面法线和反面法线。清除后，将仅渲染正面法线。如果“管理渲染预设”(高级渲染设置)对话框中的“强制双面”设置为“开”，将禁用该设置。当选择“高级”类型时l 环境光：显示“选择颜色”对话框，从中可以指定显示在由环境光单独照射的面上的颜色。l 第一个锁定图标：锁定时，环境光和漫射之间的锁定图标会将材质的环境色设置为漫射颜色。l 漫射：显示“选择颜色”对话框，从中可以指定材质的漫射颜色。漫射颜色是对象的主色。l 第二个锁定图标：锁定时，漫射和镜面之间的锁定图标会将材质的镜面颜色设置为漫射颜色。l 高光：显示“选择颜色”对话框，从中可以指定有光泽材质上亮显
13、的颜色。亮显区域的大小取决于材质的反光度。 l 反射：设置材质的反射率。设置为 100 时，材质完全反射，周围环境将反射在应用了此材质的任何对象的表面。113 。2贴图贴图为材质的漫射颜色指定图案或纹理.选择贴图通道后，可以使用任何纹理贴图或程序贴图（木材材质和大理石材质）的一种。例如，要使一面墙看上去是由砖块砌成，可以选择具有砖块图像的纹理贴图。选择不同材料类型，贴图类型也将不同。四种贴图类型（高级材质和高级金属）真实和真实金属三种贴图类型113 。3四种贴图方式1 漫射贴图：漫射贴图为材质提供多种颜色的图案，这是最常用的一种贴图。映射漫射贴图颜色的步骤1. 在“材质”窗口的“贴图”部分中，选择“漫射贴图”。 2. 选择贴图类型，例如纹理贴图或程序贴图（例如棋盘、大理石、噪波等）。 3. 对于纹理贴图，请选择“图像”。对于程序贴图，请单击程序 贴图特性设置的“单击以获得贴图类型设置”（带有下箭头和圆的按钮）。 4. 要预览样例，请单击“预览贴图频道程序结果”按钮。2 反射贴图：