CAXA设计环境的光照、背景和真实感.doc

第15章 设计环境的光照、背景和真实感本章将介绍CAXA实体设计扩展和影响三维零件的外观的能力例如，你可以指定和控制光照，可以指定设计环境的背景的颜色和纹理，还可以指定在二维屏幕上制作三维外观的渲染方法本章内容：• 渲染• 光照• 修改设计环境的背景• 对设计环境进行雾化处理• 设计环境曝光设置• 打印渲染渲染指的是在二维屏幕上制作逼真的三维图像为了对三维零件或设计环境进行渲染，CAXA实体设计使用光照/阴影技术、几何图形和表面装饰的组合CAXA实体设计根据你的设计的细部水平，和你的计算机处理器的处理能力，以尽可能逼真和有效的方法，不断地对你的零件进行渲染例如，使用速度较慢的计算机，你会在操纵复杂的零件时，注意到渲染操作的完成需要较长的时间因此，CAXA实体设计提供了它的“智能渲染”工艺这项工艺允许CAXA实体设计一边不断地显示你的设计环境图像，一边在显示质量和迅速执行你的设计指令所需要的能力之间进行智能的变幻和折衷智能渲染属性注：CAXA实体设计使用“智能渲染”对显示质量和互动速度的需要进行平衡当你打开一个新的设计环境，然后拖入一个零件时，“智能渲染”即处于工作状态当零件处于闲置状态时，它会丝毫不差地显示为所设计的样子。

而当你移动或旋转零件时，CAXA实体设计则会暂时切换到一种较为简单的渲染方法举例来说，零件可以会显示为线骨架图模式，而你的纹理、阴影处理等效果，则可能会暂时消失；不过，等到零件再次固定下来，它们又会再次出现在默认情况下，“智能渲染”选项处于启用状态这个选项位于“设置”下拉菜单中“智能渲染”中进入智能渲染属性对话框：1. 在设计环境中点击鼠标右键，然后从弹出菜单中选择“智能渲染”你也可以从设置下拉菜单中选择渲染设计环境属性对话框将出现，同时显示渲染属性页2. 在属性表上，请注意“允许简化”前边的方框在默认情况下是选中的要取消对它的选择，只需点击一下，去掉方框中的对勾3. 选择“确定”，返回设计环境你也可以对这个属性表中的其它渲染选项进行定义，这将在下面的章节进行解释OpenGLCAXA实体设计在设计环境中提供专门的OpenGL渲染处理，只要系统硬件能够支持在你的系统图形卡支持的情况下，CAXA实体设计提供以下渲染功能：• 快速渲染• 经过抗混叠技术处理的边线• 纹理过滤• 散射• 手动边缘偏移• 重叠平面CAXA实体设计的“渲染”设置选项的进入，可以从“工具”下拉菜单中，单击“选项”， 然后在“选项”对话框中单击“渲染”属性页。

渲染”工具选项在“渲染”属性页的左侧显示，如下所示：•自动 选择这个选项将指示CAXA实体设计检查系统的硬件，并根据搜索的结果，自动在以下3种渲染工具选项当中选择最佳的一种： •软件 如果CAXA实体设计没有探查到 OpenGL硬件，则将自动选择这个选项在这种情况下，CAXA实体设计内部的软件渲染工具将被用来处理当前的设计环境 • OpenGL （仅用于视向工具） 如果CAXA实体设计探查到OpenGL加速器和硬件，但是没有探查到重叠平面支持，则将自动选择这个选项只有在使用“视向工具”进行动态旋转时，系统才对OpenGL予以支持CAXA实体设计内部的软件渲染工具将用来进行零件设计 • OpenGL如果CAXA实体设计探测到OpenGL加速器、硬件和重叠平面支持，则将自动选择这个选项OpenGL实际上将成为当前设计环境中的专用动态旋转和零件设计工具不过，如果你的图形卡不支持重叠平面，这种模式下的零件设计将慢于“软件”或“OpenGL（仅用于视向工具）”模式专用的OpenGL不支持反射绘制或雾化尽管CAXA实体设计可以自动为你选择最佳的“渲染”工具选项，它也允许你灵活地手动选择一个“渲染”工具选项，或不理采CAXA实体设计的选择。

要在当前的设计环境中激活3个“渲染”工具选项供手动选择，首先要取消对“自动渲染”选项的选择请记住当你进行选择时，对任何一种OpenGL选项的支持程度取决于你的系统的图形卡此外，在你的图形卡不支持OpenGL的情况下，最好不要采用手动方式选择OpenGL选项，因为这会放慢渲染的速度，而设计环境中的零件也可能无法正常显示在指定一个“渲染”工具选项之后，还可以根据需要对它改变，方法是单击“工具”下拉菜单中，单击“选项”， 然后在“选项”对话框中单击“渲染”属性页，如上所述，或采用下面的热键指令：• Ctrl+F8选择CAXA实体设计内部的软件渲染工具• Ctrl+F9选择专用的OpenGL渲染OpenGL选项在“渲染”属性页的中间显示内容包括：• 曲线抗混叠处理 大部分图形卡都支持这一选项选择它可以使所有显示的线条和接口元件，显示为经过抗混叠处理的线条• 纹理过滤 选择这个选项使纹理变得模糊，可以获得较为光滑的图形• 散射 选择这个选项，可以减少视向视图从表面移开时，在表面图像上造成的微光/闪光• 手动边偏移量 边缘偏移指显示的线条边缘从零件的实际边缘偏移的距离默认的设置是不选择它，而是在指定在相关栏目内显示的预设边缘偏移值。

选择这个选项后，则可以对相关栏目内的数值进行编辑，从而指定一个备用的边缘偏移• 覆盖平面 这个选项通常需要高端图形卡的支持，并且可能需要编辑你的系统的显示选项选择这个选项可以使用一个重叠平面在零件上进行线条显示这将消除零件每次被选择或修改时的全部重画的要求，从而提高渲染的速度如果选择了这个选项，系统硬件又支持重叠平面，同时“自动”被指定为渲染选项，CAXA实体设计将自动激活OpenGL作为设计环境中的专用渲染工具修改渲染属性除设置OpenGL选项外，CAXA实体设计还提供补偿的选项，来定义设计环境的渲染属性页中的渲染风格要进入这个属性表，右键点击设计环境的一个空区域，然后从弹出菜单中选择渲染渲染风格的清单，按图像质量由低向高排列，显示在设计环境性质的渲染属性页的左侧清单越往下，其风格选项所提供的图像质量就越好，而所要求的渲染时间也就越长注：在制作零件时，请考虑使用一种简单的渲染风格你可以在结束时使用一种较为逼真的风格在制作零件时要记住这一得失关系在制作过程中，你可能会考虑选择较为简单的渲染方法来节省时间在完成零件制作时，包括添加纹理和其它表面装饰时，你可以转入质量较高的渲染，以获得更为逼真的外观。

将这些选项与现有的OpenGL渲染技术结合使用，可以在零件设计任务的每一个阶段，都取得最为适宜的渲染效果渲染风格有下面4种选择：• 线框 选择这个选项，将一个零件显示为一个由网状几何图形组成的线骨架图结构，具有一个中空的形态，以线条组成的格子代表其表面线骨架图渲染不显示表面元素，如颜色或纹理• 平面阴影 选择这个选项，显示由所谓小平面组成的零件的实心近似值每个小平面都是一个4边的二维图素，由更小的三角形表面沿零件的表面创建的，每个都显示一种单一的颜色CAXA实体设计通过向它的小平面分配越来越浅或越来越深的阴影，给零件添加深度• 光滑阴影 选择这个选项，可以将零件显示为具有平滑和连续阴影处理表面的实心体光滑阴影处理比小平面阴影处理更加逼真，而后者则比线骨架图逼真 • 显示材质 如果你选择光滑阴影处理作为渲染的风格，则可以将“显示材质”选中，显示应用于零件的表面纹理为了使这个选项对零件有效，必须至少有一种纹理应用于它的表面注：为了避免在零件设计过程中出现渲染的延迟，可以暂时启用“显示材质”选项，迅速地浏览一下你向每个表面分配的纹理• 真实感图 选择这个渲染风格，可以使用CAXA实体设计最先进的技术来显示零件，并产生最为逼真的效果。

使用这个选项，沿表面的阴影处理是连续的，颗粒细腻的表面凸痕和真实的反射都会出现，而光照也更为准确，尤其是对光谱强光来说当使用复杂的表面装饰和纹理来制作一个复杂的零件时，你也许希望等到完工时再选择“真实感图”下面的3个选项只有在你选择了真实感图处理时才可以使用• 阴影 光线对准物体时，物体投下阴影• 光线跟踪 CAXA实体设计通过反复追踪来自设计环境光源的光束，来提高渲染的质量光线跟踪可以增强零件上的反射和折射光• 抗混叠处理 这种高质量的渲染方法，可以使显示的零件带有光滑和明确的边缘CAXA实体设计通过沿零件的边缘内插中间色像素，来提高分辨率选择这个选项还可以启用真实的透明度和柔和的阴影如果选择了“高级设置”，还可以使用更为逼真的阴影处理选项详情请参见下一节“高级渲染技术”除了渲染风格外，渲染属性页上还有另外2种选项：• 显示零件边界 选择这个选项可以显示零件表面边缘上的线条这一选项帮助你更好地观看边缘和表面，而不管其它因素；它在默认状态下是启用的• 环境光层次 环境光是为整个三维设计环境提供照明的背景光环境光可以改变阴影、强光和与设计环境有关的其它特征与CAXA实体设计的其它光线不同，环境光并不集中于某个具体的方向。

拖动滑动杆上的标记，可以对环境光水平进行调整要提高水平，请将标记向右侧拖动在前景物体非常明亮的高反差的设计环境，可以使用环境光来提高背景的清晰度，否则背景会呈现黑色高级渲染技术渲染属性页上的“高级设置”，可以提供补充的逼真阴影处理技术，包括先进的光线跟踪和抗混叠效果高级风格设置”对话框提供以下选项•抗混叠采样下面的选项具有单一的控制：•抗混叠附加渲染采样这项控制进一步完善了抗混叠工艺，消除了图像中的锯齿形线它使你可以增加CAXA实体设计用于每个像素的阴影处理采样的数量增加下拉清单中的采样率，可以产生更加光滑的图像，并可以改善精细强光、光束追踪反射和光滤色片要缩短渲染时间，请选择使用适应性采样•抗混叠纹理过滤这些选项控制CAXA实体设计在表面纹理图像上应用抗混叠处理的方式其内容有：• 散射 选择这个选项，可以加快纹理渲染的速度，避免混叠效果，如在表面纹理上出现的波纹图案（Mip是“mutim in pravo”的简写，意思是许多东西挤在一个狭小的地方• 集合区域 选择这个选项可以产生比散射选项过滤更好的纹理，但是内存则需要大大增加如果你的零件包含许多纹理，则应该选择散射选项• 模糊设置拖动滑尺或输入一个数值，来修改表面纹理的模糊效果。

为了避免在动画中出现闪动效果，需要加大纹理的模糊效果（1.1到1.5）；而要使静像在打印时更加清晰，则需要减少纹理的模糊效果（0.75 to 0.9）如果出现了波纹图案，则说明模糊设置值太低了• 光线跟踪 这些选项影响借助光线跟踪取得逼真光照效果的图像的质量其内容包括：注：如果你使光线跟踪，在处理时间上将出现延迟• 光线最大反射率 选择这个选项，指定次数光线在设计环境中的物体上的反射在正常情况下，一个光束仅仅需要在设计环境中有不多几次“弹射”，就可以交付最高图像质量默认值是4输入0将禁止光线跟踪反射和折射（但是不禁用阴影）对要求额外反射或折射的特殊情况，你可以增加弹射的次数你也可以将数值设置在1，从而快速地预览设计环境的外观，而不是等待完整光线跟踪的结果• 最小作用百分比 这一选项可以减少不能增强图像的不必要的渲染在这一栏中输入一个百分比值CAXA实体设计将计算一个光束在像素颜色上的会产生的变化百分比如果这个百分比小于你在这个栏目中输入的数值，就不使用这个光束要禁用这个选项，以持续追踪光束来取得最大限度的渲染，请将百分比设置为0零件和装配图渲染属性前面各节所讨论的渲染属性，是将设计环境作为一个整体来施加影响的。

你也可以对单个的零件和装配图，应用特殊的渲染属性。