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2013-05-28 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線
何璐 郁亦男 來源:CAD/CAM與制造業信息化
關鍵字:Inventor Studio 渲染 R10
Inventor Studio是隨Autodesk Inventor R10發布的一個新功能,它作為Inventor R10的一個附加模塊,提供了如下功能:對Inventor 創建的零件及裝配件進行動畫渲染,生成具有真實效果的渲染圖片及組件動畫效果的多媒體文件。
一、Inventor Studio簡介
Inventor Studio是隨Autodesk Inventor R10發布的一個新功能,它作為Inventor R10的一個附加模塊,提供了如下功能:對Inventor 創建的零件及裝配件進行動畫渲染,生成具有真實效果的渲染圖片及組件動畫效果的多媒體文件。
Inventor Studio既可以正確表現透明材質的光學折射和反射效果,還可以模擬在結構可能條件下所有的、復雜而連續的運動。也就是說通過Studio,能直接在設計環境中生成最先進的彩現和動畫,讓客戶看到最終的效果。
Inventor Studio功能被嵌入到Inventor中,用戶可以直接通過“應用程序(A)”菜單選項進入Inventor Studio的環境(如圖1),并且可以根據設計過程中的需要,在裝配、零件環境與Inventor Studio環境之間切換。在以后的討論中,將把Inventor Studio簡稱為IS。
圖1
二、環境特征
由于IS 是嵌入到Inventor中,也就與Inventor將共享一些菜單和命令。并且它的設置不需要單獨另外的創建文件,所有在該環境下設置的IS屬性將被保存到當前文件之中。
動畫渲染功能僅對Inventor創建的裝配和零件有效,也就是說只有當打開Inventor中的這兩類文件的時候,動畫渲染功能才可被應用。雖然IS 具有獨立的環境,但它完全支持 Inventor本身文件數據的任何變化的關聯。
1.工具面板
IS的功能特征總共分為兩大塊-渲染特征和動畫特征,這在它的工具面板中被明顯地區分(如圖2),后面將對它們的功能作詳細的介紹。
圖2 工具面板
2.Studio瀏覽器
工具面板的下面是為整個IS環境特別定制的瀏覽器,提供了訪問對象以及動畫渲染其中的一些相關操作。
場景瀏覽器中幾個主要的節點包括當前文檔激活了的光照樣式節點,從屬于激活的光照樣式下的光源節點,所有存在的視角節點,以及繼承裝配環境的但簡化以后的模型層次結構(如圖3)。對于裝配件文件,瀏覽器還分層顯示了整個的裝配件文件,其中包括了可以用于做動畫的約束,每個約束附屬于需要它的對象結構層下。
圖3 瀏覽器
3.默認右鍵菜單命令
IS 的右鍵菜單命令以單擊鼠標右鍵的形式被調用。
注意:在對光源圖形和視角圖形進行右鍵菜單命令的操作時,必須先將Inventor 標準中的“選擇”設置成 “特征優先”,否則圖形窗口上的光源圖形和視角圖形不能被選中(如圖4)。對當前視圖添加了光源或者視角之后,視圖中就會出現相應的圖形,在圖形上單擊右鍵,就可以利用右鍵菜單里的命令來進行相關操作,如編輯或是刪除所選中的圖形。
光照樣式下的每一個光源,在瀏覽器中的右鍵菜單命令的功能與光源圖形在圖形窗口中的右鍵菜單命令一致,視角節點也是如此。
圖4選擇下拉菜單
三、渲染特征
第一大功能特征——渲染功能,是通過表面材質,燈光,場景以及視角的設置對一個對象進行渲染得到具有仿真效果的展示圖片。渲染特征中包含三種樣式特征:曲面樣式、光源樣式和場景樣式。渲染特征的主要功能概要為:
☆曲面樣式抱歉!圖片加載失敗。（有限元培訓學習，請到1CAE.com學習中心):可編輯對象包括:紋理貼圖、反射度、折射度、凸紋設置等等。
☆光源樣式抱歉!圖片加載失敗。（有限元培訓學習，請到1CAE.com學習中心):一組光照樣式可包含多個光源,有三種光源類型可供創建應用,分別為:方向光源(直射光源),電光源(點光源),聚光燈(散射光源)。
☆場景樣式:選擇背景顏色, 圖片, 水平投影基準面去定義一個場景樣式。
☆照相機抱歉!圖片加載失敗。（有限元培訓學習，請到1CAE.com學習中心):通過正視圖法和透視圖法創建不同的視角
☆渲染圖像抱歉!圖片加載失敗。（有限元培訓學習，請到1CAE.com學習中心):它設置包括:圖片分辨率、當前激活視角、樣式的選擇及抗鋸齒效果等等。
☆查看上一個圖像抱歉!圖片加載失敗。（有限元培訓學習，請到1CAE.com學習中心):就是是查看上一張渲染的圖像。
通過一個實例來向大家介紹如何使用渲染功能,請看圖5,這是一個支架模型,它是由Inventor創建的一個由球桿和兩個半球座裝配起來的模型,下面來對它進行渲染。
圖5 球桿模型
1.渲染前的準備
設置 ‘使用樣式庫 = 是’
在菜單欄中“文件(F)”>“ 項目(J)”,選定“使用樣式庫”開關,在右鍵菜單中選擇“是”。
說明:當使用樣式庫的開關被打開后,IS 中的樣式就作為全局樣式被保存到Inventor 的樣式庫中或者作為本地樣式保存到當前激活的文檔中。
2.曲面樣式(表面材質樣式)
首先要給模型添加曲面樣式,下面我們應該稱之為“表面材質樣式”。點擊工具欄中的“表面材質樣式”按鈕,彈出的表面材質樣式對話框(如圖6左)。
☆先選中球桿,然后在材質列表中選擇電鍍下的鉻合金黑色(能從對話框的預覽窗口中看到材質的視覺效果),再點擊“指定表面材質樣式抱歉!圖片加載失敗。（有限元培訓學習，請到1CAE.com學習中心)”按鈕,這時材質列表中的“鉻合金黑色”后面出現一個星號,表明該材質已經被附上了。
☆表面材質樣式的基本屬性頁中,可以運用默認值;也可以根據自身的美學觀點來設置環境、漫射等顏色。
選擇“反射和不透明”屬性頁(圖6右),調節材質本身的亮度為90%,透明度為100%,表面的折射率為1.0。
圖6 表面材質樣式對話框,以及反射和不透明屬性頁
注意:設置的圖片只能是項目路徑下的圖片或“…\ Autodesk\ Inventor10\Textures”目錄下的圖片。只有點擊對話框下方的保存后才能在圖形窗口中看到具體效果。
☆表面材質的“紋理”屬性頁和“凸紋”屬性頁,我們這里都用默認值。
注意:“使用凸紋圖像”和“使用紋理圖像”中的可選圖像只能是項目路徑下的圖片或“…\Autodesk\Inventor10\Textures\surfaces”目錄下的圖片。后面的凸紋屬性頁中選擇圖片路徑一樣。
☆以同樣的方法分別選中兩個半球座,附上“金屬”下的“紅色透明”和“綠色透明”兩種材質。
光源樣式(光照樣式)
光源樣式應當理解為“光照樣式”,它所定義的是對象在渲染時的燈光效果。點擊光源樣式按鈕,彈出光照樣式對話框(如圖7)。
圖7 光照樣式對話框
點擊“新建樣式抱歉!圖片加載失敗。（有限元培訓學習，請到1CAE.com學習中心)”按鈕,在彈出的新樣式名對話框中修改名稱為“新光源”,在光照樣式列表中把新建的樣式展開,發現它包含幾個光源節點,我們可以對這些光源節點進行修改。先選中新建的光源樣式節點,再通過對話框右邊環境下面的滑塊設置整個光照樣式下環境光的亮度為10。
那么如何設置和修改光源的“目標”和“位置”呢?
點擊“新建燈光”抱歉!圖片加載失敗。（有限元培訓學習，請到1CAE.com學習中心),彈出設置光源對話框(如圖8),首先點擊球桿上部作為光源的目標,再沿著方向線確定一個光源的位置,選擇確定,這樣一個光源即被創建了。
圖8 燈光設置對話框
接著,在圖形窗口中選中新創建的“目標”或是“位置” 光源圖形的圖標,彈出“三維移動/旋轉”對話框(如圖),光源圖形的“目標”和“位置”的位置可以通過此對話框從新進行調整。
圖9 三維移動/旋轉
右擊新建的光照樣式“新光源”,選“激活”。
說明:一個樣式被激活相當于被應有于一個物體上,激活后該樣式名將被加粗顯示在列表中,且其名字后面會增加一個“*”的符號,同時在圖形窗口擁有對該光照樣式的預覽,且在瀏覽器中被顯示。
在列表中選中新建光源,對話框中顯示三個屬性頁。在光源常規屬性頁中可以通過“開/關”按鈕來控制光源被打開或關閉?！胺聪颉敝羞x擇“法向”。在光源的照明屬性頁中,調節光源的“亮度”為55%,設置光源發出的光的“顏色”為白色,勾選“使用樣式設置”(如圖10)。
圖10 照明屬性頁
光源的第三屬性頁主要是對光源的位置的控制。
說明:若在圖形窗口中改變光源的位置,在屬性頁上的值也會跟著變化。其中的衰退只對點光源和聚光燈有效。
4.場景樣式
場景樣式是對渲染的場景的設置。
可以對場景的顏色,背景的層次,背景圖片以及水平投影基準面進行設置,從而使圖片更具真實感。點擊場景樣式按鈕彈出場景樣式對話框(圖11)。
圖11 場景樣式對話框
在場景樣式列表中右擊“YZ反射低平面”。在右邊的“類型”下選擇“圖像”,在彈出的對話框中選擇一個背景圖片,“位置”下選擇“拉伸”,對話框右下角的預覽框中就可看到效果了。
說明: “激活”命令也與光照樣式中的類似。當一個場景樣式被激活后,它將被渲染時所應用。在環境屬性頁中(如圖12),“固定平面” 下設置“陰影”為20%,“反射”為20%。選擇“保存”退出。
圖12 環境屬性頁
說明:這些場景設置的實際效果要渲染時才能在圖形窗口中被看見。
5.照相機(視角)
創建一個照相機即創建一個視角。我們可以通過正視圖法和透視圖法創建不同的視角。
在圖形窗口空白處右擊選擇“從視圖創建照相機”,這時圖形窗口正中出現一個正方形物體,那就是通過正視圖法創建的照相機。選中照相機圖形,右擊選“編輯”,彈出照相機對話框(如圖13),選擇透視投影法,勾選“鏈接到視圖”,“確定”退出。
圖13 照相機對話框
6.渲染圖像
點擊工具欄中的“渲染圖像”按鈕,彈出渲染圖像對話框(如圖14)。點擊選擇輸出尺寸按鈕抱歉!圖片加載失敗。（有限元培訓學習，請到1CAE.com學習中心),根據需要設置渲染輸出圖像的寬度和高度,這里選擇800x600。
圖14 渲染圖像對話框
因為前面的照相機、光源樣式和場景樣式都已被激活,所以這里的“照相機”、“光照樣式”和“場景樣式”的下拉框中當前的選擇就作為渲染時的渲染視角和渲染樣式。在渲染質量屬性頁中(圖15),選擇反鋸齒下功能級別為中的控制按鈕,勾選真實反射。
圖15 質量屬性頁
最后點擊渲染按鈕開始進行渲染,結果如圖16。渲染結束后點擊渲染輸出對話框右上角的保存按鈕,在彈出的保存對話框中選擇路徑和格式即可保存。
圖16 渲染輸出對話框
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