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第 9章 模型外觀設(shè)置與渲染 學(xué)習(xí)目標(biāo) SolidWorks的實(shí)體模型經(jīng)過外觀外觀設(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)。 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) 9.1 渲染概述 渲染，英文為 Render。通過渲染可以對(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。 9.1.1 認(rèn)識(shí)渲染 首先從渲染與著色渲染基本過程認(rèn)識(shí)渲染。 1渲染與著色 渲染，英文為 Render，也有的把它稱為著色，但一般把 Shade稱為著 色，把 Render稱為渲染。因?yàn)?Render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)字圖像中把它稱為明暗著色法，如圖 9-1所示。 9.1 渲染概述 渲染，英文為 Render。通過渲染可以對(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。 9.1.1 認(rèn)識(shí)渲染 首先從渲染與著色渲染基本過程認(rèn)識(shí)渲染。 1渲染與著色 渲染，英文為 Render，也有的把它稱為著色，但一般把 Shade稱為著色，把 Render稱為渲染。因?yàn)?Render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)字圖像中把它稱為明暗著色法，如圖 9-1所示。 9.1 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理無序的。 Render效果則 不同，它是基于一套完整的程序計(jì)算出來的，硬件對(duì)它的影響只是一個(gè)速度 問題，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。 9.1 渲染概述 2渲染基本過程 渲染包括 3個(gè)基本過程，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)來計(jì)算物體表面的顏色 渲染的基本過程，如圖 9-3所示。 9.1 渲染概述 9.1.2 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 的擬真視覺效果影像的軟件模塊。通過使用該模塊，可以渲染出逼真照片來 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，方便打開查看。 9.1 渲染概述 9.1.3 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。 9.1 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。 9.2 光源與相機(jī) 9.2.1 光源類型 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。用戶可以修改光源的強(qiáng)度 和顏色，可以打開或關(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。 9.2 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。 9.2 光源與相機(jī) 2線光源 線光源的光來自于距離模型無限遠(yuǎn)的光源。它是單一方向的平行光，是 距離模型無限遠(yuǎn)的一束光柱用戶選擇打開或關(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。 9.2 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?1”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。 9.2 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)下士沒有點(diǎn)光源的。 01打開模型文件。 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。 9.2 光源與相機(jī) 9.2.2 添加相機(jī) 在模型文件中添加相機(jī)之，可以通過相機(jī)的透視度來查看模型。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。 9.2 光源與相機(jī) 03選擇相機(jī)類型、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。