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UG NX 4.0 渲染与后处理

时间:2018-07-01

UG 渲染与后处理 UG 的渲染与后处理是指对所建的数字模型进行视觉效果的处理,如对灯光、材 料、纹理、颜色、环境等参数进行的设置。通过 UG 渲染器对模型进行处理,可 生成逼真的效果图。通过效果图可以形象、准确、客观地表达出设计意图,强化 可视性。 UG NX 的渲染功能主要包括图片渲染、材料/纹理设置、灯光效果、视觉效果、 可视化参数设置以及图像的输出。 1.图片渲染 使用 UG 可以模拟现实零件材料的光学特性以及零件所在的现实环境和照明条 件,建立虚拟现实效果的渲染照片。 UG NX4.0 渲染功能是基于实体和组件的方法来设计合理的外形与现实效果,能 够使模型快速概念化, 并生成光照和颜色效果, 以及逼真的渲染照片和创建动画。 通过可视化和形象化渲染可以实现模型渲染。 基本光源:该选项用于设置灯光的基本参数。 高级光源:用于设计灯光的多少、调整灯光的强度和位置等参数。 阴影设置:用于设置形象化渲染图片的阴影。 材料/纹理:用于设置形象化材料的特性和纹理显示效果。 视觉效果:用于设置前景、背景和环境背景图片。 展示室环境:用于展示室图片的周围环境。 光栅图像:用于将光栅图像输入或输出。 高质量图像:用于生成 24 位类似图片的形象化渲染。 艺术图像:用于形象化渲染图片为卡通、手绘等艺术图。 创建动画:用于创建三维模型沿指定的路径运动的动画效果。

(1)图片渲染一般步骤: a.选择制作渲染图片的一种方法,所选方法决定了图片的质量,有简易、哥拉得 等 7 个选项。 b.输入与该零件无关联但又需要的材料。 c.利用材料与纹理选项,将材料和纹理赋予视图中实体和表面。如果有必要,用

预览功能,先观察一下不同的材料和纹理以及组合后的效果。 d.采用灯光设置选项,给视图设置光源。同样,可预览当前材料和纹理加上光源 后的效果。 e.设置视觉效果中的前景和背景。 f.用着色设置选项进行一般着色参数设置。 g.选择开始着色按钮,开始进行图片生成。如果想在图片完成之前终止图片生成 过程,可以按左下角的停止按钮或在键盘上按 Ctrl+Shift+L。 h.如果对所生成的图片满意,则可用存储选项将其存储为一个文件或选择绘图选 项将其在绘图机上打印出来。 注意:上述第 7 步是必须的,其余均为可选项。如果不对材料、纹理和光源进行 设置,则生成图片时,材料、纹理和光源取默认值,默认材料为塑料,颜色同物 体本身颜色。默认光源位于眼睛处,默认纹理为无,物体表面为光滑。 (2)方法和设置 a.建立高质量图像: 【视图】/【可视化】/【高质量图像】 , 弹出【高质量图像】对话框。使用 UG 材质、纹理、灯光 等可视化效果来创建虚拟现实的逼真照片, 方法有 10 种。 平的:该选项是最快速的着色方法,它将物体分为很多小平面, 每个平面被赋予相同颜色。 哥拉德: 该项提供了一种光滑的插值颜色, 图像生成速度慢于 【平 的】选项。 范奇:该方法使高亮区比哥拉得更光滑。 改进:该方法能应用纹理、材料、高亮度反光和阴影,效果类似真实照片,但图 像生成速度明显快于后者。 预览:该方法是对改进方法的改进,增加了对透明的支持。 真实照片:该方法包含改进方法的所有特性,再加上对反锯齿和透明的支持,图 像生成时间是改进方法的 2 至 3 倍。 光线跟踪: 该方法是用光线跟踪形势产生真实照片效果图片,这种方法比真实照 片方法慢,但与真实照片方法相比,反锯齿、渲染和纹理处理更准确。 光线跟踪/FFA:该方法生成图像时,系统首先寻找图像中的颜色突变处,然后由

此着手进行 FFA 处理,使得图像尽可能的精致。注:该方法适合微小特征着色。 辐射:该方法用于对光照效果要求高的图像。点击 选项图标,弹出图像首选项对话框。选项说明如下: 格式: 用于设定物体表面产生的阴影质量, 通常使用 【光栅图像】 选项生成高质量静态照片,选择其他 3 种格式,生成全景文件。 显示:运用选择将依照照片转换为 8 位颜色显示的方法。系统提 供了 8 种方法。 ①RGB+噪点: 生成 RGB 颜色算法加上随机噪声 照片。 ②FS RGB: 生成适合 8 位平面显示设备的照片。 ③FS RGB+ 噪点:生成 FS 算法加随机噪声 RGB 彩色算法的照片。④单色: 生成只有黑白两色的照片。 ⑤灰度: 生成灰度变化没有色彩的照片。 ⑥最接近的 RGB:生成适合真彩高分辨率显示设备的最好质量的照片。⑦有序 振动:生成按照矩阵规则排列的色彩抖动照片。⑧TC+噪点:用于生成适用于真 彩设备的照片。 图像大小:设置照片的尺寸。 分辨率:在绘制图片以前进行分辨率设置。①拔模角:75DPI,②低:180 DPI, ③中:300 DPI,④高:400 DPI,⑤用户自定义 绘图质量:设置在绘图机上输出图片的质量,与显示以及保存图片的质量无光。 系统共分为 4 级:精细、中、粗略、粗糙。 X/Y 大小: 方向尺寸和 Y 方向尺寸以及每英寸点数 X (DPI) 值反映了图片尺寸、 分辨率和绘制质量当前的设定。当图片尺寸设置成用户自定义时,X 方向尺寸和 Y 方向尺寸呈激活状态,可进行修改。 注:当分辨率设置成【用户自定义】时,每英寸点数呈激活状态,可进行修改。 用纵向:打开选项,图片为竖排,否则为横排。 生成阴影:打开,当灯光遇到物体时,会在物体背后产生阴影。此选项应配合灯 光设置对话框中的产生阴影选项一起使用, 只有两选项同时打开, 才会产生阴影, 默认为光闭。 用子区域: 该选项可以定义一个特定的区域,而不是将整个视图作为图片制作范 围。 方法是用鼠标在需要制作图片的位置拖动选择一个矩形区域。该选项只有当 图片尺寸设定为填充视图时才有效。对应大型复杂的图像,采用这项功能可只对 图像首

感兴趣的某个小范围制作图片,这样节省了很多时间。 高级选项:可进行一些更高级的设置。 ①允许透明阴影: 用来控制是否需要精确计算通过透明或半透明 物体的光。打开此选项,就要进行额外的计算,这会导致图片的 生成时间增加。要产生透明阴影效果需经过下面两个过程:从高 质量图像对话框中的方法选项列表中选择光线跟踪, 只能用光线跟踪方法才能产 生透明阴影; 打开设置对话框中的产生阴影选项,打开高级设置对话框中产生透 明阴影选项。②取消光线跟踪:该选项用来控制是否需要取消光线跟踪。光线跟 踪功能可用来计算图片生成过程中,光在镜面的反射和光穿透玻璃生产的折射。 打开取消光线跟踪选取项, 可以大大较少生成图片所花费的时间,但会给图像的 真实度带来一定的损失。 光线跟踪在用预览和光线跟踪方法产生图片时,不能被 光比。③固定摄像机视角:打开,将强迫视角始终沿着 Z 轴,在这种情况下如 果旋转模型,环境背景保持不变。④超级采样:利用软件反锯齿的方法,并且能 够改善图像的细节。超级取样值从 1 至 5,1 为默认值,代表无超级取样,5 代表 每个输出最大为 25 个取样。超级取样能够改善图像质量,但同时导致图片生成 时间的增加。⑤分割深度:如果放大一个很大零件的局部部位,进行渲染,会花 费很多时间,可以增加分割深度值(如 2 或 3) ,这样会节省时间。⑥光线跟踪 内存:其余渲染所用的虚拟内存空间有关。当将图片制作方法设置成光线跟踪, 或图中有能对光进行反射的物体或玻璃类物体时,光线跟踪功能开始工作。对于 具有大量多边形的大型复杂零件,需要增加光线跟踪内存值。此值最大可达 128Mb。在以下两种情况下,需要手工修改光线跟踪内存值:一是在渲染一个视 图时, 明显发现有阻塞、 停顿出现, 这种现象虽然较少发生, 但如果有这种情况, 可试试增加此值。二是出现内存不够提示。对复杂模型,如系统指派的内存超过 虚拟内存实际剩余值,则会发生此种现象。在这种情况下,需利用此项手工设置 不超过系统剩余虚拟内存值的光线跟踪内存值。⑦辐射质量:散光是对图像渲染 的前处理。 它是用来计算房间内或环境中非直接光的照明分布。非直接光照是由 于光从一些像墙壁或地板的表面反射造成的。 散光计算在物理上能够准确反映环 境中每一个表面将光扩大散到其他表面的光照效果。散光通常用于内部情景,比 如办公室或汽车内。散光处理会占用大量磁盘空间,并且带来多边形大量增加,

对计算机的图形计算能力要求较高。辐射质量由滑块控制,其值范围从 0 至 15。 ⑧分布多余的光: 用于将还没有传递给环境中的剩余环境光均匀加到视图中。⑨ 使用中点抽样: 用于精确改变光施加到表面的形式。 系统默认的是采用端点抽样, 对于一些小三角区域显示过亮可以采用使用中点抽样。

b.建立艺术图像: 【视图】/【可视化】/【艺术图像】 , 弹出【艺术图像】对话框,该功能是生成非现实的艺 术化照片。 ①卡通: 用于生成由线条、 片色和局部简单着色点构 成的图片。轮廓颜色:用于设置线条的颜色,轮廓宽 度:用于设置轮廓线的线宽。②颜色衰减:用于生成 具有徒手画效果的不等宽线条和水彩色的图片效果。 轮廓颜色和轮廓宽度同“卡通” 。颜色变化:设置图 片颜色从左到右由【均匀的】到【条纹的】变化。衰减颜色:设置图片颜色从左 到右由【生动】到【含糊】的变化。③铅笔渲染:生成类似炭条涂抹的效果图。 笔画长度:设置涂抹笔画的长度,从左到右由【简短】到【长的】变化。④笔画 密度:设置涂抹笔画的密度,从左到右【浅淡的】到【暗】变化。⑤手绘:生成 类似于手绘线条的图片。轮廓颜色和轮廓宽度同“卡通” 。直线偏差:用于设定 线条偏离模型边缘的程度,从左到右由【TRUE】到【摇摆的】变化。直线规律 性:设定线条扭曲程度。从左到由【光顺】到【锯齿状】变化。直线锥角:设定 线条从一端到另一端由粗到细的收缩率。从左到右由【至少】到【多数】变化。 ⑥喷墨打印:设置具有单色水印画的图片。 【缝隙宽度】表示边缘色块之间间隙 的大小,从左到右由窄到宽变化。⑦线条和阴影:设置线条和阴影构成的图画。 ⑧粗糙铅笔:设置由铅笔分割反复描绘生成的图片。⑨点刻:由颜色深浅各不相 同的点生成图片。 【圆点数量】 用于设置着色点的数量, 从左到右由 【稀】 【密】 到 变化。

2.材料/纹理设置:单击下拉菜单【视图】/【可视化】/【材料/纹理】选项,弹出 对话框,用以将材料与纹理赋予视图中的几何物体。

3.灯光效果 (1)基本光源: 【视图】/【可视化】/【基本光源】 ,用于简单快捷地设置渲染场 景灯光,基本灯光只有 8 个场景光源,并且场景光源的位置是固定的。 (2)高级光源: 高级场景灯光设置: 【视图】/【可视化】/【高级灯光】 ,该功能可以创建新的光 源,还可以设置和修改新的光源,获得更加符合现实或者特殊要求的照明。 ①环境光:改变灯光设置。②眼睛光③平行光④点光源⑤聚灯光 4.视觉效果: 【视图】/【可视化】/【视觉效果】 ,可以设置不同的前景和背景, 以及各种环境效果。 (1)前景:用来设置位于渲染物体和观察者之间的景色和聚光灯 效果。 (2)背景:设置渲染背景效果。有四个选项,简单、混合(背景 是由两个类似于简单背景混合而成) 、光迹立方体(主本经放置在 模型后面, 第二背景放置在观察点的后面, 只能通过模型的反射图 像才能观察到,第二背景在模型的反射从物理上讲是不准确的) 、两平面(主背 景放置在模型后面, 而第二背景放置在观察点的后面,只能通过在模型的反射图 像才能观察到。 两平面与光迹立方体不同之处在于第二背景在模型的反射从物理 上是准确的。 ) 5.可视化参数设置 【预设置】/【可视化】 ,弹出可视化首选项。 6.其它选项: 光栅图像, 【视图】/【可视化】/【光栅图像】 。注:该选项只有 3D Open GL 显 卡下有效。 装配隐藏线: 渲染显示部件中的实体和面模型以生产基于细线的隐藏线图像。用 该方法产生的隐藏线图像通常比基于实体的隐藏线图像的显示速度要快。 【视图】/【可视化】/【装配隐藏线】 ,可生成隐藏线图像并且出现装配隐藏线对 话框。 注:对于大型装配图,渲染所花费的时间很长。如果装载一个装配图就已经接近 机器的内存极限, 则在做隐藏线图像时往往因为内存不足而终止运行。解决该问

题可采用批处理隐藏线。

批处理隐藏线: 【视图】/【可视化】/【批处理隐藏线】

输出图像 经过渲染后的模型图像可以按照 PNG、JPEG、GIF 等文件格式输出并保存。


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