© ООО Фирма «Уралкомплект – наука», 2009

www.uralkn.ru

Глава 6. Визуализация

В этой главе мы познакомимся с настройкой источников света и с методами построения реалистичных изображений спроектированных объектовдляихпоследующейпечатинацветномпринтере.Заметим,что возможности Allplan не ограничиваются созданием лишь статических изображений.

AllplanпозволяетсоздаватьклипыформатаAVI,которые,например, показываютизменениетенейвтечениедня.Высамиможетезадатьтраек­ торию движения камеры для «облета» сооружения и т.п. Мы предлагаем вам самостоятельно познакомиться с этими возможностями системы.

6.1. Немного теории

Тотпроцесс,изучениемкоторогомызанималисьдосихпор,наязыке компьютернойграфикиназываетсятвердотельныммоделированием.Его результатомявляетсятакназываемаякаркаснаямодельобъекта,которую вы можете во всех подробностях рассмотреть в окне изометрии. В мо­ мент перехода в окно анимации каркас покрывается поверхностями тех или иных цветов или регулярно повторяющимся рисунком — текстурой. Однако,согласитесь,чтоназватьполученноеизображениереалистичным трудно. Качественная визуализация поверхности — непростая задача, при решении которой нужно учитывать особенности освещения, пре­ ломление света на границе материала и окружающего пространства, оптические свойства самой поверхности (прозрачность, рассеивание света, собственное свечение и т.п.). Процесс расчета реалистичных изо­ бражений с учетом перечисленных и ряда других эффектов называется рендерингом (визуализацией).

До начала рендеринга необходимо назначить материалы различ­ ным поверхностям и настроить физические параметры пространства, окружающего объект (освещение, свойства атмосферы и т.п.). Работая в среде Allplan, мы избавлены от необходимости проектирования самих материалов, поскольку в комплект поставки входит достаточно большой их набор.

Моделирование разнообразных свойств поверхностей сводится к расчетукоэффициентаихпрозрачностииугловпреломлениялучейсвета на границе материала и окружающего пространства. При закраске по­ верхностей используются различные методы. Например, в методе Гуро (Gouraud) цвет примитива (например, прямоугольника) рассчитывается только в его углах, а затем линейно интерполируется по всей его поверх­ ности. При использовании метода Фонга (Phong) цвет рассчитывается в каждой точке.

Из всех параметров пространства, окружающего объект, самым важным для нас является определение источников света. В трехмерной графике принято использовать некоторые аналоги физических источни­

179

© ООО Фирма «Уралкомплект – наука», 2009

www.uralkn.ru

ковсвета.Аналогомравномерногосветовогофонаслужитрастворенный свет. Он не имеет геометрических параметров и характеризуется только цветом и интенсивностью. Источники типа солнца называются удаленными. Они имеют конкретные геометрические координаты.

Посколькуименносолнцеявляетсяосновнымисточникомсветатако­ готипа,системаAllplanимеетвстроеннуюбиблиотекуегокоординатдля различных населенных пунктов в различные дни года и время суток.

Другим важным типом источников света является точечный. По сути дела это обычная электролампа. Она испускает свет во всех на­ правлениях и также характеризуется координатами своего положения в пространстве.

Направленныйисточниксвета(прожектор)характеризуется коорди­ натами, направлением светового потока и углом раствора конуса света.

Естественно, что при проектировании реальных сцен все эти источ­ ники света могут присутствовать одновременно и в любых количествах, создавая причудливые тени. Расчет таких сцен требует больших вычис­ лительных мощностей и может продолжаться часами.

Заметим,чтоболеекачественноибыстреесэтойработойсправляется другойпрограммныйпродуктфирмыNemetschekCINEMA4D,название которого говорит само за себя.

6.2. Установка источников света

Все необходимые нам инструменты размещены в модуле Визуализация, раздел Анимация которого вам и нужно активизировать.

Подключите все необходимые слои. В нашем случае это планы первого и второго этажей, пере­ крытия, подвал, крыша, отмостка и карниз. Конечно, выбор слоев вы всегда можете проконтролировать с помощью окна анимации.

Вероятно, работая над проектом, вы уже подо­ брали подходящие цвета стен, кровли и других эле­ ментов в окне анимации. Если вы хотите изменить цветкакого-либоэлемента,топрощевсегосделатьэто

при помощи «карандаша» . Этим инструментом мы уже пользовались раньше.

Системапозволяетназначитьповерхностьлюбо­ го элемента независимо от того, каким цветом он на­ рисован.ДляэтогоиспользуетсяфункцияНазначить пользовательские поверхности 3D-архитектурным

элементам (группа функций Изменение модуля Анимация). Поверхности отличаются от материалов тем, что уже «знают», какая у них текстура, цвет,

180

© ООО Фирма «Уралкомплект – наука», 2009		www.uralkn.ru

прозрачность,свойстваотражениясветаит.д.ЩелчкомпополюПоверхность плавающей панели вы сначала получаете доступ к окну Свойства поверхности.

В нем с помощью раскрывающегося меню можно выбрать текстуры, которые уже включены в проект. Поскольку мы выполняем данную операцию первый раз, список пуст.

Нажмите кнопку с изображением трех

точек    для доступа к каталогу, из кото­ рого необходимо лишь выбрать необходи­ мую поверхность, указать элементы, на ко­ торыевыхотитеееналожить,иподтвердить свойвыборправойклавишеймыши.Резуль­ тат вы сможете увидеть в окне анимации.

Теперь займемся настройкой освещения. Для начала предлагаем вам поэкспериментиро­ вать. Включите окно анимации и активизируйте функцию Установить источники света.

Источники света разделены на две группы. Первая группа позволяет задать параметры ис­ точников четырех типов: солнце, подсветки по сторонам света, свет камеры и рассеянный свет. Во вторую группу включены произвольные источники, которые мы можем разместить по своему усмотрению. Рассмотрим подробнее ис­ точники первой группы.

Солнце. При его использовании вам пре­ доставляется возможность указать широту и

долготу местности, где предполагается построить объект, северное на­ правление, а также конкретную дату и время суток. Смысл задаваемых параметров должен быть вам ясен. Заметим лишь, что направление на северуказываетсядлявидачертежазданиявплане.Всеизменениябудут отражаться в окне анимации.

181

© ООО Фирма «Уралкомплект – наука», 2009	www.uralkn.ru

Подсветкапосторонамсвета(параллельныйсвет).Источникиэтого типа позволяют настроить равномерное освещение. Их целесообразно использовать для подсветки сторон здания. Свет они дают равномерный,

без засветов.

Камера имитирует прожектор, рас­ положенный со стороны наблюдателя. Его параметры устанавливаются в спе­ циальном окне Настройки света, кото­ рое вызывается при нажатии на кнопку

Камера.

Рассеянныйсвет(подсветка)пред­ ставляет собой имитацию света, кото­ рый равномерно освещает всю сцену.

182

© ООО Фирма «Уралкомплект – наука», 2009

www.uralkn.ru

Здесьвыможетенастроитьтолькоцвет,икаких-либопроблемвозникнуть не должно.

Около каждого источника расположены выключатели, с помощью которых его можно включать и выключать, а также указывать системе на необходимость расчета теней от элементов конструкции объекта. Сразу отметим, что в окне анимации этих теней вы не увидите, поскольку их расчеттребуетотносительномноговремени.Тенипоявятсятолькопосле выполнения рендеринга, о котором речь пойдет позднее.

Источники света из вто­ рой группы используются для акцентирования отдельных частей сооружения, например, углов здания. Применять их нужно осторожно, чтобы из­ бежать грубых бликов.

Для того чтобы располо­ жить на плане дополнитель­ ные источники света, нажмите кнопку Поместить, располо­ женнуюнавкладкеИст.света

2 окна Настройки света.

На динамической панели при помощи первой кнопки можно установить новый ис­ точник света, второй кнопкой его можно передвинуть, тре­ тьей — повернуть. Четвертая

кнопка предназначена для удаления источников, пятая позволяет изме­ нить их свойства, а шестая — размер.

183