Трёхмерное моделирование

МАТЕРИАЛЫ

Материал – это элемент T-FLEX CAD. Он содержит перечень характеристик реального материала, с которым мы имеем дело в действительности. Материал используется в качестве параметра всех 3D операций, а также в специальной команде наложения материала на отдельные грани.

Характеристики материала можно условно разделить на 2 типа. Характеристики первого типа влияют на отображение 3-х мерных объектов в 3D окне, а также задают параметры материала в процессе формирования фотореалистичного изображения в системе POV-Ray. Характеристики второго типа – это различные физические параметры материала, такие как плотность, модуль упругости и др. Данные параметры учитываются при расчёте масс-инерционных характеристик, а также при проведении конструкционных расчётов в модуле анализа. Кроме того, материалы учитываются при построении штриховок на разрезах 3D моделей. Для материала можно задать параметры такой штриховки.

Создание и редактирование материалов

Для создания материалов и редактирования их параметров используется команда «3MТ: Редактировать материалы». Вызов команды осуществляется посредством

Команда представляет собой окно диалога, в котором можно создавать новые материалы, и редактировать параметры уже существующих материалов. Это же окно диалога можно вызвать из параметров любой операции или Тела системы с помощью кнопки [Материалы…]. У операций она расположена на закладке «Общие».

С каждой моделью хранится набор материалов, которые назначены на Тела, операции или отдельные грани. Эти материалы называются материалами текущей модели. Список материалов текущей модели пополняется и редактируется в окне «Материалы», а также в диалоге операции при выборе библиотечных материалов, которые хранятся в файле. Файлы библиотек материалов имеют расширение .mtr.

598

Материалы

В инсталляцию T-FLEX CAD несколько библиотек материалов. «default.mtr» - это библиотека материалов по умолчанию. Она содержит набор различных материалов. Библиотеки «Дерево.mtr» и «Камни.mtr» - это библиотеки, содержащие наборы материалов, соответствующие их названиям. Кроме этого есть возможность самостоятельно создавать библиотеки материалов.

В окне «Материалы» присутствует два списка материалов.

Текущая модель. Это список материалов, используемых в файле модели. Для того чтобы изменить параметры какого-либо материала, необходимо его выбрать (пометить).

В свойствах операции для задания материала может использоваться текстовая переменная (её значение может определяться на основе выражения). Это позволяет с помощью переменных управлять материалом модели.

Материалы библиотеки. Это список материалов файла библиотеки, путь к которой записан в поле «Библиотека». В этом поле можно задать имя библиотеки, с материалами которой вы хотите работать. После выбора библиотеки в список материалов обновляется автоматически.

Если один или несколько материалов библиотеки были изменены, после нажатия кнопки ОК появится окно, в котором нужно будет подтвердить сохранение внесённых изменений в библиотеку материалов.

Между двумя списками материалов расположены кнопки для работы с материалами:

Новый. Позволяет создать новый материал либо в текущей модели, либо в библиотеке материалов. Параметры нового материала совпадают с параметрами того материала, который был выделен в момент нажатия кнопки [Новый].

Копировать. Позволяет копировать выбранный материал из библиотеки в список текущих материалов модели и обратно.

Обновить. Обновляет материалы текущей модели в соответствии с материалами библиотеки.

599

Трёхмерное моделирование

Удалить. Удаляет выбранный материал из списка материалов текущей модели (если материал не используется на текущей модели), либо библиотеки.

Группа «Цвета»

В эту группу объединены параметры, определяющие цвет материала. Чтобы задать цвет одного из параметров, необходимо кликнуть в цветной прямоугольник и воспользоваться стандартным механизмом выбора цветов.

Окружающий. Этот параметр задаёт цвет диффузного отражения материала. Это базовый цвет материала.

Рассеивающий. Данный параметр задаёт рассеянный цвет материала. Это цвет света, отражённого поверхностью материала в соответствии с внешним освещением.

Отражающий. Параметр определяет цвет бликов, появляющихся на поверхности объекта. Чем ярче цвет, тем интенсивней блик.

Излучающий. Параметр задаёт интенсивность излучаемого материалом света. Если материал не излучает света, то задаётся чёрный цвет.

Блеск. Параметр определяет степень зеркального отражения поверхности объекта. Он задаётся одним числом в диапазоне от 0 (минимум) до 1 (максимум).

Прозрачность. Данный параметр задаёт степень прозрачности поверхности объекта. Меняется от 0 (непрозрачная поверхность) до 1 (полностью прозрачная поверхность).

Группа «Текстура»

В данную группу объединены параметры, отвечающие за задание текстуры материала. Текстура – это изображение, хранящееся в файле и помогающее отобразить особенности окраски поверхности материала.

Имя файла. Файл изображения, содержащий рисунок текстуры. Для задания текстуры можно использовать файлы форматов bmp, gif, jpg, png и rgb.

Наложение S. Данный параметр может принимать одно из двух возможных значений: “Повторить” или “Растянуть”. Если установлен параметр “Повторить”, то по горизонтали целевая поверхность заполняется повторяющимися изображениями текстуры. В противном случае, исходное изображение текстуры растягивается по горизонтали на всю поверхность.

Наложение T. Параметр может принимать одно из двух возможных значений: “Повторить” или “Растянуть”. Определяет характер нанесения текстуры по вертикали.

Модель. Данный параметр принимает одно из следующих значений: “Задающая”, “Гравюрная” или “Смешанная” и определяет то, как текстура изменяет внешний вид поверхности. “Задающая” означает, что текстура накладывается поверх исходного цвета материала (будут учитываться тени, блики и освещение). При этом цвет текстуры “Гравюрная” означает, что поверхность материала будет иметь цвет, совпадающий с цветом текстуры (блики, тени и освещение не будут учитываться). “Смешанная” - при использовании такой модели, текстура используется в качестве шаблона для наложения цвета, заданного параметром “Смешанный цвет”. Влияние каждого из параметров показано ниже (смешанный цвет - желтый).

600

Материалы

Смешанный цвет. Если параметр “Модель” имеет значение “Смешанная”, то данный параметр определяет цвет, налагаемый по шаблону, заданному файлом-текстурой.

Группа «Отображение текстуры»

Текстура – это плоское изображение, представляющее собой растровый образ, считываемый из файла. В 3D окне текстура проецируется на грани в определённом направлении. Группа «Отображение текстуры» позволяет управлять тем, как текстура проецируется на грани.

Режим отображения. Принимает одно из следующих значений: «По умолчанию», «Окружение» или «На плоскость». «По умолчанию», значит, что для каждой грани, на которую наложена текстура, система автоматически выбирает направление. Для плоских граней это направление – нормаль к грани. «Окружение» - в этом режиме текстура накладывается особым образом: создаётся впечатление, что тело отражает элементы, находящиеся в сцене. «На плоскость» - в данном режиме текстура накладывается в направлении, указанном пользователем. Влияние каждого из параметров показано ниже.

Если установлен режим «На плоскость», то доступна подгруппа параметров, задающих направление наложения текстуры:

Направление S. Задаёт вектор исходного положения горизонтали текстуры. Направление Т. Задаёт вектор исходного положения вертикали текстуры.

Группа «Преобразование текстуры»

Данная группа параметров служит для настройки внешнего вида текстуры, перемещения текстуры, изменения её масштаба и поворота.

Перенос X. Данный параметр задаёт смещение стартовой точки текстуры по горизонтальной оси. Перенос Y. Параметр задаёт смещение стартовой точки текстуры по вертикальной оси.

601

Трёхмерное моделирование

Масштаб S. Масштаб текстуры по горизонтальной оси. Величина масштаба может иметь отрицательное значение. Если, например, задать величину «-1», текстура будет симметрично отображена относительно горизонтальной оси.

Масштаб Т. Масштаб текстуры по вертикальной оси. Величина может иметь отрицательное значение.

Поворот. Угол поворота текстуры. Текстура поворачивается вокруг центра, расположенного в плоскости, перпендикулярной направлению её проецирования. Координаты центра поворота в этой плоскости задаются параметрами «Центр S» и «Центр T».

Центр S. Центр поворота по горизонтали. Центр Т. Центр поворота по вертикали.

Рассмотрим небольшой пример работы приведённых выше параметров. Предположим, что необходимо с использованием текстуры нанести надпись на грань тела. При этом текст должен располагаться вертикально.

Сначала надо создать новый материал (модель «Задающая», режим отображения «По умолчанию») на основе материала модели. Затем нужно задать текстуру и, с использованием операции «Наложение материалов» (она будет описана ниже), наложить новый материал на нужную грань.

Из-за особенностей геометрии грани, после наложения материала на грани виден только край текстуры. Причем оказывается, что текст на результирующем изображении идёт справа налево. Поэтому в свойствах материала параметр «Масштаб S» нужно установить на «-1». Кроме этого в параметрах можно сразу установить угол поворота текстуры на «-90». В результате в нижней части грани видно начало надписи. Теперь её необходимо сдвинуть вправо. Для этого в свойствах материала у параметра «Перенос Y» необходимо установить величину «0,38». В результате надпись займёт необходимое положение.

Рассмотренный пример наложения текстуры на грань тела является достаточно простым. Однако в более сложных случаях используется та же последовательность действий, что и в приведённом примере.

602