email:
пароль: запомнить

Регистрация

Забыли пароль?

             

Основы моделирования освещения в программе Lightscape 3.2

прикрепленный файл: LessonLightscape.zip

к. т. н. Макаров Д.Н.

Программа Lightscape версии 3.2

Интерфейс программы Lightscape состоит из Графического окна, Панели слоев, Панели материалов, Панели блоков и Панели светильников. Графическое окно используется для отображения и редактирования рабочей сцены. По умолчанию она располагается в левой части экрана и занимает его большую часть. Четыре перечисленные панели собраны вместе в правой части экрана. Пользователь может по желанию изменить их расположение и размеры.
Доступ к командам редактирования осуществляется через панель инструмен-тов, главное меню и контекстному меню по щелчку правой мыши. Для некоторых команд редактирования появляется дополнительные всплывающие панели диалога.

Совет: Всплывающая подсказка возникает при установке курсора мыши на любой из клавиш и указывает на название клавиши.
Совет: Изменяйте размер окон в зависимости от удобства работы, но помните, что окон параметры и их размер сохраняется после выхода из программы.

Загрузка трехмерной сцены

Особенностью программы Lightscape является то, что она имеет ограниченный набор инструментов по работе и редактированию 3М-сцен. В основном она используется как инструмент по расчету осветительных установок на основе уже ранее созданных моделях в любом из 3М-редакторов. Программа понимает четыре формата данных: 3ds, Dwg, Dxf и Lightwave (*.lws), при этом после импорта модели в Lightscape, она преобразуется в свой собственный формат файла Lightscape Preparation (*.lp).
  1. Откройте папку Lightscape, находящейся в архиве LessonLightscape.zip.
  2. Загрузите файл в формате Lightscape Preparation – Test_Room.lp.
Lightscape выведет на экран изображение небольшой галереи искусств, с расположенными в ней источниками и картинами в рамках на стене.
Использование мыши
В программе Lightscape используется двухкнопочная мышь обусловленно это тем, что последняя доработка программы осуществлялась в 1999г. Левая кнопка мыши является командной, а правая кнопка вызывает контекстное меню. При перемещении нажатой левой кнопки мыши в Графическом окне реакция Lightscape зависит от режима:
  • Режим выбора – выбор объектов в сцене.
  • Режим запроса – по щелчку по объекту на информационной полосе появляется информация об этом объекте.
  • Режим динамического обозрения – в зависимости от выбора инструмента управления отображением Orbit (Орбита) или Rotate (Поворот) буксировка мыши приводит к непрерывному изменению изображения сцены.
  • Режим специального выбора – некоторые операции в Lightscape требуют специфических действий мыши: например, можно использовать режим указания (Pick mode) в Transformation dialog (Диалог преобразований) для нацеливания светильников. Режим специального выбора следует из диалога, связанного с выполняемой операцией.
Щелчок правой кнопкой мыши приводит к появлению контекстного меню, содержащего команды в соответствии с выбранным объектом или окном. Например, правый щелчок в Графическом окне при выбранной поверхности высвечивает команды операций работы с поверхностями.
Панель слоев – каждый объект в Lightscape принадлежит определенному слою, и Панель слоев высвечивает имена и состояние слоев. Установка флажка левым щелчком мыши слева от имени объекта приводит к тому, что слой и принадлежащие ему объекты отображаются в Графическом окне. Двойной щелчок мышью на имени слоя переключает его состояние. Правый щелчок на имени слоя высвечивает меню операций со слоем.
Панель материалов – список материалов доступных к использованию в данной сцене. Двойной щелчок на имени материала активизирует Диалог свойств материала, содержащий средства по их изменению. Контекстное меню по правому щелчку мыши содержит команды работы с выбранными материалами.
Панель блоков – список блоков, содержащихся в текущей сцене: блоком в Lightscape является группа поверхностей и/или других блоков, имеющих общее имя и точку общего центра. Двойной щелчок по имени блока выключает из сцены все поверхности и объекты кроме входящих в этот блок для изолированного отображения его на экране и редактирования.
Панель светильников – список светильников, содержащихся в текущей сцене: светильником в программе является специальный блок, характеризующийся распределением света в пространстве. Двойной щелчок по имени светильника выключает из сцены все поверхности и объекты кроме выбранного светильника для его изолированного отображения на экране и активизирует диалог редактирования его фотометрических характеристик.

Отображение сцены

Пользователь имеет полный контроль над отображением сцены на экране в Графическом окне: управление режимом отображения, видом и проекцией. Включение всех инструментальных панелей осуществляется следующим образом:
  1. Главное меню -> Tools -> Toolbars – появится диалог управления инструментальными панелями.
  2. Двойным щелчком мыши установите флажки напротив имени всех инструментальных панелей.
  3. Нажмите Close.
Полное отображение сцены в различных проекциях

Часто при работе с программой бывает желание отобразить в Графическом окне сразу всю сцену. Для этого в программе имеются следующие средства:
  1. Главное меню -> Display -> Show Axis – в левом нижнем углу Графического окна отобразятся оси системы координат.
  2. Главное меню -> View -> Projection -> Perspective или нажать на клавишу Perspective в панели инструментов.
  3. Главное меню -> View -> Extents или нажать на клавишу View Extents – при отображении в центральной проекции (перспектива) View Extents расположит сцену в соответствии с видом спереди.
  4. Кроме центральной проекции пользователь может отобразить модель в одной из шести ортогональных проекции: например, View -> Projection -> Top или нажатие по клавише Top отображает сцену в виде плана или сверху.
  5. Для возврата к центральной проекции нажмите снова клавишу Perspective.

Совет: При ортогональной проекции операция View Extents просто масштабирует сцену для наилучшего отображения в Графическом окне.


Интерактивное управление отображением сцены

  1. Главное меню -> View -> Interactive -> Orbit или нажмите клавишу Orbit – возможно только в режиме центральной проекции.
  2. Расположите курсор мыши в произвольном месте Графического окна, нажмите левую кнопку мыши и буксируйте курсор сначала по вертикали, затем по горизонтали. Обратите внимание на изменение изображения сцены на экране в соответствии с вашими действиями. Такое изменение принято называть орбитальным перемещением центра проекции (Orbiting).

Установка режима отображения сцены

  1. Главное меню -> Display -> Wireframe или нажмите на кнопку Wireframe (Каркас) – каркасное представление сцены является наиболее быстрым, однако в случае сложных сцен она трудна для восприятия. Другие режимы более наглядны, но требуют значительных ресурсов компьютера, что может привести к «подергиваниям».
  2. Главное меню -> Display -> Solid или нажмите на кнопку Solid (Сплошной режим).
  3. Проведите орбитальное (Orbit) преобразование сцены – режим очень наглядный, однако все преобразования сцены происходят значительно медленнее.
  4. Для большой наглядности сцены выберите Display -> Outlined или нажмите на кнопку Outlined (Оконтуривание) – результат похож на сплошной режим, но все ребра в сцене выделены.
  5. Нажмите на кнопку Solid.
  6. Можно улучшить отображение, как в сплошном режиме, так и при оконтуривании, добавив тонирование. Эффект аналогичен тому, что сцена освещается фарой, установленной на Вашей камере.
  7. Главное меню -> Display -> Enhanced или нажмите на кнопку Enhanced – эта опция может быть включена всегда.
  8. Нажмите на кнопку Enhanced для выключения режима тонирования.
  9. Отметьте, что при орбитальном преобразовании сцены некоторые поверхности периодически то исчезают, то появляются. Эта процедура называется выбраковкой нелицевых граней: поверхности ориентированные против Вашего взгляда удаляются с дисплея.
  10. Главное меню -> Display -> Culling или нажмите на кнопку Culling для отключения фоновой выбраковки.
  11. Нажмите на кнопку Culling для включения выбраковки снова.
  12. Главное меню -> View -> Display Original View для открытия исходного изображения.
Интерактивные средства управления дисплеем

  1. Панорамирование:
    • Главное меню -> View -> Interactive -> Pan или нажмите на кнопку Pan.
    • Поместите курсор в произвольное место Графического окна и буксируйте курсор сначала горизонтально, а потом вертикально. Отметьте изменения вида, которые принято называть панорамированием.
  2. Наилучший способ активизации различных функций управления экраном держать нажатой на клавиатуре некоторую клавишу и буксировать курсор мыши.
    • Значения некоторых ключей:
    • O – Orbit            R – Rotate            Z – Zoom            P – Pan
    • D – Dolly (тележка)    S – Scroll            T – Till (наклон)
    • Режим включается только при нажатой клавише, при ее отпускании программа возвращается к исходному перед нажатием режиму. Выбранный режим можно включить постоянно, нажимая Shift клавишу на клавиатуре.
    • Нажмите Shift+O для выбора режима Orbit.
    • По завершению экспериментирования вернитесь к исходному изображению Главное меню -> View -> Display Original View.
  3. Масштабирование сцены Zoom Window (Наезд) работает другим образом:
    • Главное меню -> View -> Interactive -> Zoom Window или нажмите на кнопку Zoom Window.
    • Нарисуйте в графическом окне прямоугольник Zoom.
    • Для восстановления предыдущего изображения выберите View -> Interactive -> Undo Zoom Window или нажмите на кнопку Undo Zoom Window.

Работа с материалами

Поскольку Lightscape базируется на точном моделировании процессов перераспределения излучения света, то определение свойств материалов является важнейшим этапом в создании трехмерной сцены.
  1. Создание нового материала:
    • Правый щелчок на Панели материалов и выбрать Create: в панели добавится еще один материал новый материал, названный (Item17). Далее можно ввести имя для материала.
    • Введите FLOOR_WOOD и нажмите Enter.
  2. Дважды щелкните по материалу FLOOR_WOOD – появится диалог определения характеристик материала. С помощью появившейся Фотометрической (Physics) панели пользователь может определить различные характеристики материалов. Начать лучше всего с выбора Шаблона (template), который наиболее полно отобразит свойства определяемого материала и поможет установить значения интересующих Вас параметров.
  3. Выберите Wood Varnished (Лакированная древесина) из списка шаблонов. Сразу изменятся Блеск (Shininess) и Показатель преломления (Refractive Index). Вдоль ползунков (sliders) изменения различных параметров материала проведены красные и зеленые линии: зеленая линия отмечает реальный диапазон изменения соответствующего параметра.
  4. Нажмите на закладку Color. Ползунок Величина (Value) определяет средний и максимальный коэффициент отражения материала. Зеленая и красная линии определяют диапазон изменения коэффициента отражения для лакированной древесины. Отметим, что ползунки изменения Тона (H, Hue) и Насыщенности (S, Saturation) не имеют цветных линий. Это означает, что возможно их произвольное значение.
  5. Перемещайте ползунок Value и проанализируйте, как изменяется коэффициент отражения: для поверхности однородного цвета среднее и максимальное значения совпадают.
  6. Многие материалы имеют текстуру. Деревянный пол является хорошим примером такого материала. Для определения текстуры необходимо задать соответствующий растровый файл (практически любой графический файл).
    • Выберите закладку Texture.
    • Нажмите Browse (Просмотр).
    • Дважды щелкните на Woodfloor.jpg в списке имен файлов (File Name) для загрузки текстуры.
  7. Ползунок Brightness (Яркость) определяет среднюю и максимальную величину отражения. Поскольку Brightness выбранной текстуры вне рекомендованного диапазона значений, то среднее отражение материала (выводимое внизу панели диалога) находится в красной зоне. Установите Brightness значение 0.25, так что Avg. Reflectance (Среднее отражение) будет около 0.21, а Max Reflectance около 0.25. Для карты текстур среднее и максимальное значения могут различаться, более важным является среднее значение.
  8. Включите Fixed Size и введите значение – 3(метры) для обоих измерений Width (Ширина) и Height (высота).
  9. Выберите закладку Color. При использовании текстуры коэффициент отражения материала устанавливается по яркости текстуры, иначе по значению Value цвета. Отметим, что если загружена карта текстур для ползунка Value отсутствуют зеленые и красные линии. Если пользователь отключит отображение текстуры на сцене, то поверхность, которая использует этот материал будет отображаться со средним цветом текстуры.
  10. Нажмите кнопку Texture Average (Средняя текстура), чтобы установить цвет материала среднему цвету используемой текстуры.
  11. Выберите закладку Physics.
  12. Установите ползунок Shininess на значение 0.90. Это определяет величину блеска пола при трассировке лучей.
  13. Нажмите OK для установки новых параметров материала. Материал FLOOR_WOOD будет использован позднее.
Страницы:
1
2
3
4

Метки: освещение, проектирование освещения


Добавить комментарий

Ваше имя *  email (не обязательно)
Сообщение * 
Антиспам *
впишите эти буквы сюда   или войдите чтобы не переписывать буквы
  предпросмотр