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autocad2004帮助系统——用户手册之创建实体图像和图形

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创建实体图像和图形

在AutoCAD 图形中使用光栅图像

可以在使用 AutoCAD 创建的图形中查看和操作光栅图像及关联的文件路径。

光栅图像概述

光栅图像由一些称为像素的小方块或点的矩形栅格组成。例如,房子的照片由一系列表示房间外观的着色

像素组成。光栅图像参照了特有的栅格上的像素。

与许多其他 AutoCAD 图形对象一样,光栅图像可以复制、移动或剪裁。可以使用夹点模式修改图像、调整图像的对比度、使用矩形或多边形剪裁图像或将图像用作修剪操作的剪切边。

AutoCAD 支持的图像文件格式包含了主要技术成像应用领域中的多数常用格式:计算机图形、文档管理、

工程、贴图和地理信息系统 (GIS)。图像可以是两色图、8 位灰度图、8 位彩色图或 24 位彩色图。

某些图像文件格式支持带透明像素的图像。图像透明度设置为开时,AutoCAD 将识别透明像素,而且绘图

区域中的图形可以“透过”这些透明像素进行“显示”。(在两色图像中,背景像素按透明处理。)透明

图像可以是灰度图或彩色图。

注意虽然下表列出了 AutoCAD 支持的图像文件的扩展名,但是 AutoCAD 从文件内容而不是从文件扩展

名确定文件格式。

支持的图像文件格式

类型说明及版本文件扩展名

BMP Windows 和 OS/2 位图格式.bmp、.dib 和 .rle

CALS-I Mil-R-Raster I .gp4、.mil、.rst、.cg4 和 .cal FLIC FLIC Autodesk Animator Animation .flc 和 .fli

GeoSPOT GeoSPOT(BIL 文件必须与带有相关数据的 HDR、PAL 文件放

在同一个目录下)

.bil

IG4 Image Systems Group 4 .ig4

IGS Image Systems Grayscale .igs

JFIF 或联合图像专家组.jpg 或 .jpeg

JPEG

PCX PC Paintbrush 位图图像文件.pcx

PICT Macintosh 位图图像文件.pct

PNG 便携网络图形.png

RLC 行程压缩.rlc

TARGA 基于真彩色光栅图像的数据格式.tga

TIFF 标记图像文件格式.tif 或 .tiff

附着、缩放和拆离光栅图像

可以添加或删除对图形文件中的光栅图像的参照,或更改它们的相对尺寸。

附着光栅图像

可以参照图像并将它们放在图形文件中,但与外部参照一样,它们不是图形文件的实际组成部分。图像通过路径名链接到图形文件。可以随时更改或删除链接的图像路径。通过使用链接图像路径附着图像或使用DesignCenter? 拖动图像,可以将图像放入图形中,但这会稍微增加图形文件的大小。请参见通过设计中心添加内容。

附着图像后,可以象块一样将其多次附着。每个插入的图像都有自己的剪裁边界和自己的亮度、对比度、褪色度和透明度设置。

通过 Internet 访问光栅图像

设计人员和制造商可以将他们的设计或产品图像存储在 Internet 上。使用 AutoCAD 可以轻松地从Internet 上访问图像文件。URL 图像文件名将存储在图形中。

从 Internet 上访问图像可以节省时间,还可以快速分发设计方案。例如,如果建筑师需要向客户展示定做的橱柜,他可以让制造商创建橱柜的一个渲染图像,将其发送到 Web 站点上,然后将图像作为一个 URL 附着到图形文件中。这样,对设计的任何修改都能立即得到更新。详细信息请参见使用 Internet 共享图形。

缩放光栅图像的比例

附着图像时,可以指定光栅图像的比例因子,以使图像中的几何图形比例与 AutoCAD 图形的几何图形比例一致。AutoCAD 会按指定的比例缩放图形。默认图像比例因子是 1,并且所有图像的默认单位都是“无单位”。图像文件可以包含用于定义 DPI(点/英寸)的分辨率信息,与图像扫描方式有关。

如果图像有分辨率信息,AutoCAD 将它与比例因子和 AutoCAD 图形测量单位组合起来以缩放图形中的图像。例如,如果光栅图像是扫描的蓝图,其比例是 1 英寸等于 50 英尺即 1:600,而且 AutoCAD 图形设置为 1 个单位代表 1 英寸,那么在“图像”对话框的“缩放比例”下,选择“在屏幕上指定”。如果要

缩放图像,清除“在屏幕上指定”选项,然后在“缩放比例”中输入 600。AutoCAD 于是按比例附着图像,这个比例将使图像中的几何图形与图形中的几何图形对齐。

如果附着图像文件中没有定义分辨率信息,AutoCAD 会将图像的原始宽度计算为一个单位。附着图像之后,以 AutoCAD 单位测量的图像宽度将用作比例因子。

拆离光栅图像

可以拆离图形中不再需要的图像。拆离图像时,将从图形中删除图像的所有实例,同时清除图像定义并删除到图像的链接。而图像文件本身不受影响。

注意删除图像的单个实例与拆离图像并不一样。只有拆离图像,才能真正删除图形到图像文件的链接。修改光栅图像和图像边界

可以控制光栅图像的剪裁边界和图像显示特性。

显示和隐藏光栅图像边界

可以隐藏图像边界。隐藏图像边界可以防止打印或显示边界。还可以防止使用定点设备选中图像,以确保不会因误操作而移动或修改图像。但是,如果图像不在锁定图层上,例如,图像是在选择对象时使用“全选”选项产生的命名选择集的一部分,这时仍然可以选择图像。隐藏图像边界时,剪裁图像仍然显示在指定的边界界限内,只有边界会受到影响。显示和隐藏图像边界将影响图形中附着的所有图像。

注意当图像边框关闭时,不能使用 SELECT 命令的“拾取”或“窗口”选项选择图像。

剪裁光栅图像

剪裁图像可以使屏幕只显示所需的那部分图像,这样可以提高重画速度。剪裁图像可以定义图像的显示和打印区域。剪裁边界可以是矩形,也可以是顶点限制在图像边界内的二维多边形。图像的每个实例只能有一个剪裁边界。同一图像的多个实例可以具有不同的边界。可以修改剪裁图像的边界。

可以使用剪裁边界显示剪裁图像,也可以隐藏剪裁边界,以原始边界显示图像。

可以删除图像的剪裁边界。删除剪裁边界时,图像将以原始边界显示。

注意要剪裁图像,图像边界必须是可见的。参见显示和隐藏光栅图像边界。

更改光栅图像亮度、对比度和褪色度

可以调整图像显示和打印输出的亮度、对比度和褪色度,但不影响原始光栅图像文件和图形中该图像的其他实例。调整亮度使图像变暗或变亮。调整对比度使低质量的图像更易于观看。调整褪色度使整个图像中的几何线条更加清晰,并在打印输出时创建水印效果。

两色图像不能调整亮度、对比度或褪色度。显示时图像褪色为当前屏幕的背景色,打印时褪色为白色。

修改两色光栅图像的颜色和透明度

两色光栅图像是只包括一个前景颜色和一个背景色的图像。当附着两色图像时,图像中的前景像素继承当前颜色设置。除了对任何附着图像进行的修改以外,还可以通过修改前景颜色和打开或关闭背景透明度来修改两色图像。

注意两色图像与其边界的颜色总是相同的。

处理光栅图像

使用图像管理器可以查看和操作光栅图像并更改图像文件的路径。

查看光栅图像信息

在图像管理器中,可以将图像信息以列表或树状图显示出来。要控制信息在图像管理器中的显示方式,请选择左上角的“列表图”或“树状图”按钮。列表图显示图形中每个图像的名称、加载状态、大小、上次修改日期和搜索路径。树状图按层次结构排列图像,显示图像在外部参照和块中的嵌套级别。树状图中不显示状态、大小和其他信息。

在这两种视图中都可显示图像信息、附着或拆离图像、卸载或重载图像以及浏览和保存新的搜索路径。

使用列表图

列表图显示当前图形中附着的图像,但不指定实例的数目。列表图是默认的视图。单击列标题可以按类别排列图像。左右拖动列边框可以更改列宽。

列表图显示以下信息:

?图像文件名称

?状态(加载、卸载或未找到)

?文件大小

?文件类型

?上次保存文件的日期和时间

?保存路径的名称

如果 AutoCAD 找不到图像,其状态将为“未找到”。即使 IMAGEFRAME 命令设置为关闭,“未找到”的图像也会在图形中显示图像边界。如果图像没有被参照,则不会附着图像实例。如果没有加载某个图像,则其状态为“已卸载”。图形中不显示状态为“卸载”或“未找到”的图像。

使用树状图

树状图的顶层按字母顺序列出图形文件。在大多数情况下,图像文件直接与图形相链接,并且列于顶层。但是,如果外部参照或块包含链接的图像,AutoCAD 将显示其他层。

查看图像文件详细信息

可以预览选定的图像并查看图像文件的详细信息,包括

?图像名

?保存路径

?活动路径(找到图像的位置)

?文件创建日期

?文件大小

?文件类型

?颜色

?颜色深度

图像大小(像素宽度和高度,分辨率和默认大小)

在文本窗口中查看图像信息

可以在命令行中查看图像信息。命令行中显示的图像信息包括图像名、图像路径、定义的数目和附着到图形中的图像的实例个数。

为光栅图像指定描述性名称

图像名不一定要与图像文件名相同。当图形中附着图像时,AutoCAD 使用不带文件扩展名的文件名作为图像名。图像名存储在符号表中,这样修改图像名就不会影响文件名。AutoCAD 接受长度不超过 255 个字符的图像文件名。除了字母和数字,图像名还可以使用空格和任何没有在 Microsoft? Windows?或 AutoCAD 中用作其他用途的特殊字符。

如果附着和放置了来自两个不同目录但名称相同的图像,AutoCAD 将在图像名中添加数字以示区别。

更改光栅图像的文件路径

当打开带有附着图像的图形时,选定图像的路径显示在图像管理器底部的“图像发现于”下面。显示的路径是 AutoCAD 查找到该图像文件的实际路径。

如果打开包含图像的图形,而该图像不在保存的路径位置或任何已定义的搜索路径中,图像管理器”将在图像列表中显示“未找到”,且“图像发现于”框为空。

为了定位该图像,AutoCAD 首先在标准的 AutoCAD 搜索路径中寻找图像的保存路径(请参见指定搜索路径、文件名和文件位置)。如果 AutoCAD 无法定位该图像(例如,如果已将文件移动到一个不是和图像一起保存的文件夹中),将从名称中删除相对或绝对路径信息(例如 \images\tree.tga 或 c:\my

project\images\tree.tga 将变为 tree.tga),并搜索在“选项”对话框的当前“工程文件搜索路径”中定义的路径。如果已经在“工程文件搜索路径”中定义了一个工程,且 PROJECTNAME 系统变量已经指定(默认情况下为空),该工程的名称将显示在图像管理器的顶部。如果在“工程文件搜索路径”指定的路径中没有找到该图形,AutoCAD 将重试第一个搜索路径。如果保存路径中没有指定文件扩展名,将搜索所有图像文件扩展名。

可以从文件名中删除路径,或者直接在“图像发现于”框中编辑路径然后选择“保存路径”以指定相对路径。它可能与当前的“图像发现于”路径不同。

关于使用工程文件和替换搜索路径的详细信息,请参见“对象链接和嵌入概述”。

在图像管理器中更改路径不影响“工程文件搜索路径”的设置。

优化光栅图像性能

在对大的光栅图像或许多小的光栅图像进行操作时,减少对系统性能的需求。

加载和卸载光栅图像

卸载当前绘图任务中不需要的图像可以提高性能。卸载的图像不显示或打印,只显示图像边界。卸载图像时,图像的链接不更改。如果打开图形中附着的多个图像时内存不足,AutoCAD 将自动卸载图像。

在“图像管理器”对话框中,可以使用“重载”重新加载已卸载的图像,或从指定目录路径重载图像以更新已加载的图像。如果图像卸载之后关闭图形,在下次打开图形时 AutoCAD 不会自动加载图像文件,只有重载才能加载它。

提高光栅图像的显示速度

要提高图像的显示速度,可以将图像的显示质量从默认高质量更改为草稿质量。草稿质量的图像显得更加粒状化(与图像文件的类型有关),但显示速度比高质量的图像快。

光栅图像使用真彩色(每像素 24 或 32 位)时,选择或清除“选项”对话框的“显示”选项卡中的某些选项可以提高图像质量。AutoCAD 按优化质量显示图像时,重生成时间将显著增加。要提高性能,请在使用图形时减少系统显示设置的颜色数目。

可以通过将当前绘图任务中不需要的图像隐藏起来从而提高重画速度。隐藏图像不显示或打印,只显示图形边界。隐藏图像时可以不考虑当前视口中的用户坐标系 (UCS)。

使用平铺图像

平铺图像是大图像的某些小部分(一系列平铺图像)。使用 AutoCAD 时,加载平铺图像比非平铺图像要快得多。如果编辑或更改图像的任何特性,AutoCAD 将只重生成修改过的部分,这样可以节省时间。TIFF(标记图像文件格式)是 AutoCAD 支持的唯一平铺文件格式。TIFF 阅读器支持所有图像类型:

?两色(每像素1 位)

?灰度和索引色(每像素8 位)

?真彩色(每像素24 或32 位)

可以使用大多数图像扫描工具保存平铺的 TIFF 图像。图像平铺不能小于 64 ×64 像素或大于 512 ×512 像素。可以从第三方程序开发商处获得支持其他平铺文件格式(如 CALS Type II)的其他文件读取程序。

选择图像时禁止亮显

选择“选项”对话框“显示”选项卡下的“仅亮显光栅图像边框”,可以打开或关闭指示光栅图像或图像边框选择的亮显。也可以直接设置 IMAGEHLT 系统变量。默认情况下,IMAGEHLT 设置为 0,只亮显光栅图像边框。关闭整个图像的亮显可以提高性能。

更改光栅图像临时交换文件位置

AutoCAD 使用特殊的临时图像交换文件以减少图像占用的 RAM 大小。Windows 的 temp 文件夹是临时交换文件的默认位置。可以通过在“选项”对话框“文件”选项卡的“临时图形文件位置”下添加条目,指定不同的文件夹。

绘制二维等轴测视图

“等轴测捕捉/栅格”模式可以帮助用户创建表现三维对象的二维等轴测图像。

通过设置“等轴测捕捉/栅格”,可以很容易地沿三个等轴测平面之一对齐对象。尽管等轴测图形看似三维图形,但它实际上是二维表示。因此不能视图提取三维距离和面积、从不同视口显示对象或自动删除消隐线。

设置等轴测栅格和捕捉

通过沿三个主轴对齐,等轴测图形从特定的视点模拟三维对象。

如果捕捉角度是 0,那么等轴测平面的轴是 30 度、90 度和 150 度。将捕捉样式设置为“等轴测”后,可以在三个平面中的任一个平面上工作,每个平面都有一对关联轴:

?左视图。捕捉和栅格沿90 和150 度轴对齐。

?俯视图。捕捉和栅格沿30 和150 度轴对齐。

?右视图。捕捉和栅格沿30 和90 度轴对齐。

选择三个等轴测平面之一将导致“正交”和十字光标沿相应的等轴测轴对齐。例如,打开“正交”时,指定点将沿正在上面绘图的模拟平面对齐。因此,可以先绘制上平面,然后切换到左平面绘制另一侧,接着再切换到右平面完成图形。

绘制等轴测圆

如果在等轴测平面上绘图,用椭圆表示从某一倾斜角度查看的圆。要绘制形状正确的椭圆,最简单的方法是使用 ELLIPSE 命令的“等轴测圆”选项。

注意要表示同心圆,请绘制一个中心相同的椭圆,而不是偏移原来的椭圆。偏移可以产生椭圆形的样条曲线,但不能表示所期望的缩放距离。

选择并细化三维图像中使用的对象

对三维对象进行消隐、着色和渲染操作时,AutoCAD? 对不同的表面使用不同的处理方式。本章讨论表面,特别是拉伸面、三维面、二维实面、多边形网格、闭合多段线和文字。

选择三维图像类型

创建具有真实效果的三维图像可以帮助用户显示最终的设计,这样要比使用线框表示更清楚。在线框中,由于所有的边和素线(用来模拟曲面的线条)都是可见的,因此很难分辨出是从模型的上面还是下面进行观察的。消隐图像可以更清晰地显示模型,因为它不显示后向面。着色和渲染可以大大增强图像的真实感。

注意要使用“渲染”选项、特殊的纹理和更高质量的透明度,强烈建议用户使用三维图形卡。

在各类图像中,消隐图像是最简单的。着色删除隐藏线并为可见表面指定平面颜色。渲染添加并调整光源,将材质附着到表面上,以产生真实效果。

要决定生成哪种图像,首先要考虑目的和时间等因素。如果是为了演示,那么就需要全部渲染。如果时间有限,或者显示设备和图形设备不能提供足够的灰度级和颜色,那么就不必进行细节渲染。如果只需快速查看一下设计的整体效果,那么简单消隐或着色图像就足够了。

创建三维图像中使用的曲面

绘制模型时,一般都使用表示表面的对象绘制。例如,可以使用多种方法绘制立方体。可以绘制六个三维表面,使用 BOX 命令创建三维实体,或者改变二维实面、宽线或宽多段线线段的厚度。但是,如果用十二根直线绘制立方体的话,就不能生成消隐、着色或渲染图像。立方体看起来永远只是像用线连线起来的框架。

要生成着色或渲染图像,AutoCAD 总是先消隐直线。下面有关消隐的说明同样适用于着色和渲染过程。

三维实体对象(如圆柱体)都有上下表面。但是,AutoCAD 将上下表面放置在一些拉伸对象而不是其他对象上。一般来说,如果二维拉伸对象组成一个封闭的平面区域并有上下表面,那么 AutoCAD 将它看成一个实体。如果一维或二维对象不是闭合的,那么它的拉伸将被看作是厚度为零的垂直板。用这样的对象构造的模型(例如,由两个具有拉伸厚度的半圆弧所构成的圆柱)就会缺少上下表面。

绘制有厚度的对象

在给定厚度并着色之后,实体填充、宽线、圆和宽多段线线段都被视为带有上下表面。 PROPERTIES、 CHANGE 和 CHPROP 的“厚度”选项使二维对象看起来象三维对象。 EXTRUDE 创建真实的三维实体对象。

当给定厚度时,实体填充或宽线成为具有三个或四个面的棱柱。圆成为垂直柱体,着色时类似实体圆柱体。宽多段线的每一根线段都分开处理。非零宽度的线段产生了上下表面,零宽度的线段还是以前的直线和圆弧,只是具有了厚度。

绘制二维实面、三维面和多边形网格

在视觉上,AutoCAD 把由三维面或具有厚度的二维实面构成的立方体看作实体对象。多边形(多面)网格或三维面不能有厚度,但这样的对象可以定义用于隐藏、着色或渲染的表面。所有其他对象在空间中生成一维或二维表面。在这类对象与任何其他对象接触的地方,隐藏直线可能产生不可预知的结果。

绘制闭合多段线

当为零宽度闭合多段线添加厚度时,不进行特殊处理。在隐藏、着色或渲染过程中,闭合多段线包围的区域不论其是否具有厚度,都不作为上表面或下表面处理。

避免三维图像中的三维交点问题

在下面两种情况下,消隐过程可能会出现问题:对象精确邻接或在空间中交叉。因为同一点上不可能有两个对象,因此邻接或交叉对象的图形必须考虑着色或渲染的效果。许多这类问题都可以通过对真实三维实体对象使用布尔运算来避免。

绘制邻接对象

两个对象可以在一个点、沿一条直线或沿一个平面邻接。但是,当两个对象占据同一个空间时,AutoCAD 会认为其中一个对象挡住了另一个对象。

在计算两个邻接对象的相对位置时,即使是一个很小的舍入误差也可能导致错误地判定一个对象挡住另一个对象。

绘制相交对象

绘制两个边界相交的对象的情况是十分常见的,例如圆柱实体与矩形实体相交。

相交对象

即使是很小的舍入误差也可能导致两个对象看起来象一个对象。要避免出现这种问题,可以将一个对象缩短,不要让它穿过另一个对象;或者将两个交叉对象中的一个打断为两个对象,在相交对象表面的两侧各有一个对象。

打断的对象

或者,稍微减少或增加其中一个对象的尺寸(如 0.001 个单位),使它们分开。

绘制相交线和关闭图层

在拐角处相接的两堵墙的图形可以说明相交线的情况。如果消隐线被删除且两堵墙在同一个图层上,两个相交边中的哪个边是隐藏边没有关系。但是,处在关闭图层上的对象将影响消隐处理,但不影响渲染处理。不可见图层上的对象会挡住可见图层上的对象。但被冻结的图层上的对象不影响消隐处理。

创建三维图像中使用的三维文字

除非文字具有厚度,否则消隐过程中将忽略文字。厚度可以根据需要无限大,也可以小到 0.00000001 个单位(或任何非零值)。

在重生成文字、属性和属性定义对象过程中,AutoCAD 处理文字时不考虑其可见性。如果将文字信息放置在单独的图层上,那么可以在以后通过关闭这些图层来禁止文字显示。

隐藏线或着色三维对象

三维对象中的隐藏线

创建或编辑图形时,处理的是对象或表面的线框表示,消隐处理仅用来验证这些表面的当前位置。在查看或打印线框图时,复杂图形往往会显得十分混乱,以至于无法表达正确的信息。隐藏实际上被前景对象遮掩的背景对象,将使图形的显示更加简洁,设计更加清晰。

隐藏背景线将使显示更加清晰,但不能编辑隐藏或渲染的视图。

计算和消除隐藏线会耗费大量时间,但是有几种方法可以加快处理速度。例如,可以避免绘制那些在显示或打印图像的比例下不可见的细节。也可以放大显示图形局部以减少消隐处理涉及的对象。

更改“隐藏线设置”对话框中的设置可以调整隐藏线的显示。

要提高性能,可以删除图形中选定对象上的隐藏线。

要隐藏实体对象上的直线,AutoCAD 将创建该对象的网格图像。如果系统变量 DISPSILH 设置为开 (1),AutoCAD 将不绘制网格,只绘制出实体的轮廓线。

如果当前视图已着色,隐藏实体对象上的直线时同样不会绘制网格图像,只使用线框表示显示对象,对象后面的直线均被隐藏。使用下列方法可以得到同样的效果:选择 SHADEMODE 命令的“消隐”选项,或者从

“视图”“着色”菜单中选择“消隐”。

如果当前视图已被渲染,隐藏实体对象上的直线将创建网格图像。

在三维对象中简单着色

虽然隐藏直线可以增强图形的效果并使设计更简洁,但着色可以为模型生成更逼真的图像。 SHADEMODE 命令提供了多个选项,可供用户查看和编辑以线框或着色表示的对象。“着色”选项使用来自观察者左后方的定量环境光。可以使用自定义光源替换此光源。请参见创建渲染图像。

重生成图形不影响着色。可以按照常规方式选择着色对象对它们进行编辑。选择着色对象后,着色面上将显示线框和夹点。着色对象后,可以保存图形并重新打开,对象着色不会发生变化。

要为模型着色,可以在激活 3DORBIT 命令时从快捷菜单中选择选项。虽然可以使用 SHADEMODE 命令显示光线和基本材质,但要显示光线和材质的全部细节则应使用 RENDER 命令。

渲染三维对象以得到真实效果

可以将照明和材质添加到三维对象的表面,以产生真实效果。

渲染概述

三种渲染中的每一种都用于创建不同的效果,每一种渲染具有不同的速度。

AutoCAD 运用几何图形、光源和材质将模型渲染为具有真实感的图像。如果是为了演示,那么就需要全部渲染。如果时间有限,或者显示设备和图形设备不能提供足够的灰度级和颜色,那么就不必精细渲染。如果只需快速查看一下设计的整体效果,那么简单消隐或着色图像就足够了。关于消隐图像或着色图像的信息,请参见隐藏线或着色三维对象。

注意如果要使用“渲染”选项、大量纹理和高质量透明度,强烈建议使用三维图形卡。

AutoCAD 渲染提供三种渲染类型:

?“一般渲染”,基本的AutoCAD 渲染选项,可以获得最佳性能

?“照片级真实感渲染”,照片级真实感扫描线渲染程序,可以显示位图材质和透明材质,并产生体积阴影和贴图阴影。

?“照片级光线跟踪渲染”,照片级真实感光线跟踪渲染程序,它使用光线跟踪产生反射、折射和更加精确的阴影。

使用“一般渲染”选项时,不需要应用任何材质、添加任何光源,也不需要设置场景就可以对模型进行渲染。当渲染一个新的模型时,AutoCAD 渲染程序自动使用一个与肩齐平的虚拟平行光。这个光源不能移动或调整。

当从“渲染”工具栏上选择选项或输入 FOG、 LIGHT、 RENDER 或 SCENE 等 AutoCAD 命令时,AutoCAD 会自动将渲染程序载入内存。要停止渲染操作,请按 ESC 键。要释放内存,可以卸载 AutoCAD 渲染程序。

在一个三维项目中,渲染花费的计算机时间通常是最多的。渲染通常包括三个步骤:?准备模型。包括以下特有的绘图技术、消除隐藏面、构造平滑着色的网格和设置视图分辨率。

?照明。包括创建和放置光源以及创建阴影。

?添加颜色。包括定义材质的反射质量和将材质与可见表面相关联。

渲染一般需要通过若干中间步骤检验渲染模型、照明和颜色。

对渲染窗口或视口渲染

究竟能使用哪些渲染功能取决于是渲染到“渲染”窗口还是渲染到视口。例如,从视口或“渲染”窗口中都可以保存为 BMP 文件格式。

下表列出了仅适用于“渲染”窗口的几项功能。

功能“渲染”窗口

菜单说明

复制到剪贴板

“编辑”“复制”

将“渲染”窗口的图像复制到剪贴板

保存图像

“文件”“保存”

将“渲染”窗口图像保存为位图格式

显示保存的图像

“文件”“打开”

显示位图格式的图像

打印

“文件”“打印”

将“渲染”窗口的内容打印到 Windows 系统打印机下表列出了仅适用于视口的几项功能。

功能“渲染”工具栏

或“工具”菜单说明

保存图像

“工具”“图像”“保存”

将部分或全部视口图像保存为 BMP、TGA 或 TIFF 文件

重放

“工具”“图像”“查看”

重新显示可在视口中修剪和移动的图像

保存关于渲染的信息

可以显示和保存以下关于渲染的信息:

?上一次使用的渲染类型

?场景名

?处理的面的总数

?处理的三角形的总数

?渲染时间总数,由初始化(用于初始化渲染缓冲区的时间)、回调、光源和材质组成

?遍历和渲染时间,或用于渲染对象的时间

?显示时间,或用于显示渲染的时间

?清理时间,或用于清理渲染缓冲区的时间

准备渲染模型

要提高渲染性能和质量,请使用绘制风格一致的简单几何图形。

绘制外表面和消除隐藏面

渲染处理很重要的一步是消除隐藏面,因为渲染隐藏面和后向面浪费时间。

AutoCAD 使用每个面上的法线来确定哪个表面是前向面,哪个表面是后向面。法线是垂直于模型上的多边形面且通常指向外部空间的矢量。

AutoCAD 还提供“自动轴”选项,可以将材质贴到 XY、YZ 和 XZ 向表面,或仅贴到 XY 向表面。关于映射的详细信息,请参见将二维图像投影在渲染实体上。

注意“自动轴”选项在计算材质方向时不使用多边形法线。而是采用如下约定:面向 XYZ 正向的多边形为前向面,面向 XYZ 负向的多边形为后向面。

法线由右手坐标系(类似于 AutoCAD 系统坐标系)中绘制面的方式确定:如果以逆时针方向绘制面,则法线向外;如果以顺时针方向绘制面,则法线向内。应该以固定不变的方式绘制面。混用两种方法会产生不可预料的结果。渲染程序搜索所有指向远离视点方向的法线并从场景中删除相关多边形,这个步骤称为删除后向面。

删除后向面之后,渲染程序使用一个 Z 缓冲区比较对象沿 Z 轴的相对距离。如果 Z 缓冲区指明一个面遮挡了另一个面,则渲染程序会消除隐藏的面。

消除的面在总面数中占的比例越大,节省的时间越多。

有时可能希望跳过消除后向面这一步骤,保留后向面。例如,如果对象是透明的,或者由于对象特别的形状或方向因而可以看到其两侧,或者如果一个开口对象以一定的视角进行渲染可以看到其内部。透明度也会影响到一个面是否应该隐藏另一个面。

也可以选择不渲染前向面而渲染后向面。要这样做,可以在“渲染选项”对话框中的“面控制”下关闭“后向面法线为负”选项。如果未按 AutoCAD 图形中的法线逆时针约定创建图形,则渲染后向面比较有用。

如果要渲染的图形在创建之初并没有充分考虑到渲染的要求,则可能需要关闭“放弃后向面”,甚至还可能需要关闭“后向面法线为负”。

注意使用 Advanced Modeling Extension? (AME?) 创建的实体对象,其网格和法线都有正确的方向,它们可以辅助创建要渲染的模型。

更正相交面和其他问题

模型的面越多,渲染时花费的时间也越多。保持图形中的几何结构简单可减少渲染花费的时间。使用最少的面来描述一个平面。表面越简单,计算面上每个像素的颜色所用的时间就越少。要显示复杂的细节时,使用位图代替几何图形建模,渲染时速度要快得多。

AutoCAD 对象的复杂程度由其顶点和面的数量决定。本节所述的某些类型的几何图形会出现一些特殊的渲染问题。照片级真实感渲染程序(“照片级真实感渲染”和“照片级光线跟踪渲染”)提供了对这些几何图形的控制。

当两个面彼此横穿时,就产生了模型中的交叉面。而交叉面在现实情况下没有真实感,在 AutoCAD 模型中使用它们往往比确保它们创建分离对象的模型更容易。然而,除非渲染程序明确地检查它们,否则它们会被错误地渲染。照片级真实感渲染程序总是要检查交叉情况,但渲染在交点处可能会产生不自然的痕迹,进行低分辨率渲染时问题尤为突出。

重叠并位于同一平面上的面会产生难以确定的结果,特别是当两个面附着的材质不同时。

由于 180 度扭曲造成自身重叠的面也会产生难以确定的结果,因为该面的法线不容易定义。通过禁止边界线相交可以避免这个问题。

为平滑着色构造网格

使用“平滑着色”选项时,网格密度会影响边的显示。

网格由法线、顶点、面和边组成:

?法线是垂直于面且指向面外的矢量。

?顶点是一个面的角点。

?面是一个表面对象的三角形或四边形部分。

?边是一个面的边界。

在 AutoCAD 图形中,除将多面网格的面看作相邻的三角形以外,其他所有的面都有四个顶点。为了渲染,将每个四边形的面都看成是一对共享一条边的三角形的面。

如果在“渲染”或“渲染系统配置”对话框中使用“平滑着色”选项进行基本渲染,应设置网格的密度使网格中任意两个相邻面之间的法线角度小于平滑角度。如果该角度大于平滑角度,那么即使打开“平滑着色”选项,在渲染模型时也会在这些面之间出现一条边。在“渲染”对话框 ( RENDER) 和“渲染系统配置”对话框 ( RPREF) 中可以控制“平滑角度”。

当“平滑着色”选项关闭时,“渲染”将根据照射到法线基点(即该面的质心)的光线为每个面分配颜色或材质。因为着色方法对所有面都是统一的,所以面之间的边一般是可见的。

当“平滑着色”打开时,AutoCAD 既可以计算每个顶点的着色,然后在每个面之间均匀着色(体着色),也可以计算每个像素的着色(光滑体着色)。光滑体着色产生更加真实的光线感,它是照片级真实感渲染程序使用的唯一方法。

除了消隐和平滑外,面的外观还取决于照射到该面的光和分配到面上的材质。

注意如果需要调整表面平滑度,可以使用 FACETRES 系统变量控制镶嵌面(面)的密度。

为不同的显示配置渲染

可以控制渲染图像的精度和分辨率。通常,图像的质量越高,渲染需要的时间越长。

设置分辨率和显示精度

可以通过使用 VIEWRES 命令和 FACETRES 系统变量,控制曲线对象的显示精度。

控制圆、圆弧和椭圆的显示

用 VIEWRES 命令设置的值可以控制圆、圆弧和椭圆的显示精度。AutoCAD 在屏幕上用许多短的直线段绘制出这些对象。VIEWRES 命令设置的值越高,所绘制的圆弧或圆看起来就越平滑,但重生成时也会花去更多的时间。如果图形中的圆看起来像多边形,那么渲染后看起来也像多边形。在绘图时,为了改善性能,VIEWRES 命令设置的值可以低一些。然而,为了获得高质量的渲染图形,在渲染包含圆弧或圆的图形之前应提高VIEWRES 的值。

控制曲线实体的显示

FACETRES 系统变量控制着色和渲染的曲线实体的平滑度。它与 VIEWRES 命令设置的值相关联:当FACETRES 设置为 1 时,圆、圆弧和椭圆的视图分辨率与实体对象的素线之间一一对应。例如,当 FACETRES 设置为 2 时,素线将是 VIEWRES 命令设置的素线的两倍。FACETRES 系统变量的默认值是 0.5。它的有效范围在 0.01 到 10 之间。

增加和减少 VIEWRES 的值,将影响 VIEWRES 和 FACETRES 控制的对象。增加和减少 FACETRES 的值,仅影响实体对象。

使用反走样来提高图像质量

因为显示器上显示的图像由固定网格上的不连续图片元素(或像素)组成,所以直线边或曲线边可能会呈现锯齿形或阶梯形。这种效果称为走样。

分辨率越高(像素越小),走样情况越少。然而,最好还是用一种称为反走样的技术来进一步减少走样。反走样将对定义直线或边界的主要像素附近的像素进行着色。

反走样至少要付出以下两方面的代价:

?额外计算:在背景中必须对直线或边界及其附近的像素进行分析,以便加入中间的过渡着色。

?直线变粗:虽然反走样线看起来显得更加平滑,但是它肯定要比原先的锯齿形直线显得更粗。

在渲染之前,必须确定预计要花费的渲染时间,以及最后希望得到的渲染效果。通常要权衡硬件条件和对效果的要求。

照片级真实感渲染程序提供了四级反走样控制。“照片级光线跟踪渲染”提供进一步完善速度和质量的折衷方案,称为自适应采样。(要查看这些选项,请在“渲染”或“渲染系统配置”对话框中,选择“照片级真实感渲染”或“照片级光线跟踪渲染”渲染类型,然后选择“其他选项”。)

每高一个级别,计算速度也会随之减慢。让 AutoCAD 来决定对给定像素进行多少次采样计算可以使反走样算法更加有效。

使用“照片级光线跟踪渲染”时,可以为对比阈值在 0.0 到 1.0 之间指定一个自适应采样值。用较低的值,原始采样值的微小差异会导致进行多次采样。用较高的值,原始采样值出现较大的差异才进行多次采样。但这是以图像质量为代价来提高渲染速度。

设置色层以控制颜色深度

要将对象渲染到一个文件中,可以设置色层。色层(也称为颜色深度或像素深度)数量是指用于定义像素灰度或颜色的信息位数。如果色层为 1,一个像素只能是黑或白(打开或关闭),只需一位二进制数就可以定义其状态。

如果色层为 8,一个像素可以是 256 种灰度(2 的 8 次幂)中的任一种,需要 8 位二进制数来定义其颜色状态。色层为 24 时需要 24 位,此时它可以显示将近 1680 万种灰度(2 的 24 次幂)。如果希望得到合理的渲染结果,那么色层至少需要 8 位,24 或 32 位的色层可以产生最佳的效果。

当渲染到“渲染”窗口时,得出的渲染结果可能比期望效果的颜色要少或质量较差。这可能是由于在“窗口渲染选项”对话框中只选择了 8 位的颜色深度,或者是使用了 8 位颜色的 Windows 显示器设置。如果系统支持,可以换成 16 或 24 位颜色深度的 Windows 显示器设置,并且渲染时在“渲染”窗口中使用 24 位颜色。

当渲染到视口时,渲染使用当前 Windows 颜色深度。

创建渲染图像

决定图形的什么部分要渲染后,可以添加光源、阴影和附着材质或图像。

渲染模型

可以渲染用户定义的场景,选定对象或当前视图。

默认情况下,图形当前场景中的所有对象都将被渲染。如果没有定义或选择场景,AutoCAD 将渲染当前视图(参见渲染概述)。渲染的屏幕区域越小,渲染的速度就越快。如果已经配置 AutoCAD 渲染到视口,可使用 VPORTS 或 MVIEW 命令生成小的渲染视口。或者使用“渲染”对话框中的“修剪窗口”选项来指定对屏幕的一部分进行渲染。

渲染是一项十分耗时的操作。为了节省时间,可先渲染选定对象而不必渲染整个模型。

渲染到视口总是以 AutoCAD 绘图区域设置的背景色为背景。“渲染”窗口的背景色与 AutoCAD 背景色相同。

在全屏显示时,AutoCAD 绘图区域有时会遮盖住“渲染”窗口。在这种情况下,不能用定点设备将“渲染”窗口移到前面来选择该窗口。此时可以按下 ALT+TAB 组合键从活动任务中选择“渲染”窗口。

关于“窗口”菜单和“渲染”窗口中的工具栏的详细说明,请参见命令参考中的 RENDER 命令。

渲染场景

为了渲染,也可以创建场景。场景是一个命名视图与一个或多个光源的组合。场景可以节省时间,因为不需要在每次渲染时都从头设置视点和光源。命名视图在渲染中十分重要,因为使用命名视图可以轻松快速地到达预先设定的视点位置。设置视图用 3DORBIT、 DVIEW 和 VPOINT 命令,保存命名视图用 VIEW 命令。在一个场景中最多可以有 500 个光源。可在场景中以任意方式设置光源,包括将它们关闭。

设置场景后可随时删除或修改。修改场景的方式包括改变场景的名称、关联视图或场景中的光源。如果打开了多个图形,可以分别在每个图形中添加和保存不同的场景。

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