MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków
- 1 -
Wizualizacja projektów 3D
Piramida widoku kamery
W wizualizacji projektów 3D w Microstation wykorzystywana jest piramida widoku
Najważniejsze jej elementy przedstawia poniższy rysunek
Rys. 1 Piramida widoku
Piramida po lewej stronie zawiera dodatkowo wyświetloną płaszczyznę frontową oraz
płaszczyznę tylną. Włączenie wyświetlania tych płaszczyzn w piramidzie widoku można
dokonać z poziomu widoku atrybutów (Ctrl+B) – opcje clip front, clip back. Piramida po
prawej stronie ma włączone opisywane płaszczyzny.
Rys.2 Elementy piramidy widoku
Główne zasady tworzenia piramidy widoku:
•
Uchwyty w środkach poszczególnych elementów (białe kółka) pozwalają na ich
modyfikację położenia elementu. Modyfikacja położenia Punktu wstawienia kamery
nie spowoduje przesunięcia celu i odwrotnie, modyfikacja celu nie spowoduje
przesunięcia punktu wstawienia kamery.
•
Uchwyt przed płaszczyzną frontową służy do modyfikacji położenia całej piramidy
widoku.
•
Uchwyt płaszczyzny celowej pozwala także na jej obrót, oraz całej piramidy (punkt
wstawienia kamery pozostaje niezmieniony).
•
Uchwyt znajdujący się w lewym dolnym rogu płaszczyzny celowej pozwala na zmianę
kąta widoku obiektywu kamery.
MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków
- 2 -
•
Płaszczyzna frontowa musi znajdować się bliżej niż ogniskowa kamery i dalej niż 1/1000
odległości od kamery do płaszczyzny tylnej.
•
Płaszczyzna tylna musi znajdować się dalej niż odległość ogniskowa i bliżej niż
1000*odległość do płaszczyzny frontowej.
Ćwiczenie 10: Praca z kamerą widoku
Ustawienia kamery
Otworzyć plik projektu z ukończonym modelem biura (posłużyć się rysunkiem
ćwiczebnym zapisanym w buforze pod nazwą newbldg.dgn)
o
W widoku atrybutów (Ctrl+B) włączyć widok płaszczyzn frotowej i tylnej piramidy
(
clip front , clip back
)
o
W Widoku góry
Top View
ustawić aktywną głębokość na poziomie podłogi
wyższej kondygnacji AZ=2.90
o
Wybrać paletę Kamera
Tools>Tool Boxes>Camera
o
Z paska narzędzi Kamera wybrać Ustawienia kamery
Setup Camera
o
Zmienić Obiektyw kamery
Standard Lens
na
Wide
o
Wybrać (wskazać punktem danych) okno 3 – Widok przodu
o
W oknie 1 – Widok góry
Top View
wprowadzić punkt danych tuż za wejściem
do budynku w celu określenia położenia kamery. W oknie 1, 2 i 4 wyświetlony
zostanie widok piramidy
o
W oknie 1 – Widok góry
Top View
zdefiniować cel kamery poprzez
wprowadzenie punktu danych mniej więcej w środku budynku, tuż za klatką
schodową. Wyświetlana dynamicznie „piramida” pokazuje obraz widziany przez
kamerę. Elementy poza piramidą nie będą wyświetlane w widoku kamery.
W oknie 3 zostanie wyświetlony widok z ustawionej kamery
W podobny sposób ustawić kamery dla okna 3 i 4. W oknie 3 kamera ma być
ustawiona w punkcie (0,0,0) – użyć wprowadzenia współrzędnych poleceniem
xy=0,0,0 - i celować na prawy górny narożnik najwyżej położonego stopnia
schodów. W oknie 4 kamera ma być ustawiona poza budyniem na przedłużeniu
przekątnej łączącej lewy górny i prawy dolny narożnik budynku w odległości
około połowy długości przekątnej od prawego dolnego rogu budynku. Punkt celu
ma znajdować się w środku lewego górnego rogu budynku.
Punkty wstawieni kamery i określenia jej celu definiować w widoku 1.
Definiowanie kamery
Definiowanie kamery dla okna 2
o
Z paska narzędzi Kamera wybrać Zdefiniuj Kamerę
Define Camera
MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków
- 3 -
o
W oknie definicji kamery ustawić aktywny widok (activ view) na 2. Włączyć
widoczność piramidy
Display View Cone
o
Wybrać opcję
Pan
. Opcja ta służy do modyfikacji piramidy poprzez
przesuwanie i obracanie za pomocą uchwytów wszystkich elementów stożka.
o
W oknie 1 za pomocą uchwytu przesunąć płaszczyznę tylną tuż poza obrys
budynku. (Sprawdzić efekt zmian w oknie 2)
o
W oknie 1 wybrać uchwyt do przesuwanie całej piramidy widoku (kółko
pomiędzy białą a żółtą ramką) a następnie wpisać w wierszu poleceń dl=2,,.
Widok w oknie 2 został przesunięty o 2 metry wzdłuż osi X
o
W oknie 1 chwycić uchwyt do zmiany kąta widoku kamery (kółko z lewej strony
żółtej ramki) i przesunąć go w pobliże lewej zewnętrznej ściany budynku.
o
W oknie 1 przesunąć punkt wstawienia kamery wzdłuż osi pionowej w ten
sposób aby w oknie 2 nie były widoczne dwa pierwsze schody.
o
Wybrać opcję
Pan Vertical
(nie zmienić pozostałych ustawień) i w oknie
2 obrócić widok tak aby wszystkie schody były widoczne.
Opcje Pan vertical i Pan horizontal służa do obrotu widoku w płaszczyźnie
pionowej i poziomej i odmiennie od opcji Pan najlepiej korzystać z nich w oknie w
którym dokonujemy zmian
Definiowanie kamery dla Okna 3
o
W oknie definicji kamery ustawić aktywny widok (activ view) na 3. Włączyć
widoczność piramidy
Display View Cone
o
Wybrać opcję
Pan
i zmienić położenie płaszczyzny tylnej tak aby widok w
oknie 3 obejmował tylko obszar pomiędzy czterema filarami wokół klatki
chodowej (rysunek poniżej)
o
Korzystając z narzędzia
Dolly/Elevte
przesunąć widok w oknie 3 w ten
sposób by oprócz schodów widoczna była cała lewa oraz tylna poręcz górnej
kondygnacji
MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków
- 4 -
o
Korzystając z narzędzia
Dolly
przesuwając obraz do tyłu w oknie 3
zmodyfikować go w ten sposób aby schody nie były widoczne a widoczna była
jedynie lewa część poręczy górnej kondygnacji.
Definiowanie kamery dla Okna 4
o
W oknie definicji kamery ustawić aktywny widok (activ view) na 4.
o
Korzystając z narzędzi miny ogniskowej i zmiany kąta widoku kamery
Lens Focal
Length
i
Lens View Angle
zmienić widok w oknie 4 w ten sposób by
widoczny był cały budynek
o
Korzystając z narzędzi Pn Vertical obrócić widok w oknie 4 w płaszczyźnie
pionowej tak aby kamera widziała budynek z poziomu ponad nim.
o
W oknie definicji kamery zmienić dla okna 4 projekcje na równoległą
Projection:Parallel.
Obejrzeć zmiany widoku
Widok 3D może być w MS wyświetlany w 4 różnych projekcjach, jako rzut
środkowy lub równoległy (prostopadły). Najczęściej używany jest rzut środkowy
Three point
który najlepiej oddaje widok rzeczywisty
Wykorzystując dostępne narzędzia zmienić widok w oknie 3 tak aby widoczna był jedynie
lewa poręcz i jej skrajne filary
MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków
- 5 -
Zachowanie widoku kamery
o
Wybrać Narzędzia > Zachowane widoki
Utilities > Saved Views
o
W oknie Zachowane widoki
Saved Views
wybierając
o
W oknie
Save View
wpisać nazwę widoku zawierającego obraz kamery
ustawionej w oknie 2
o
Wybrać właściwe okno – (2)
o
Dodać opis np. schody
o
Wykonać [Zachowaj]
[Saved]
Zachowanie widoki z kamer w oknach 3 i 4.
Analogicznie jak w punkcie powyżej zachowaj widoki z okien 3 i 4
MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków
- 6 -
Ćwiczenie 11: Rendering widoków
W tym ćwiczeniu wykonane zostanie cieniowanie widoków różnymi metodami:
Constant, Sooth i Phong. Kolejne metody dają obraz lepszej jakości, lecz
rendering trwa dłużej.
Otworzyć plik projektu z zapamiętanymi widokami kamery
Cieniowanie w trybie Jednorodnym
Constant
o
Z palety Kontrolka widoku
View Control
wybrać narzędzie Rendering
Render
o
W oknie Rendering
Render
ustawić:
Cel > Widok
Target > View
Typ renderingu> Wypełnianie ukrytych linii
Render Mode > Filled hidden line
Typ cieniowania> Normalne
Shading Type> Normal
o
Wskazać widok do zacieniowania (Okno 4). Najpierw elementy są wygaszane a
następnie wyświetlane zgodnie z ustawieniami. Powtórzyć postępowanie dla
widoków kamery wewnątrz budynku.
Jeśli ekran w oknie pozostanie pusty, lub jest za ciemny należy sprawdzić ustawienia w
oknie Ogólne oświetlenie
Global Lighting
.
Ustawienia > Rendering > Ogólne oświetlenie
Settings > Rendering > Global Lighting
W oknie włączyć Żarówka
Flashbulb
i wybrać kolor biały
Rendering w trybie Gładkie
Smooth
o
Z palety Kontrolka widoku
View Control
wybrać narzędzie Rendering
Render
o
W oknie Rendering
Render
ustawić:
Cel > Widok
Target > View
Typ renderingu> Gładkie
Render Mode> Smooth
Typ cieniowania> Normalne
Shading Type > Normal
o
Wskazać widok do renderingu (Okno 4). Najpierw elementy są wygaszane a
następnie wyświetlane zgodnie z ustawieniami. Kolor jest ustalany dla każdego
obramowania polygonu a następnie stopniowany poprzez powierzchnie
polygonu. Nie widać załamań powierzchni krzywych
o
Powtórzyć postępowanie dla widoków kamery wewnątrz budynku.
Rendering w trybie Phong’a
o
Z palety Kontrolka widoku
View Control
wybrać narzędzie Rendering
Render
o
W oknie Rendering
Render
ustawić:
o
Cel > Widok
Target > View
Typ renderingu> Phong
Render Mode > Phong
Typ cieniowania> Normalne
Shading Type > Normal
o
Wskazać widok do renderingu (Okno 4). Najpierw elementy są wygaszane a
następnie wyświetlane zgodnie z ustawieniami. Ten tryb renderingu daje
najbardziej realistyczny obraz, ponieważ kolor obliczany jest dla każdego piksela.
Jest to jednak proces czasochłonny.
o
Powtórzyć postępowanie dla widoków kamery wewnątrz budynku.
MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków
- 7 -
Ćwiczenie 12: Dodanie źródeł światła i symulacja materiałów
Otwarcie pliku projektowego z zapamiętanymi widokami kamery i wykonanym
cieniowaniem
Włączenie oświetlenia słonecznego i ponowny rendering
o
Wybrać Ustawienia > Rendering > Ogólne oświetlenie
Settings > Rendering > Global Lighting
o
Włączyć Słoneczne
Solar
o
Rozwinąć menu szczegółowe
o
Wyłączyć Cienie słoneczne
Solar Shadows
o
Ustalić lokalizację wg miast [Miasta...] > Warszawa [OK.]
[Cities...]> Warsaw
[OK.]
Podstawione zostają współrzędne geograficzne miasta i GMT Offset
(Greenwich Mean Time)
o
Wprowadzić czas:
[10:15] [ AM] [Standard]
o
Wprowadzić datę: Lipiec 20 2003
July 20 2003
o
W oknie 4 wykonać rendering w trybie Phong
Przygotowanie do umieszczenia źródeł światła
o
W oknie 4 włączyć widoczność warstwy 7 zawierającej okna budynku
o
W Widoku góry
Top View
ustawić aktywna głębokość na poziomie podłogi
wyższej kondygnacji AZ=2.9
o
W oknie Ogólne oświetlenie
Global Lighting
wyłączyć oświetlenie Otoczenie
Ambient
, Słoneczne
Solar
, Żarówka
Flashbulb
i Niebo
Sky Light
. Takie ustawienie
zapewni oświetlenie jedynie utworzonymi źródłami światła
Umieszczenie miejscowego źródła światła (reflektora)
o
Wybrać Ustawienia> Rendering> Oświetlenie źródłowe
Settings > Rendering > Source Lighting
o
Wybrać Tryb >Utwórz
Mode>Create
o
Ustawić opcję wyboru typu oświetlenia Typ> Strumień
Type > Spot light
o
W oknie Widok góry
Top View
wskazać punkt przed budynkiem jako miejsce
położenia reflektora (za lewym narożem mniej więcej na przedłużeniu przekątnej
obrysu budynku)
o
Teraz należy wskazać kierunek promieni światła tak, by były oświetlone front i
lewa strona budynku
o
Drugi reflektor należy ustawić tak, by oświetlony był front i prawa strona budynku
Wskaźnik w obszarze okna wyświetla symbol przyłączonego źródła światła.
Symbol źródła światła jest komórką (cell) umieszczaną na warstwie 1 jako
elementy konstrukcyjne. Aby je wyświetlić należy włączyć Konstrukcje
Construction
w oknie Atrybuty widoku
View Attributes
(Ctrl+B) i włączyć
wyświetlanie warstwy 1
o
Wykonać rendering widoku w oknie 4 stosując tryb renderingu Gładkie
Smooth
-
obejrzeć rezultat
o
Wykonać rendering widoku w oknie 4 stosując tryb renderingu
Phong’a
-
obejrzeć rezultat
Powrót do oświetlenia „dziennego” - zamiast światła słonecznego zostanie użyte
oświetlenie punktowe. Punktowe źródło światła wysyła światło we wszystkich kierunkach i
nadaje się do oświetlenia ogólnego. Oświetlenie punktowe nie rzuca cienia i oświetla
wszystkie zwrócone do niego powierzchnie. Żarówka gwarantuje, że wszystkie
powierzchnie zwrócone do kamery będą oświetlone.
Wyłączenie Strumienia
Spotlights
o
Ustawienia > Rendering > Oświetlenie źródłowe
Settings > Rendering > Source Lighting
o
Wybrać Tryb>Modyfikacja
Mode>Modify
oraz Metoda> Edycja światła
Metod>
Edit Light
Wybrać źródło światła z wskazując lewy reflektor w oknie 1 i odznaczyć
pole przełącznika:
On
Wł
o
Wyłączyć w ten sam sposób drugi reflektor.
Dodanie oświetlenie punktowego
MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków
- 8 -
o
W oknie Oświetlenie źródłowe
Source Lighting
wybrać Tryb >Utwórz
Mode>Create
o
Ustawić opcję wyboru typu oświetlenia Typ> ŚwiatłoPunktowe
Type > Point Light
i uaktywnić włącznik oświetlenia
On
o
W widoku 1 dociągnąć do góry schodów – nie akceptować.
o
Wpisać DL=,,20 Punkt świetlny zostanie umieszczony nad środkiem budynku
o
Otworzyć okno Oświetlenie ogólne
Global Lighting
i włączyć Żarówkę
Flashbulb
( z intensywnością 1)
o
Ponownie wykonać rendering zewnętrznego widoku w trybie Phong