Руководство: Создание визуализаций (рендеринга)
- Введение
- Открываем для себя FreeCAD
- Работа с FreeCAD
- Первый взгляд на все верстаки
- Традиционное моделирование методом CSG (КБГ)
- Традиционное двумерное черчение
- Моделирование для проектирования продукта
- Подготовка для 3D печати
- Создание двумерных чертежей
- Моделирование BIM
- Использование электронных таблиц
- Создание анализа методом конечных элементов
- Создание визуализаций (рендеринга)
- Написание скриптов на Python
- Сообщество
Рендеринг (рус.)(англ.) - это процесс создания высокореалистичных изображений из 3D-моделей путём моделирования освещения, материалов и текстур. Он широко используется в таких отраслях, как кино, видеоигры и дизайн продукции, где фотореалистичные визуализации необходимы для демонстрации проектов или концепций. Хотя рендеринг позволяет создавать изображения, очень похожие на реальные фотографии, он требует специальных инструментов для управления освещением, отражениями и тенями.
FreeCAD, однако, ориентирован в первую очередь на техническое моделирование, а не на художественные или визуальные эффекты. Его основная задача - создание точных 3D-моделей для инженерных работ, проектирования и производства. В результате FreeCAD не обладает продвинутыми встроенными инструментами рендеринга (визуализации) для фотореализма.
Однако FreeCAD предлагает верстак Render, который можно установить в качестве дополнения (он не входит в число верстаков по умолчанию). Этот верстак позволяет пользователям соединять модели FreeCAD с внешними движками рендеринга, такими как Blender Cycles, LuxCoreRender или POV-Ray. С помощью верстака Render пользователи могут использовать свои модели и мощные внешние инструменты для рендеринга своих проектов с реалистичным освещением и текстурами. Такой подход позволяет FreeCAD оставаться лёгким и сфокусированным, но всё же предоставляет гибкость для фотореалистичного рендеринга, когда это необходимо.
Верстак Render во FreeCAD интегрируется с несколькими внешними рендерами, включая LuxCorerender, POV-Ray и Blender Cycles. LuxCoreRender - это современный рендер, основанный на физике, который обеспечивает фотореалистичные изображения, но требует значительных вычислительных мощностей, особенно для больших сцен. POV-Ray, хотя и более старый, остаётся надёжным движком трассировки лучей и менее ресурсоёмким, хотя ему и не хватает реалистичности более новых технологий. Blender Cycles, доступный через FreeCAD при установленном Blender, предлагает мощное решение для рендеринга с поддержкой GPU и CPU, позволяющее эффективно создавать высококачественные изображения. Однако он требует отдельной установки Blender и экспорта моделей в Blender для рендеринга. Каждый рендер предлагает свои преимущества в зависимости от баланса реалистичности, производительности и возможностей системы. У каждого варианта есть свои сильные и слабые стороны, в зависимости от типа изображения, которое вы хотите визуализировать. Лучший способ узнать это - посмотреть примеры на сайте каждого движка.
Установка
Прежде чем использовать верстак Render во FreeCAD, вам нужно будет установить как сам верстак (как показано в этом разделе), так и одно из внешних приложений для рендеринга, например LuxCoreRender, POV-Ray или Blender Cycles (при установленном Blender). Установка этих приложений обычно не вызывает затруднений, поскольку они предоставляют установщики для различных платформ и часто включены в репозитории программного обеспечения в дистрибутивах Linux. После установки этих инструментов вы сможете подключить FreeCAD к этим рендерам для создания высококачественных изображений.
После установки POV-Ray или LuxCorerender нам нужно указать путь к их главному исполняемому файлу в настройках FreeCAD. Обычно это требуется только в Windows и Mac. В Linux FreeCAD сам выберет его из стандартного расположения. Расположение исполняемых файлов povray или luxrender можно найти, поискав в системе файлы с именами povray (или povray.exe в Windows) и luxrender (или luxrender.exe в Windows). На вкладке Параметры вы можете указать этот путь, а также задать некоторые из параметров.
Визуализация с помощью PovRay
Мы будем использовать стол, который мы моделировали в главе традиционное моделирование, для создания рендеров с помощью PovRay.
- Начни с загрузки файла table.FCStd, который мы смоделировали ранее или по ссылке внизу этой главы, и введите
рендеринга.
- Создай проект рендеринга, нажав кнопку на панели инструментов, соответствующую вашему рендереру. Для нашего примера мы выберем
рендерер povray.
- Выбери шаблон, подходящий для твоего проекта. Мы будем использовать шаблон povray_sunlight.pov.
- Ты также можешь попробовать другие шаблоны после создания нового проекта, просто отредактировав его свойство Template - Шаблон.
- Новый проект создан:
- Ты можешь добавить нужные объекты в проект, выделив их и нажав на
rendering view - визуализация.
- При желании мы можем применить материал к нашему телу, нажав на
Material - Материал. В нашем случае мы выберем матовый вариант.
- Теперь мы можем нажать на кнопку
, и наш отрисованный результат появится в отдельном окне.
По правде говоря, конечный результат не слишком впечатляет. Процесс рендеринга проходит поэтапно и требует времени и терпения для достижения высококачественного результата. Кроме того, как уже говорилось выше, POV-Ray несколько ограничен в плане реалистичности. Не стесняйтесь экспериментировать с другими рендерами. Процедура остаётся в целом той же, с той лишь разницей, что в начале процесса нужно выбрать другой рендер.
Загрузки
- Модель стола: https://github.com/yorikvanhavre/FreeCAD-manual/blob/master/files/table.FCStd
- Файл, полученный в ходе упражнения: https://github.com/yorikvanhavre/FreeCAD-manual/blob/master/files/render.FCStd
Читать далее
- Начинающим
- Установка: Загрузка, Windows, Linux, Mac, Дополнительных компонентов, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Базовая: О FreeCAD, Интерфейс, Навигация мыши, Методы выделения, Имя объекта, Настройки, Верстаки, Структура документа, Свойства, Помоги FreeCAD, Пожертвования
- Помощь: Учебники, Видео учебники
- Верстаки: Std Base, Arch, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Surface, TechDraw, Test Framework



