Визуализация

Параллельно с построением видов и изометрических сечений, иногда необходимо получать качественное фотореалистическое изображение и анимацию, использовать спецэффекты и т.д. Поэтому САПР, должна иметь возможность производить обмен данными с ПО в которых без особых проблем, вопросы визуализации решаются комплексно, например в рамках продуктов AutoDesk : Mechanical Desktop , 3 D Studio VIZ , 3 D Studio MAX и некоторых других.

В системе должна иметься возможность задать и полностью настроить неограниченное количество источников света (простых и направленных), положением и настройками которых можно управлять параметрически. Кроме того можно настроить большое количество параметров представления модели в режиме затенения, включая прозрачность поверхности, текстуры, другие свойства материалов.

Наличие модулей, обеспечивающих различные возможности визуализации объекта, дает очень большие возможности конструктору не только для отработки дизайна конструкции, но и для проверки его функциональных возможностей. Если специализированный модуль визуализации твердотельных моделей поддерживает механизм OpenGL , обеспечивающий работу с трехмерными объектами в реальном времени, то конструктор получает возможность имитация движения элементов конструкции, что позволяет оценить геометрию создаваемого проекта. Например, автоматического вращения модели с задаваемыми пользователем оси, скорости и времени вращения и/или проверять работу сборки при помощи ее динамического движения. Значительный интерес представляет для конструктора возможность анализа взаимопересечений и столкновений сборочных компонентов

Модуль визуализации должен:

• управлять параметрами наложения текстур
• получать виды с удаленными невидимыми линиями, причем алгоритмы должны работать на аналитически точной модели, что позволит получать качественные векторные изображения
• возможность задать всем типам геометрических элементов свои цвета
• настроить рабочую среду так, как это удобно пользователю
• при помощи мыши свободно вращать затененную реалистичную модель в пространстве
• готовые трехмерные объекты выводить в файл формата BMP или PostScript с указанным пользователем разрешением и режимом преобразования цвета.

Возможность анимации 3 D -модели позволяет улучшить наглядность визуализации проектируемого изделия. Для исследования внутренней структуры визуализируемой модели желательно наличие режима сечения какой-либо плоскостью Должна обеспечиваться возможность создания полных и местных сечений, смещение и совмещение сечений в проекционной связи, а также поперечные сечения и выносные элементы. Пользователь должен иметь возможность только задать линию разреза, а остальное должен выполнить 3 D -система. Желательно иметь возможность динамического показа произвольных сечений геометрии при перемещении мыши. Аналогичными возможностями система должна обладать и по созданию проекций и частичных видов

Наличие свойства аппликативности в модуле визуализации позволяет производить наложение изображений друг на друга, с сохранением информации о скрытых геометрических объектах. Не меньшей важностью для визуализации твердотельной модели является возможность создание чертежей на основе операций проецирования с автоматическим удалением невидимых линий, но за разработчиком остается право, при необходимости, показывать скрытые линии пунктиром.

С помощью модуля по генерации реалистических изображений. можно создавать высококачественные, близкие к реальности изображения моделей, снабженные обширным набором средств улучшения наглядности изображения и повышения объемности восприятия. Например, пользователь может задавать шероховатость, фактуру, блики, матовость, зеркальность, прозрачность, тени, определять несколько различных источников света и задавать освещенность использовать различные цвета и методы закраски, в т.ч задавать текстуру на любую отдельную грань, подсвечивание поверхностей, кромок и точек

Способ получения фотореалистических изображений может быть разный, например при помощи метода шейдинга, рендеринга или рэй-трэйсинга ( ray - tracing ). Основным должно быть то, что получаемые изображения должны быть высококачественными, с реалистическими отражениями, тенями, перспективой и другими эффектами, позволять производить просмотр объектов в тонированном, полупрозрачном или каркасном представлении