埃米尔·林德尔
乔纳斯·布林特森
亨里克·安德森
2022-07-20
埃米尔·林德尔
乔纳斯·布林特森
亨里克·安德森
2022-07-20
3D世界中的术语“渲染”只是从3D模型创建逼真的图像的过程。还有一种叫做实时渲染的东西，这是一种实时渲染，即在建模时显示阴影和反射。该过程的简单概述是在3D建模软件中创建3D模型，然后应用材料和颜色。添加光源并设置摄像机。这个原理确实可以与照相馆中产品的专业照片拍摄进行比较。
在过去，熟悉这个世界相当复杂，但是发展已经取得进展，程序变得更加用户友好，更易于理解，但对于那些真正深入研究的人来说，仍然足够先进。既有单独的渲染软件，又有CAD和曲面建模软件。在这篇文章中，我们将重点介绍在 IRONCAD 在第 2 部分中，单独的软件 KeyShot 这在我们的用户中越来越受欢迎。现在我们去给咖啡机充电！
IRONCAD 具有基于 YafaRay 渲染引擎代码的高级内置渲染引擎，该引擎遵循一般图像渲染标准。正在渲染的图像放置在单独的 CPU 线程及其自己的窗口中。这意味着在背景中渲染图像时，您可以继续在 3D 场景中工作。渲染引擎具有各种设置和可能性，如果您缺乏有关如何渲染图像的基本信息，则可能有点难以理解。但希望您在这篇文章之后会有更广泛的理解。提示是在帖子的末尾打印字典，这可以很好地依靠它来跟上文本。
在渲染图像时，重要的是要知道影响图像最终结果的两个最大因素是光和材料，光在这里起着最大的作用。光线会影响场景中每个对象的颜色、着色、反射和折射。 全局照明 缩写 GI 是渲染值中的一个概念，这意味着您实际上不必使用单独的光源（尽管在某些情况下需要使用）。GI意味着您可以在整个场景中获得平滑漂亮的照明。原理非常简单，其中GI是场景中的基本自然光。想象一下，桌子上有一个物体，没有任何直接针对它的灯光，由于自然光，你可以看到这个物体，这正是GI所代表的。
GI光就像一个大球体，从地球中心的各个侧面和边缘发出光。作为用户，它位于 IRONCAD 设置自然光非常容易，但GI光也可能变得，在某些设置中，计算要求很高，这意味着渲染将需要更长的时间来产生。
渲染工具位于“ 可视化 ”选项卡和“ 渲染”组下。您还可以通过 属性浏览器访问设置：
首先，我们建议设置白色背景。这使得更容易获得不影响胃肠道光线的良好效果（背景中的颜色成为我们GI光的颜色）。在场景的背景中单击鼠标右键，然后单击“背景”和“颜色”。然后将顶部和底部颜色设置为白色，然后选择“确定”。
要创建更逼真的灯光，您可以使用 HDR （3D 环境 IRONCAD).HDR（也称为HDRI）图像通常是使用特殊技术拍摄的真实照片，但也可以是由带有白点，矩形和圆圈的颜色（最常见的是黑白或灰色）组成的图像。图像本身充当具有GI的照明设计师，其中图像的内容以自然的方式再现到您的对象上。
然后选择选项 3D 环境，然后选择打开并选择，例如，厨房，然后选择确定。这是随 IRONCAD 安装，位于此路径上 C：\程序文件\IronCAD\“version”\Images\EnvironmentImages\StudioEnvironments.有很多页面，您可以免费下载和购买图像。 在这里，您可以找到更多HDR图像。
在这里，我们渲染了模型的图像，背景中有HDR图像。
如果我们现在比较图像，除了背景已更改之外，我们看不到图像中的任何直接差异。如前所述，HDR图像可以用作更改图像感觉的快速简便方法。但图片仍然看起来很沉闷和无聊。这是因为我们没有在派对上添加任何材料属性。通过影响图像中材质的属性，我们可以更清晰地看到HDR图像的效果，并使图像获得更多的生命。但即使是背景中完全白色的图片也会完全不同。因此，当您想要简单时尚的产品可视化时，白色背景可能非常有用。
但是，我可以获得白色背景，但保留材质中的反射吗？明显地！然后我们使用一种叫做Alpha Mask（图像发布）的东西。通过使用Alpha蒙版，背景被“剪切”，并且在图像编辑程序（Photoshop等）的帮助下，我们可以添加我们想要的任何图像或颜色。并非所有文件格式都支持Alpha Mask（*.jpg等），但是我们必须选择*.png作为文件格式才能使用该功能。稍后将在帖子中对此进行详细介绍。
在我们开始渲染之前，3D场景在场景中启用了“透视”（F9）非常重要，如果我们没有它，渲染将需要更长的时间才能完成。渲染引擎计算在模型表面上反弹的虚拟光子（光粒子），相机的视角至关重要，因为渲染将更准确，更快速地完成。
为了更好地使用GI照明，我们建议您首先关闭所有其他光源。最好从全局光源开始，然后使用额外的光源向前迈进。场景中预设的光源将投射出尖锐的阴影和其他意想不到的效果。下面我们有一张带有GI和额外光源的图片，例如，在这里我们看到，来自前面的光太亮了。如前所述，首先开始关闭所有其他光源，然后尝试额外的光线。
突出显示历史记录树中“光源”下的光源。然后右键单击这些并选择签出“亮起”。
如果您想尝试额外的光源，可以在“可视化”选项卡下找到它们，然后是“插入光源”。
现在您已经对照明进行了一些回顾，我们现在将介绍一些当前的材质，以在图像中找到更多的真实感和深度。到目前为止，应用材料的最快方法是将其从目录中拖放。 IRONCAD 包含各种材质目录，但默认情况下不会打开其中大多数目录。转到“打开>Scene”，然后按住 CTRL 并用鼠标左键单击以下四个目录：AdvMaterial、AdvWood、Materials、Metal 和 Specular BRDF。
如果找不到目录，可以在此处下载： 材料。 在这里，您将看到这些目录的内容：
将材质应用到part 或汇编时，您可以在 智能绘图设置。 在 属性浏览器中也可以看到所选方的某些设置。
颜色 颜色 属性下，可以控制派对的颜色。 属性浏览器part 或表面（绿色高亮显示）。除了调色板中显示的默认颜色外，您还可以选择其他颜色。为此，请单击 更多颜色.然后点击 定义自定义颜色您还可以选择输入自定义的 RGB 颜色.
在part 或表面上投射图像纹理，而不是使用颜色。在这里，您可以从目录中拖入默认图像，也可以点击浏览来投射自己的图像。
在 “图像投影 ”下，检查纹理应如何应用于对象或曲面（也称为“贴图”），这取决于曲面的外观（地球、圆柱或平面）。 自然投影 是中型区域/聚会中最常见的。在每个图像投影下，都有一些设置，您可以在其中缩放和旋转图像。很多时候，你需要进入并改变这里，以获得你想要的纹理。
平铺图像 也称为 无缝 图像，是渲染世界中的一个概念，这意味着没有拼接的图像。当您想要映射不应具有任何图像接缝（如草坪或砖墙）的曲面时，这些类型的图像非常有用。图像以与上面相同的方式应用，唯一不同的是图像的构造方式。下图是无缝图像的一个很好的例子。
此图像的映射方式与上面的图像类似，但未构造为无缝图像。在这里，您可以清楚地看到图片中的关节。因此，要创建更逼真和统一的图像，请在需要时实现无缝纹理。
与HDR图像一样，有太多不同的网站同时提供购买和免费图像。可以在此处找到一个包含免费图像的好页面，如果您正在寻找像上面示例一样的无缝图像，请在Google上搜索无缝或平铺纹理。
您可以使用 着色器，而不是使用纹理。人们可以粗略地将其解释为动态模式。根据参数，您可以创建不同的形状或效果，例如，可以使用着色器来获得涂有金属色的表面效果，或者在木材中构建自己的纹理。这是需要一点实验的东西，但如果你愿意，相对容易熟悉。 着色器 的效果在渲染完成后显示。与其从头开始构建一个全新的 着色器 ，不如编辑现有着色器并修改参数，直到达到所需的结果。
在这里，我们使用了 多层金属着色器 ，而不会影响默认值：
要使用 着色器 ，请进入表面上的 智能绘画， 或者选中 使用着色器 ，然后单击向下箭头以选择要从中开始的 着色器 。在这种情况下，我们选择了 多层金属。然后点击三个点，您将打开该特定 着色器的设置。在这里，作为用户，您可以修改参数，直到获得所需的结果。参数因 着色器而异。提示是在 描述 中阅读每个值对某些内容的作用。
如果您尝试了太多，并且想要重置设置，则只需使用 着色器 将原始材质拖放到目录的表面或派对上即可，您所做的工作将被恢复。
在“光洁度”设置下，我们可以找到光在表面或派对上的效果。当我们没有除GI以外的直射光或光源时，不可能看到光在表面上的显示方式有任何变化。因此，在此示例中，我们选择仅使用直射光而不是 GI 来渲染图像。通过查看右侧的球体，您将看到光线将如何根据您更改的参数在表面上扩散。
在 “预定义表面处理”下， 我们可以找到光源上具有不同跨度的预设值。下面我们渲染了一个直射光的图像，并使用了三种不同的预定义光照设置。在这里，与以前一样，作为用户，您可以修改设置以适合您的材料或使用目录浏览器中的某些预设材料。
在“完成”下，我们还有一个称为BRDF（双向反射率分布函数）的功能，我们将在本文中不讨论此功能。简而言之，它可以进一步提高渲染的真实感。在这里，您可以观看一部更详细地解释这一点的电影：
当您要渲染透明内容时，您应该查看“智能绘画”下的“透明度”选项卡。在这里，我们有部分预设参数和一个简单的滑块，越向右越透明。折射率代表光线在不同材料之间传递时的折射。在这里，找出材质的正确折射率以获得尽可能逼真的渲染会很有用。
网上有一些折射表可以找到，这里我们列出了五种不同折射率的材料：
真空度： 1
亚克力玻璃： 1，409-1，492 （20°C时）
玻璃窗： 1.52 （20°C时）
硅胶：3.42-3.48（20°C时）
钻石：2，417（20°C时）
资料来源： https://www.physlink.com/reference/indicesofrefraction.cfm
渲染透明面时的另一项重要操作是启用 渲染表面的两面。 方法是进入 Part 属性选项卡，然后勾选 渲染表面两侧。
另一个可能有用的设置是 射线深度 ，可通过“渲染选项>图像”进行访问。
射线深度告诉用户一束在被视为“完全计算”之前可以击中多少个物体。命中可以通过反射或折射传播。这种限制必须存在，以防止无限循环，就像两个平行的镜子彼此相对（镜子1看着镜子2，回头看镜子1，等等）。
但是，如果光束深度太低，它将过早地“结束”，从而导致看到玻璃的背景，而实际上还有其他一些几何形状。中的默认值 IRONCAD 为 4，这在较简单的场景中就足够了，但如果有多个透明度层，则必须手动提高此值。
例如 - 如果我们通过一个窗口查看一个对象，其中包含一个渲染为双面的简单框，那么光线深度中的值3就恰到好处。光束通过输出玻璃进入玻璃并击中物体，使我们看到物体。如果通过双层玻璃窗查看，则需要值为 5。如果您通过两个双层玻璃窗的堆叠来查看，则需要值9，依此类推。
射线深度 = 2
射线深度 = 4
射线深度 = 4
射线深度 = 6
凹凸 （也称为 "凹凸贴图"） 是一种模拟part 表面凹凸不平的特殊技术。实际上，您可以将图像放在表面的不同图层中，底层图像会在上面的表面产生凹凸不平的效果。默认情况下，IRONCAD 中的凹凸文件夹在渲染时会被忽略，因此如果要使用它们，我们必须首先在 GI 下进行设置使其可见。点击 立即渲染就会看到 渲染选项
选项卡 全局照明 并勾选忽略凹凸法线 然后点击 "确定"。
下面我们看到一个黄色渲染的球体，它不包含凹凸文件夹：
在 智能涂料IRONCAD 中找到 "凹凸"。您可以使用任何图片作为凹凸文件夹，但一个好的指导原则是使用黑白图片，这样我们的凹凸就会有很大的对比度。点击 从图像制作凹凸 并选择要用作凹凸文件夹的图片。在这里我们还可以看到 图像投影在这里我们可以控制凹凸文件夹在曲面上的投影方式。在本例中，我们选择球面投影，因为我们有一个类似球体的part 。 凹凸高度 您可以控制 凹凸的强度。在这里您可以选择一个正值或负值，前者模拟材质中的高程。
然后按 “确定” 时，您不会看到材质中的任何变化，但需要我们进行渲染才能看到结果。按 Ctrl+R （快速命令以启动渲染）或选择“ 可视化效果 ”下的“立即渲染”以开始渲染。
在这里，我们现在清楚地看到我们的 Bump 文件夹如何影响曲面：
在“ 反射 ”选项卡下，我们找到使材质反射周围对象，环境和光线的设置。基本上，所有材料在一定程度上都是反射的，一种材料中缺乏反射与材料的微观不均匀有关。通过向右拖动“ 反射强度 ”滑块，我们增加了材质中的反射，材质将被反射的程度，我们在右侧的地球上看到。
尝试反射值是非常有益的，因为您可以快速获得图像的真实感。重要的是努力争取真实的材料在现实中实际反映了多少。下面我们看到三个简单的球体，我们只将 反射强度 设置为0，50和100%。通过启用默认的 “反射环境 ”选项，我们可以从背景和景观对象周围的HDR图像中获得反射（我们在此特定场景中没有）。
在某些情况下，您希望在材质中反射背景以外的其他图像，然后可以选择 “反射图像”选项 ，这意味着您可以选择要在该特定方中镜像的任何图像。
下面我们看到一个示例，其中对象 A 具有 “反射环境 ”选项，对象 B 具有 反射图像。请注意，您仍然使用 反射图像 在场景中镜像周围的对象，只有反射中的环境发生了变化，而没有改变场景的背景。
如果要创建更多模糊，可以将 反射模糊 与 反射强度 结合使用，以创建更多遮罩反射。使用右侧的预览可查看材质中的反射如何受到影响。
以下是我们如何组合这两个函数的示例。
在 反射 过程中，我们还有一种叫做 菲涅耳量的东西。 此功能我们不会在本文中解决。在这里，您可以观看一个视频，更详细地解释这一点：
智能画图中的贴花用于将贴纸/徽标应用于表面。贴图贴花与贴图纹理的方法几乎相同，但可以选择在图像中构建图层，简而言之，它的工作方式就像在表面上贴上贴纸一样。理想的情况是使用Alpha Mask获得*.png图像，简单地说是自由图像。原理很简单，通过按“浏览文件”选择图像，然后按图像应如何投影到表面上。在这种情况下，我们有一个平坦的表面，然后使用自然。
以下是当我们只是在 “设置”下不执行任何操作的情况下贴上贴纸时的样子：
这并不是我们想要的图像，但我们想解决这个问题，因为这是你在开始映射贴纸时经常看到的东西。图像可能方向不正确并放置在整个表面上。如果我们现在进入“设置”并更改值，我们将得到不同的结果。
在这里，您可以看到默认设置以及我们更改的内容：
结果现在就像表面上的贴纸一样：
在上图中，我们从具有*.jpg作为文件格式的图像开始，*.jpg该格式不支持上述Alpha Mask，因此我们在贴纸上获得了背景，在本例中为白色。如果我们希望将贴纸拆下/剪掉，则必须使用*.png格式的图像，该图像又包含Alpha蒙版。
当我们用 Alpha 蒙版叠加图像时，我们还必须修改贴图下的 “透明度 ”设置 。 在这里，我们选择了 类型： 透视和 什么是透明的： 黑色像素。
如果我们使用暴露的图像，情况如下：
如果您对设置进行一些实验，您将很快了解如何使其适用于您的特定图像。同样，使用右侧的球体预览设置后的外观。由于我们已将此图像添加为贴纸，因此现在可以映射贴纸后面的任何背景或颜色。然后通过“智能画图”中的“颜色”选项卡进行映射。渲染完成后，将显示贴纸的背景。
智能画图中的“曝光”是一种创建发光和发光材质的方法。更改发射条以使材料以所需强度发光，并更改样品应由计算机计算的次数，样品越高，发射光的计算越精确。我们建议谨慎使用这两种设置，因为它会很快影响渲染时间。
在下面的示例中，我们看到材料如何开始发光 ，其获得的发射值越高 。
但有一点值得注意，我们实际上几乎没有得到任何光散射，只是感觉到材料正在发光，特别是如果你看看周围的几何形状。事实上，这正是排放的工作原理。如果我们想要一个真正的光源，我们必须自己放一个。在以下情况下，我们添加了一个点光源，您可以在“可视化”选项卡的“插入光源”下找到该点光源。
然后，我们使用Trigal将光源放置在位于中间的球体的中心。然后，在历史记录树的 “光源 ”中右键单击下面的光源，选择“ 光源属性” ，然后选择“ 光源 和 强度” ，您可以在其中更改光源的亮度。光照还有各种其他设置。我们建议您进入并尝试一下，看看修改某些设置时的外观。
通过将 发射 与 点光源 相结合，我们可以获得更逼真的发光，这实际上在我们的模型中传播了光线：
在这里，您可以下载上面的场景，并更详细地了解我们是如何做到的（在v2022 PU1SP1中创建）：
在“渲染选项”下，您将找到渲染引擎的所有设置，您可以在其中控制图像的构建方式以及应如何控制光线。如果您使用经典界面（工具栏 UI），请确保您可以看到渲染工具。右侧的黄色球体是“立即渲染”，它将开始渲染。左侧的白色按钮是“渲染选项”。
“渲染选项”也隐藏在功能区栏界面中的“立即渲染”按钮下。
“渲染选项”下的第一个选项卡检查图像的大小和填充图案，这意味着图像在其渲染窗口中应如何计算以及块的大小，右侧图像上的图案：
Ray Depth 值我们已经在帖子前面介绍过了，因此我们参考了帖子的该部分。
要使用释放的背景（Alpha 蒙版）保存图像，请记住，不应有任何其他遮挡背景的对象、地板等，首先在渲染完成后右键单击渲染， 然后选择“ 另存为”。
然后选择 “*.PNG ”作为文件格式，然后选择 “选项”， 然后选中“ Alpha 掩码” ，然后按 “确定” 并 “保存”。
超级采样 是 抗锯齿 的一种形式，可以描述为一种从渲染图像中删除锯齿的方法，锯齿是断断续续和“像素化”的边缘。
我们不会在这篇文章中解决这个问题，而是参考这部电影：
我们在这篇文章的开头稍微讨论了GI是什么以及如何使用它。中的全局照明设置 IRONCAD 可以在这里找到：
GI周围的区域又大又宽，几乎需要自己单独的指南来更深入地解释。这个概念并不是独有的IRONCAD 以及本指南中涵盖的许多其他内容。没有渲染和动画的一般方法。这部电影将给你一个广泛的理解，如果你真的想在渲染世界和GI中极客：
如果您想了解渲染如何工作的更多基本知识 IRONCAD，我们建议您仔细阅读我们的基本课程材料，然后使用本指南作为补充和更深入的解释。
在这里，您可以找到我们关于渲染的免费培训材料 IRONCAD:
KeyShot 是 IRONCAD 能够快速轻松地创建令人难以置信的渲染和动画。链接到 IRONCAD 将模型传输到 KeyShot 在那里，用户可以放置材质效果，纹理，背景主题和照明效果。图像是实时渲染的，这意味着您可以快速看到刚刚所做的更改的效果。创建逼真的产品图像和动画从未如此简单。我们提供 KeyShot 添加到两者 IRONCAD 和 INOVATE.在这里，您可以阅读渲染图像的指南KeyShot.
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