Использование удаленных источников света
Удаленный источник света испускает параллельные световые лучи только в одном направлении.
Интенсивность удаленного источника света не уменьшается с расстоянием; она имеет ту же яркость на каждой грани, которую пересекает, что и источник. Удаленные источники света удобны для равномерного освещения объектов или фона, но они не являются физически точными.
При включенном отображении обозначения источников света удаленные источники представлены проволочными шарами в окне «Сцена» . Каждый удаленный источник света имеет точки «От» и «До» для определения направления света.
1 — обычное отображение обозначения удаленных источников света.
2 — обозначение выделяется в сцене (при наведении на него курсора мыши).
3, 4 — при нажатии на точку «От» или «До» активируется гизмо для удаленных источников света. Его можно использовать для корректировки положения удаленного источника света и цели.
- Добавление удаленного источника света
- Свойства удаленных источников света
8.2.4. Удаленные источники света
Удаленный источник света испускает параллельные лучи только в одном направлении. Для задания направления распространения света в любом месте видового экрана задаются две точки, определяющие направление светового потока.
Удаленные источники света и солнце не имеют обозначений в чертеже, поскольку не занимают определенного положения и освещают всю сцену.
Интенсивность освещения в этом случае не зависит от расстояния, оставаясь постоянной в любой точке. Это очень удобно для равномерного освещения и объекта, и фона.
Создание удаленного источника света:
1. Выбрать меню «Вид» ➛ «Тонирование» ➛ «Свет» ➛ « Новый удаленный источник света » или нажать кнопку на панели «Источники света «;
2. Указать направление распространения света;
3. Задать необходимые параметры источника света.
8.2.4. Сеточные источники света
Фотометрические сеточные источники света обеспечивают реалистичное распределение освещенности.
Фотометрическая световая сетка – это 3D представление распределения интенсивности света, излучаемого источником. С помощью фотометрических сеточных источников света можно получить анизотропное (неравномерное) распределение освещенности, вычисленное на основе данных, которые предоставляются изготовителями реальных источников света. Использование световых сеток позволяет создать гораздо более точное, по сравнению с точечными источниками или прожекторами, представление об освещении, получаемом в итоге.
Информация о распространении света по направлениям хранится в файле фотометрических данных в формате для фотометрических данных согласно стандарту IES LM-63-1991. С помощью панели «Фотометрическая сетка» на палитре «Свойства» для источников света можно загрузить файлы фотометрических данных, предоставляемые различными изготовителями. Значок с изображением источника света представляет выбранную фотометрическую сетку.
Для добавления к чертежу источников света, в которых используется фотометрическая сетка, можно ввести в командной строке команды СЕТСВЕТ и СВОБСЕТСВЕТ.
Размер обозначения сетки можно настроить в раскрывающемся меню «Сервис» ➛ «Параметры» ➛ «Построения» ➛ «Параметры обозначений источников света«. Некоторые обозначения сеток могут выглядеть на экране очень маленькими, поэтому для них требуется настройка размеров.
8.3. Тонирование объектов
Быстрый доступ к основным функциям тонирования предоставляет пульт «Тонирование«, который предоставляет возможность выполнить тонирование всего вида или какой-то его области, выбрать набор параметров тонирования либо отменить выполняемую задачу тонирования.
Диспетчер наборов стандартных параметров тонирования разделен на четыре сегмента: список наборов, панель свойств, кнопки и окно просмотра образцов.
Список наборов параметров тонирования содержит иерархический перечень всех наборов параметров, записанных с текущим чертежом. Различают наборы параметров двух типов: стандартный и пользовательский.
Функции и параметры тонирования:
- Диалоговое окно «Регулировка открытости при тонировании«, где можно настроить параметры яркости, контрастности, полутонов и внешнего дневного света;
- Диалоговое окно «Среда«, в котором можно установить эффекты тумана и затемнения;
- Палитра «Параметры тонирования» содержит дополнительные параметры тонирования;
- «Окно тонирования» для просмотра изображений и записей журнала тонирования, сохраненных с текущим чертежом;
- Регуляторы изменения качества изображения для тонирования изображений разного уровня детальности;
- Местоположение, имя и спецификации формата файла для сохранения изображения по завершению процесса тонирования;
- Параметры выходного разрешения тонирования
Таблица 8.7
Источники Света
Параметры освещения играют важную роль для придания тонированному изображению реалистичности. AutoCAD поддерживает четыре типа освещения: солнечным (рассеянным) светом, удаленным излучателем, точечным излучателем и прожектором.
Освещение солнечным светом предполагает эффект естественного освещения и используется для демонстрации влияния теней от объекта на окружающий вид.
Освещение прожектором характеризуется такими параметрами, как направление и конусообразность светового потока. В большинстве случаев этот способ освещения используется для выделения характерных особенностей объектов. Размеры светового конуса и направление освещения настраиваются при выборе источника. Если при этом увеличивать расстояние от источника до объекта, то интенсивность светового потока уменьшается. Этот тип излучателей характеризуется такими параметрами, как «Яркое пятно» и «Полный конус». «Яркое пятно» – это область с наиболее насыщенным пучком света, а «Полный конус» – основная часть пучка света, формируемая прожектором. Таким образом, данный излучатель фактически имитирует работу фонарика.
Освещение солнечным светом считается самым простым и используется в основном как вспомогательное средство для увеличения общей яркости изображения на этапе тонирования.
Освещение удаленным источником характеризуется строгой направленностью излучения с настраиваемой интенсивностью светового потока. Данный тип излучателей характеризуется такими параметрами, как азимут и возвышение. Азимут задается углом и определяет положение источника света по отношению к объектам в плоскости XY. Возвышение также определяется углом, но откладывается этот угол из плоскости XY, приближаясь к оси Z (крайнее значение возвышения). Используя азимут и возвышение, можно осветить равномерно практически все объекты чертежа из любой точки пространства.
Наконец, точечный излучатель моделирует работу лампочки, т.е. световой поток рассеивается из заданного положения во всех направлениях с уменьшением интенсивности при увеличении расстояния от источника.
ПАРАМЕТРЫ СОЛНЕЧНОГО СВЕТА
Солнечный свет является основным источником естественного освещения в AutoCAD. Если применяется фотометрический режим (для системной переменной LIGHTNGUNITS задано значение 1 или 2), то доступны дополнительные свойства солнца, а визуализация осуществляется с применением модели солнечного света. Если же используется стандартный режим (для системной переменной LIGHTNGUNITS задано значение 0), то дополнительные свойства света и неба недоступны.
Настройка свойств солнца осуществляется с помощью команды Sun properties. Данная команда открывает палитру Sun Properties (Параметры солнца) (рис. 12.18).
Рассмотрим основные характеристики солнечного света, настраиваемые при помощи этой палитры.
В раздел General (Основные) включены такие параметры:
- Status (Положение) — предназначен для включения и отключения солнечного освещения;
- Intensity Factor (Коэффициент интенсивности) — задает интенсивность или яркость солнца (диапазон значений: от 0 (без света) до максимума); чем выше значение, тем ярче свет;
- Color (Цвет) — определяет цвет источника света;
- Shadows (С тенями) — предназначен для включения или отключения отображения и расчета теней от солнца.
Угол освещения при использовании солнечного света определяется географическим положением, задаваемым для модели, а также датой и временем. Эти свойства могут быть изменены в разделе Sun Angle Calculator (Вычислить положение солнца) или в диалоговом окне Geographic Location (Ггографическое положение) (рис. 12.19). Последнее можно вызвать одноименной кнопкой расположенной в инструментальной группе Sun & Location (Солнце и местоположение) вкладки Render (Визуализировать). В этом окне часовой пояс определяется местоположением, но его можно также настроить независимо от местоположения (с помощью системной переменной TIMEZONE).
В данном окне осуществляется установка широты и долготы (раздел Latitude & Longitude) и направление (раздел North Directiori) в десятичных значениях. При этом любое значение можно ввести с клавиатуры или выбрать расположение на карте.
СОЗДАНИЕ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА СВЕТА
Как уже было отмечено, точечный излучатель моделирует работу лампочки. При этом световой поток рассеивается во всех направлениях с уменьшением интенсивности при увеличении расстояния от источника. Данный тип излучателей удобно использовать для подсветки затененных мест чертежа (рис. 12.20).
Для создания нового точечного источника света достаточно выбрать кнопку
Create a point light (Создать точечный источник света) в инструментальной группе. Light (Свет) вкладки Render (Тонирование) – она запускает команду Pointlight.
Далее AutoCAD предлагает выбрать положение источника света в трехмерном пространстве. Для облегчения этой процедуры на экране высвечивается маркер, обозначающий текущее положение излучателя. Для того чтобы выбрать точку вставки излучателя, достаточно щелкнуть в нужном месте экрана при помощи объектной привязки или ввести координаты в командную строку. Далее параметры точечного излучателя задаются через параметры команды в командной строке или в палитре свойств (рис. 12.21) уже после завершения работы команды.
Для настройки дополнительных параметров точечного источника света, доступных только в фотометрическом режиме, необходимо присвоить системной переменной LIGHTINGUNITS значение 1.
Раздел Photometric properties (Фотометрические свойства) определяет собственную яркость источника света (параметр Lamp Intensity (Интенсивность лампы)).Также здесь отображается итоговая интенсивность (параметр Resulting Intensity), цвет лампы (параметр Lamp Color) и итоговый цвет (параметр Resulting Color). При этом итоговая интенсивность указывает фактическую яркость источника света (произведение интенсивности лампы на коэффициент интенсивности). Цвет лампы определяется температурой по Кельвину или по стандартному шаблону. Итоговый свет характеризует фактический свет источника света (определяется встроенными значениями цвета лампы и цвета фильтра).
СОЗДАНИЕ УДАЛЕННОГО ИСТОЧНИКА СВЕТА
Удаленный источник характеризуется строгой направленностью излучения с настраиваемой интенсивностью светового потока. Свет от этого источника распространяется в обе стороны от точки вставки, а интенсивность освещения не уменьшается при удалении от объекта. Для создания нового удаленного источника света достаточно выбрать кнопку Create a distant light (Создатъ удаленный источник света), расположенную в инструментальной группе. Light (Свет) вкладки Render (Тонирование). Данная кнопка выполняет запуск команды Distantlight. Далее AutoCAD предлагает выбрать вектор направления источника света в трехмерном пространстве по координатам двух точек. После этого параметры удаленного излучателя задаются через параметры команды в командной строке.
Прожектор используется для освещения отдельных мест объекта. Этот свет характеризуется направлением и конусообразно– стью светового потока. При этом размеры конуса и направление освещения настраиваются при выборе источника. Если увеличивать расстояние от источника до объекта, то интенсивность светового потока уменьшается. Так, например, на рис. 12.22 представлен объект, освещенный в первом случае одним прожектором, а во втором – двумя.
Для создания нового прожектора достаточно выбрать кнопку Create a spotlight (Создать новый прожектор), расположенную в инструментальной группе.Light (Свет) вкладки Render (Тонирование). Данная кнопка запускает команду Spotlight. Далее AutoCAD предлагает выбрать вектор направления источника света в трехмерном пространстве по координатам двух точек. После этого параметры прожектора задаются через параметры команды в командной строке или в палитре свойств (рис. 12.23) уже после завершения работы команды.
Новым параметром, по сравнению с другими типами излучателей, для прожектора в палитре свойств будет угол, который определяет конус наиболее яркого света (максимальной освещенности) – параметр Hotspot angle.
Также новой характеристикой является угол спада освещенности – угол, определяющий полный конус света, называемый также угловым полем (параметр Fallow angle). Параметр может принимать значения от 0 до 160°. По умолчанию задано 50°.
Раздел Photometric properties (Свойства фотометрии) доступен, если системной переменной LIGHTINGUNITS задано значение 1 или 2. Фотометрия представляет собой измерение силы света видимых источников света. Интенсивность света в фотометрии служит мерой воспринимаемой мощности, излучаемой источником света в определенном направлении.
Дополнительной характеристикой прожектора в фотометрическом режиме является интенсивность лампы (Lamp intensity) — интенсивность светового потока в кандалах (единицах силы света).
Типы источников света
Источники освещения можно, во-первых, разделить на те, положение которых можно задать конкретными координатами, и удаленные источника света, положение которых определяется лишь направлением (рис. 16).
Рис. 16. Тень от удаленного источника света (слева) и от прожектора (справа)
Удаленный источник света находится в бесконечности. Поэтому считают, что на уровне земли лучи от него параллельны и идут в одном направлении. Интенсивность светового потока остается постоянной на протяжении всего пути. Данный вариант особенно удобен для равномерного освещения объектов или заднего плана сцены, а также для имитации солнечного света.
Источники первого типа (не удаленные) имеют расходящиеся лучи. Их положение отображается в видовом экране. Интенсивность распространения света от таких источников уменьшается с увеличением расстояния до них. Кроме того, по характеру распространения света такие источники разделяются в AutoCAD на следующие типы:
- • Точка (свет распространяется во все стороны).
- • Прожектор (свет распространяется в заданном направлении).
- • Сетка (трехмерное представление распределения интенсивности света по направлениям).
Точечные источники равномерно испускают лучи света во всех направлениях, освещая область вблизи него. Интенсивность освещения уменьшается с увеличением расстояния (для настройки см. таблица 2 «Свойства освещения»). Такие источники широко применяется для общего освещения сцены. Они имитируют, например, свет от электрической лампочки (рис.5 на цветной вкладке). Комбинируя несколько точечных источников можно добиться разнообразных эффектов освещения. Кроме того, точечные источники подходят в качестве вспомогательных для подсветки отдельных поверхностей, как альтернатива рассеянному свету.
Прожектор испускает лучи из точки в определенном направлении коническим потоком и освещает область внутри конуса (рис.6 на цветной вкладке). Он применяется для имитации света прожекторов и потому используется в качестве ключевых и заполняющих осветителей для создания ореола вокруг объекта, для получения световых пятен в определенных областях ит.д.
Направление света задается вектором от точки положения прожектора к точке цели. Точку цели следует выбирать на освещаемом объекте. Можно настроить спад освещенности с расстоянием. Для этого следует назначить тип затухания и определить необходимые параметры (см. таблица 2 «Свойства освещения»).
Размер конуса света можно изменять. В конусе света прожектора различают область наибольшей освещенности (яркое пятно) и переходную область, где происходит затухание освещенности. Пространство между ярким пятном и полным световым конусом иногда называют областью спада освещенности. Чем больше разница между ярким пятном и полным световым конусом, тем мягче граничная кромка освещаемого пятна. Если эти величины равны, освещаемое пятно очерчивается резкой кромкой. Угловая величина яркого пятна не может превышать угол полного светового конуса; оба значения могут варьироваться в пределах от 0° до 160°.
Световая сетка позволяет получить фотометрическое освещение, интенсивность которого неравномерно распределена в различных направлениях трехмерного пространства (рис. 17). Данные для вычисления освещенности можно ввести самостоятельно, а можно считать из специального файла фотометрических данных формата IES , которые предоставляются заводами изготовителями реальных осветительных приборов.
Рис. 17. Световые пятна от сетчатого источника света
Названия всех созданных при моделировании источников света отображаются в палитре «Источники света в модели», которая вызывается одним из следующих способов:
Вкладка Визуализация / панель Источники света / Источники света в модели