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Timestamp: 2013-05-21 09:12:31+00:00

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Curso de CAD 3D Parte 5 - Full Mecanica - manuales, definiciones y términos de mecánica automotriz e industrial
Línea de comando DVIEW
El comando HIDE quita las líneas ocultas de la vista de un modelo 3D. Esto permite crear una vista más realista.
Para quitar las líneas ocultas:
1 En la línea de comando se teclea hide.
2 Se seleccionan los objetos en los que se desea basar la vista de líneas ocultas.
3 Si es necesario, se puede configurar la vista como se describe en "Definir una vista 3D".
4 Se presiona ENTER para ejecutar el comando.
El efecto del comando HIDE es temporal. AutoCAD regenera el dibujoal ejecutar el próximo comando.
El mayor tiempo de dibujose gasta en crear las representaciones de mallas de alambre (wireframe) del modelo. Sin embargo, en ocasiones se pudiera necesitar ver una imagenmás realista a colory en perspectiva; por ejemplo, cuando se verifica el diseño o para su presentación final.
Tipos de Imágenes 3D
La creación de imágenes 3D realistas ayuda a mostrar el diseño mucho más claramente de lo que se puede con las representaciones en malla de alambres. En las mallas de alambre, como todoslos bordes y las líneas que representan las líneas curvas son visibles, es muy difícil decir si se está mirando el modelo desde arriba o desde abajo. La imagen con las líneas ocultas quitadas hace más fácil apreciar el modelo pues no se muestran las caras posteriores. La operación de sombrear o crear la imagen (hacer render) mejoran enormemente el realismo de la imagen.
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De los tipos de imágenes, las imágenes con líneas ocultas son las más simples. El sombreado quita las líneas ocultas y asigna colores uniformes a las superficies visibles. Al hacer render se adicionan y ajustan las luces y se anexan características de materialesa las superficies para producir efectos más realistas.
Para decidir qué tipo de imagen producir, se deben considerar factores como el propósito del modelo y el tiempo con que se cuenta para realizar el mismo. Para una presentación, pudiera ser apropiado hacer un render. Si el tiempo está limitado, o si el equipamiento de visualización (pantalla y soporte gráfico) no puede producir colores o gradaciones variadas, pudiera no ser necesaria la realización de render detallado. Si se desea un chequeo rápido de la integridad del diseño, es suficiente una imagen sin líneas ocultas o sombreada solamente.
Mendiante el render se puede lograr una imagenmás clara de un diseño que lo que se logra mediante una imagen sin líneas ocultas o sombreada. El proceso tradicional de hacer render a dibujos arquitectónicos, mecánicos o ingenieriles involucra acuarelas, creyones de colores y tintas, y técnicas de brocha atomizador para producir una imagen con calidadde presentación final.
Hacer render frecuentemente requiere la mayor parte del tiempo de máquina en un proyecto3D. Generalmente, este proceso involucra cuatro etapas:
Preparar los modelos 3D para hacer render: incluye seguir técnicas de dibujocaracterísticas. Quitar las superficies ocultas, construir mallas para obtener sombreados con cambios suaves, y configurar la resolución final deseada. Preparar la iluminación: incluye crear y colocar las luces apropiadas y crear las sombras. Adicionar los colores: incluye definir las cualidades de reflexión y opacidad de los materialesy asociar esos materiales a las superficies visibles. Hacer render: Usualmente incluye hacer render a los objetos por etapas para chequear su preparación, iluminación y colores.
Esas etapas son conceptuales, y usualmente no se implementan como pasos de un procedimiento durante el proceso de hacer render, ni las mismas deben ocurrir en el orden expuesto.
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AutoCAD utiliza la geometría, la iluminación, y los materiales para crear una imagen realista de un modelo.
Dibujar superficies con las caras hacia afuera y quitar las superficies ocultas
Un paso importante en el proceso de hacer render es quitar las superficies ocultas, porque hacer render a superficies que resultarán ocultas y al reverso de las caras consume mucho tiempo. AutoCAD utiliza la normal a cada superficie para determinar cual es la cara frontal y cual la posterior. La normal es un vector que es perpendicular a cada cara de un polígono en un modelo y usualmente está dirigido hacia el espacio exterior del objeto a que pertenece la superficie. AutoCAD también ofrece una opción denominada Auto Axis que se puede utilizar para mapear los materiales en superficies orientadas según los planos XY-, YZ-, y XZ, o solamente en las superficies orientadas en el plano XY.
Superficies dibujadas en dirección contraria a las manecillas del reloj y las normales resultantes
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Las normales se determinan por la manera en que una superficie se dibuja en un sistema de coordenadas orientado según la regla de la mano derecha como es el que utiliza AutoCAD: si se dibuja la superficie contrario a las manecillas del reloj, las normales se dirigen hacia fuera; si se dibujan a favor de las manecillas del reloj, entonces las normales apuntan hacia dentro. Las superficies se deben dibujar teniendo en cuenta esta regla, hacerlo desordenadamente puede producir resultados no esperados. AutoCAD calcula todas las normales del dibujo durante el proceso de hacer render. La aplicación Render busca todas las normales que no apuntan hacia en punto de mira de la vista y quita los polígonos asociados de la escena. Esta etapa se denomina remoción de los reversos de superficies.
Después que se han quitado las caras inversas, la aplicación Render utiliza un búfer Z para comparar las distancias relativas a lo largo del eje Z. Si el búfer Z indica que una cara se sobrepone a otra, entonces la que estaría oculta se quita por la aplicación Render.
Para descartar caras con normales que no apuntan hacia el punto de mira:
1 Del menú View, se hace clic en Render > Preferences. 2 Debajo de Rendering Options, se selecciona More Options.
3 En el cuadro de diálogo Photo Real Render Options debajo de Face Controls, se marca la opción Back Faces.
4 Ahora se hace clic en OK para cerrar los cuadros de diálogo.
Línea de comando RPREF
Las caras posteriores se quitan porque no serían vistas desde el punto de mira. AutoCAD compara las distancias relativas entre cada superfice y el punto de mira, decide cuales oscurecen las otras, y descarta las caras que quedarían ocultas.
El tiempo ahorrado es proporcional a la cantidad de caras descartadas del total de caras en el dibujo.
A veces pudiera desearse que la etapa de quitar caras ocultas se obviara (por ejemplo, si un objeto es transparente, o si se pudiera ver las dos caras del mismo debido a su forma y orientación, o cuando es el caso de un objeto abierto que se le va a hacer render con un ángulo desde donde se pudiera ver su interio). El factor de transparencia también afecta la respuesta a la pregunta de si una cara oculta otra.
También se puede elegir hacer render a las caras ocultas en lugar de las frontales. Esto se hace quitando la marca de la opción Back Face Normal Is Negative, que se encuentra en el recuadro Face Controls del cuadro de diálogo Render Options.
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Esta variante pudiera ser conveniente cuando se ha creado un dibujo sin tener en cuenta la convención implícita en los dibujos de AutoCAD referente a la normal de una superficie.
Si se está haciendo render a un dibujo que no fue creado con la intención de hacerle render, es posible que se tenga que dejar apagada la opción Discard Back Faces o incluso apagar la opción Back Face Normal Is Negative.
Debe tenerse en consideración que los objetos sólidos creados con la Extensión de Modelado Avanzado (AME®) tienen las mallas y normales correctamente orientados lo que pudiera ser de ayuda para crear modelos a los que se desea hacerles render.
Mientras más caras tiene un modelo, más tiempo se demora AutoCAD en hacerle render. Se debe tratar de mantener sencilla la geometría del dibujode manera que el tiempo necesario para hacer render sea mínimo. Se deben utilizar la menor cantidad posible de caras para describir un plano. Mientras más sencilla sea la superficie, menos tiempo de máquina se requerirá para calcular el colorde cada punto en la cara. Cuando se desea mostrar un detalle complicado, modelarlo con un mapa de bits frecuentemente acelera el proceso de render más que modelarlo a partir de su geometría.
Las caras que se superponen y yacen en el mismo plano pueden producir resultados ambiguos, especialmente si los materialesasociados a las caras son diferentes.
Los dibujos de AutoCAD tienen dos tipos de caras: las caras regulares y mallas M-x-N compuesta de muchas caras.
Los componentes de las mallas incluyen normales, vértices, caras, y bordes. Estos componentes son definidos como sigue:
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Una normal es un vector perpendicular a la cara y que tiene una dirección de adentro hacia fuera. Un vértice es un punto que constituye una esquina de una cara. Una cara es una porción triangular o cuadrilateral de la superficie de un objeto. Un borde es el límite de una cara.
En un dibujode AutoCAD, todas las caras tienen cuatro vértices, excepto las caras de mallas polifacetas, que son tratadas cómo triángulos adjuntos. Desde el punto de vista del render, cada cara cuadrilateral es un par de caras triangulares que comparten un borde.
Sis se está utilizando la opción Smooth Shading para realizar las operaciones de render básico en la aplicación Render o en el cuadro de diálogo Rendering Preferences, se debe indicar la densidad de la malla de manera que el ángulo entre las normales de cualesquiera dos caras adyacentes de la malla sea menor que el ángulo de suavización. Si el ángulo es mayor que el ángulo de suavización, entre esas caras aparece un borde cuando se le aplique el render a ese modelo, incluso con la opción Smooth Shading encendida. El ángulo de suavización se puede controlar con la opción Smoothing Angle del cuadro de diálogo Render (RENDER) y con el cuadro de diálogo Rendering Preferences (RPREF).
Cuando la opción Smooth Shading está apagada, el Render asigna un coloro material a cada cara basado en la luz que llega a la base de la normal (o sea, la luz que incide en el centroide de la cara). Como ese sombreado es uniforme para toda la cara, frecuentemente los bordes entre caras son visibles.
Cuando Smooth Shading está apagada, AutoCAD puede calcular el sombreado para cada vértice y después promediar el sombreado en la cara (Gouraud shading - Sombreado Gouraud) o calcular el sombreado para cada pixel (Phong shading - Sombreado Phong). El sombreado Phong genera realces más realistas, ese es el único método utilizado por los renders fotorrealistas.
Además de si está oculta o no y la suavización, la apariencia de una cara depende de la luz que la alcanza y del material que tiene asociado.
Si se utiliza "Mechanical Desktop", entonces se debe convertir explícitamente las superficies AutoSurf® en mallas antes de aplicar render. Si la malla no es suficientemente densa para realizar un render bueno, se debe incrementar el tamaño del dibujo por un factor de 10 a 50, y después utilizar la opción Surface Display del menú AutoSurf para generar nuevas mallas. Mientras más fina sea la malla, más suave quedará en render.
Además, se debe recordar que cuando se necesite ajustar la suavidad de las superficies, se puede utilizar la variable FACETRES para controlar la densidad de las facetas (caras).
La precisión con que se muestran los círculos, arcos y elipses se puede controlar mediante el comando VIEWRES y la variable FACETRES.
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El valor que se indica con VIEWRES controla la precisión con que se muestran en pantalla los círculos, arcos y elipses. AutoCAD dibuja esos objetos en la pantalla utilizando pequeños segmentos de línea recta. Mientras mayor es el valor indicado en VIEWRES, más suave se ve el arco o el círculo, pero toma más tiempo el proceso de regenarción del dibujo. Si en el dibujolos círculos se ven como polígonos, también se verán así cuando se le haga render al dibujo. Para elevar el rendimientos mientras se dibuja, se recomienda indicar un valor pequeño con VIEWRES. Sin embargo, para asegurar que se obtenga una imagende buena calidadcuando se haga render, se debe indicar con este comando un valor mayor antes de hacer render en dibujos que contengan arcos, círculos o elipses.
Para incrementar el valor de la resolición, se ejecuta el comando VIEWRES y se introduce un número grande (hasta 20,000) para la opción Circle Zoom Percent. (Las indicaciones acerca de los zooms rápidos se pueden obviar si solamente se desea hacer que los círculos y arcos en el dibujo se vean mejor cuando se haga render).
La variable FACETRES controla la suavidad de los sólidos curvos cuando se les hace render o se sombrean. Este valor está relacionado con el indicado en VIEWRES: cuando FACETRES es igual a 1, existe una correspondencia uno-a-uno entre la resolución en pantalla de círculos, arcos y elipses y la triangulación de objetos sólidos curvos. Por ejemplo, cuando FACETRES es igual a 2, la triangulación de objetos sólidos curvos sera el doble de la correspondería al valor actual indicado con VIEWRES. El valor predeterminado de FACETRES es 0.5. El rango de valores posibles va desde 0.01 hasta 10.
Cuando se incrementa o disminuye el valor indicado con VIEWRES, los objetos controlados por VIEWRES y por FACETRES son afectados. Cuando se cambia sólo el valor de FACETRES, solamente los objetos sólidos curvos son afectados.
Cuando se utiliza por primera vez en un dibujoun comando relacionado directamente con hacer render, como LIGHT, RENDER, o SCENE, AutoCAD configura automaticamente el Render.
En la ventana de Render o en cuadro de diálogo Rendering Preferences, se puede indicar que se haga el render para colocar la imagenen un cuadro de vista (viewport), en una ventana independiente de Render, o guardarla en un fichero.
La ventana de Render ofrece las ventajas de:
Copiar directamente las imágenes en el portapapeles de Windows para utilizarlas en otras aplicaciones, Imprimir fácilmente hacia una impresora del sistema o Guardar la imagen que se crea en un fichero utilizando uno de los varios formatos que ofrece.
La resolución de pantalla es una función del número de píxeles mostrados. La resolución es inversamente proporcional al tamaño del píxel mostrado, o sea, mientras mayor sea la resolución de la pantalla, menor será en tamaño de los píxeles mostrados (para un tamaño de la pantalla constante). Al igual que la cantidad de colores, la resolución depende del driver de videoinstalado.
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Debe considerarse que la mayor resolución posible actualmente para un render fotorrealista es 4096 × 4096ala máxima profundidad de colorpara el formato de fichero seleccionado (por ejemplo, 24 bits para PostScript).
Como la imagenen un monitor está compuesta por elementos discretos (o píxeles) ordenados en una redfija, los bordes inclinados o curvos pueden aparecer como si estuvieran dentados o escalonados. Este efecto se conoce como aliasing.
Mientras mayor sea la resolución (por tanto los puntos serán más pequeños), menor será el aliasing aparente. Sin embargo, frecuentemente es mejor este efecto mediante una técnica conocida como anti-aliasing. Esta técnica sombrea los píxeles adyacentes a aquellos que definen una línea o un límite.
La técnica de Anti-aliasing involucra al menos dos compromisos o desventajas:
Cálculo extra - los píxeles de las líneas o límites y los del fondo deben ser analizados para determinar qué sombreado intermedio se puede adicionar. Líneas más gruesas - aunque después de aplicar la técnica de anti-aliasing la línea se ve más suave, la misma debe ser más gruesa que la dentada o escalonada.
Se debe decidir cuánto tiempo se desea utilizar haciendo el render y cuán bueno se desea que sea el render final. Estos compromisos dependerán parcialmente del equipamiento que se está utilizando y de la audiencia para la que se está trabajando.
Los renders fotorrealistas ofrecen cuatro niveles de control de anti-aliasing.
Minimal: Aplica, a cada línea de la red de píxeles, un algoritmo analítico de anti-aliasing horizontal.
Low: Mejora el algoritmo calculando un máximo de 4 muestras para cada píxel, estos valores se promedian para producir el valor final del píxel.
Medium: Utiliza una mayor cantidad de muestras (hasta 9 por píxel).
High: Establece un máximo de 16 muestras por píxel.
Cada nivel sucesivo es más lento. El algoritmo de anti-aliasing hace el proceso más eficiente permitiendo que AutoCAD decida para cada píxel cuántas muestras es necesario calcular.
Photo Raytrace ofrece un refinamiento posterior de la velocidad y la calidaddenominado muestreo adaptativo. (Para ver esas opciones, se selecciona More Options en la ventana del Render o en el cuadro de diálogo Rendering Preferences después de seleccionar Photo Real o Photo Raytrace como tipo de render a realizar.)
Con Photo Raytrace, se puede especificar un valor de muestreo adaptativo entre 0.0 y 1.0 para el umbral de contraste. Con un valor pequeño, pequeñas diferencias entre los valores de muestra iniciales obliga a que se tomen más muestras. Con valores mayores, las diferencia entre los valores de las muestras debe ser mayor para que sea necesario tomar más muestras. Esta opción incrementa la velocidad de generación de la imagen a costa de la calidad de la misma.
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Cuando se crea una imagen para guardarla en un fichero, se puede configurar la profundidad de color. Se denomina profundidad de coloro "bitplane" a la cantidad de bits de información disponibles para definir la sombra o color de un píxel. Una profundidad igual a 1, indica que un píxel puede ser solamente blanco o negro, y solamente se necesita un bit para definir su estado.
Con una profundidad de 8, un píxel puede tener un valor entre 0 y 255, y son necesarios 8 bits de información para definir su estado de color. Una profundidad de 24 requiere 24 bits de información por píxel pero puede mostrar casi 16.8 millones de colores diferentes. Para obtener resultados razonables se requieren al menos 8 bits de profundidad, y los mejores resultados se obtienen con una profundidad de color de 24 ó 32 bits.
El Render de AutoCAD ofrece tres tipos de Render:
Render, esta es la opción básica de hacer render con AutoCAD para obtener el mejor rendimiento. Photo Real, este render fotorrealista trabaja por líneas de barrido, el mismo puede utilizar materialesa partir de mapas de bits, y transparentes, además genera sombras volumétrica mapeadas. Photo Raytrace, este render fotorrealista trabaja por traza de rayos, y es capaz de generar reflexiones, refracciones, y sombras más precisas.
Los dos renders fotorrealistas generan la imagenuna línea de barrido horizontal en cada momento.
Con la opción básica de Render, se le puede hacer render al modelo sin asociar materiales a los objetos, sin adicionar luces, o configurar una escena. Cuando se hace render a un modelo nuevo, el render de AutoCAD utiliza automáticamente una luz distante ubicada como si estuviera "sobre los hombres". Esta luz no se puede mover o ajustar.
Cargar, Descargar, y Detener el Render
El render de AutoCAD se carga automáticamente en memoriacuando se selecciona una opción en la barra de herramientas Render, o se introduce un comando de AutoCAD como FOG, LIGHT, RENDER, o SCENE. El proceso de render se puede detener presionando "Esc". Para liberar memoria, se puede descargar el render.
Para descargar de memoria el Reder de AutoCAD:
1 Del menú Tools, se hace clic en Load Application.
2 En el cuadró de diálogo Load/Unload Applications, se hace clic en la ficha Loaded Applications si no es la ficha activa.
3 En la lista, se selecciona acRender.arx, y después se hace clic en Unload.
4 Se hace clic en Close para cerrar el cuadro de diálogo.
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Después de realizar estas operaciones el render se descarga de la memoria.
A continuación se describen algunas de las condiciones que pueden afectar la calidadde la imagencreada con el render.
Configurar el colorde fondo del render
Cuando se hace render hacia un viewport siempre se hace con el color de fonde indicado en AutoCAD para el área de dibujo. El color del fondo de la ventana Render coincide con el color de fondo del área de dibujode AutoCAD.
Indicar el color de fondo de la ventana Render:
1 Del menú View, se hace clic en Render > Preferences. 2 En el cuadro de diálogo Rendering Preferences, se hace clic en Background.
3 En el cuadro de diálogo Background, se selecciona Solid y se quita AutoCAD Background.
4 En el recuadro Colors, se selecciona el color que se desea modificar (Top), y después se utilizan los controles de color para especificar un color.
Los colores Middle y Bottom sólo pueden ser modificados cuando una de las opciones Gradient, Image, o Merge está seleccionada. Si se desea utilizar un color personalizado, se puede hacer clic en Select Custom Color y seleccionarlo en el cuadro de diálogo Color.
5 Ahora se hace clic en OK para cerrar los cuadros de diálogo.
Para ver el nuevo color, se debe aplicar Render a un objeto o escena. La ventana Render se muestra con el nuevo color de fondo.
La opción predeterminada es hacer render a todoslos objetos en la escena corriente del dibujo. Si no se ha definido ninguna escena, AutoCAD hace render a la vista corriente. El proceso de hacer render es más rápido mientras menor sea el área final de la imagen. Si se configura AutoCAD para que haga render hacia un viewport, se puede utilizar VPORTS o MVIEW para hacer un viewport pequeño para la imagenque se cree. También se puede utilizar la opción Crop Window en el cuadro de diálogo Render para indicar la parte del espacio de modelo a la que se desea hacer render. Para mostrar la barra de herramientas Render, se selecciona, en el menú View, Toolbars, y después se hace clic en Render.
Para hacer render a un modelo:
1 Se hace corriente o se crea una vista 3D del modelo.
2 Del menú View, se hace clic en Render > Render. 3 En el cuadro de diálogo Render, se configuran las opciones o se aceptan las predeterminadas.
En el recuadro Rendering Options, se selecciona Smooth Shading para suavizar los bordes entre las caras de los poligonos
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El valor de Smoothing Angle está relacionado con la opción Smooth Shading, este valor indica el menor ángulo que deben formar dos caras para que AutoCAD interprete un borde. La configuración predeterminada es 45 grados. Los ángulos menores de 45 grados son suavizados, los mayores se consideran bordes.
En el recuadro Rendering Options, se hace clic en More Options. Después, en el cuadro de diálogo Render Options en el recuadro Quality, se selecciona sombreado Phong o Gouraud.
El sombreado Phong crea imágenes de más calidad con detalles más precisos. La opción de sombreado Gouraud, disponible sólo para render básico, crea imágenes con una calidad ligeramente menor pero más rápido.
4 Para hacer que la imagen se muestre en pantalla, se debe garantizar que en la opción Destination se ha indicado Render Window o Viewport. Si se ha indicado File, la imagen se envía directamente a un fichero y no se muestra en pantalla.
5 Se selecciona un escena o la vista corriente.
6 Se hace clic en Render.
En dependencia del tamaño del dibujo, después de una pausa que puede ser largo o corta AutoCAD muestra una imagen generada a partir del modelo.
Se recomienda que si los objetos están reducidos (zoom) por fuera de los límites del dibujo y se tiene problemas con la generación de las imágenes, se pruebe escalar la escena o hacer zoom al menos a los límites del dibujo.
Línea de comando RENDER
No olvidar que el comando RPREF muestra el cuadro de diálogo Rendering Preferences, en el cual se pueden seleccionar opciones adicionales para hacer render. El comando STATS muestra información sobre el render realizado, tal como el tiempo que tomó crear la imagen.El proceso de hacer render puede ser un proceso de mucho tiempo. Se puede ahorrar tiempo haciendo render a los objetos que se indiquen en lugar de al modelo completo.
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Para hacer render a los objetos que se seleccionen:
1 Hacer corriente una vista 3D del modelo.
2 Del menú View, se hace clic en Render > Render. 3 En el cuadro de diálogo Render, se selecciona la opción Query for Selections, y a continuación se hace clic en Render.
4 Se selecciona uno o más objetos del dibujo.
5 Se presiona ENTER para completar la selección.
AutoCAD hace render solamente a los objetos seleccionados.
Si el destino de la imagenque se cree es Render window, la imagen que se crea como resultado del render se muestra en la ventana Render.
A veces el área de dibujo de AutoCAD oculta la ventana Render. En ese caso se puede presionar ALT+TAB para seleccionar la ventana Render de entre las ventanas activas.
Mezclar una imagen creada con Render con una imagen de fondo
Un método de crear efectos especiales es mezclar la imagen creada de uno o más objetos seleccionados con una imagen de fondo. Por ejemplo, con el objetivo de hacer una presentación se pudiera desear importar la imagen de un paisaje o una escena de nubes para utilizarla cono fondo de la imagen que se crea a partir del modelo.
Para ello, utilizando en comando REPLAY para mostrar una imagen en formato BMP, TGA, o TIFF en un viewport (Las imágenes no se pueden mezclar en la ventana Render.). Y a continuación ejecute render, en lugar de quitar la imagen de la pantalla, AutoCAD hace render a los objetos seleccionados contra la imagen.
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Para mezclar un render con una imagen de fondo:
1 Del menú View, se hace clic en Render > Background. 2 En el cuadro de diálogo Background, se selecciona Image.
3 En el recuadro Image, se hace clic en Find File para especificar el fichero que contiene la imagen de fondo que se desea utilizar.
Cuando se hace render con destino hacia la ventana Render, la imagense puede mostrar con menos colores o con menos calidadde la esperada. Esto significa, probablemente que se ha seleccionado una profundidad de colorde 8-bits en el cuadro de diálogo Windows Render Options, o que la configuración de pantalla de windowsestá puesta a colores de 8-bits. Si el sistema que se está utilizando lo permite, se puede cambiar la configuración de pantalla de Windows para colores de 16 ó 24-bits y hacer render utilizando colores de 24-bits en la ventana Render.
Cuando se hace render hacia un viewport, el Render utiliza la profundidad de colores indicada en las propiedades de pantalla de Windows.
Para cambiar la profundidad de color en la ventana Render:
1 De la barra de tareas de Windows, se hace clic en el botón Render. 2 En la ventana Render, del menú File, se hace clic en Options.
3 En el cuadro de diálogo Windows Render Options, en el recuadro Color Depth, se selecciona 8-Bit ó 24-Bit.
4 Para finalizar se hace clic en OK.
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El potencia del render se utiliza cuando se insertan y manipulan luces y se asocian propiedades de materialesa las superficies del modelo.
La manera más sencilla de mejorar la apariencia de los modelos es adicionar luces al dibujo. Se pueden utilizar luces para iluminar el modelo completo o para resaltar objetos o partes de ellos.
AutoCAD reconoce cuatro tipos de luces: luz de ambiente o difusa (ambient light), luz distante o solar directa (distant light), luz puntual (point lights), y luz de reflector (spotlights). La luz de estas fuentes pasa a través de las caras y de manera predeterminada no crea sombras. Para crear sombras se debe utilizar Photo Real o Photo Raytrace o la aplicación independiente 3D Studio.
Utilizar luz ambiental (Ambient Light)
Esta luz provee una iluminación constante a cada superficie del modelo, la misma no viene de ninguna fuente en particular y no tiene dirección, es la implenetación del concepto de luz difusa.
La intensidad de la luz ambiental se puede variar o puede apagarse. Se recomienda que se mantenga un valor bajopara esta luz, en caso contrario, la misma tiende a saturar la imagendándole una apariencia borrosa. Esta luz se puede apagar para simular la oscuridad de una habitación interior o una escena nocturna.
Por sí misma, la luz ambiental no produce imágenes realistas. Las caras adyacentes no se distinguen debido a que todas están igualmente iluminadas. Esta luz se utiliza para ofrecer una luz de relleno a las superficies que no son iluminadas directamente por una fuente de luz direccional como un reflector.
Una luz distante emite un haz de rayos luminosos paralelos en una sola dirección. Los rayos se extienden al infinito a ambos lados del punto donde se ubica la fuente de luz. La intensidad de esta luz no disminuye con la distancia, es tan brillante el cada superficie a la que llega como en la fuente que la emite. Es el equivalente de la luz solar directa.
En un modelo, la dirección de una luz distante es más crítica que su ubicación. Todos los objetos son iluminados incluídos aquellos que se encuentren "detrás" de la fuente de luz. La luz distante actúa como si estuviera fuera del modelo. Para evitar posibles confusiones, se recomienda que este tipo de fuente de luz se coloque fuera de la extensión del modelo.
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Las luces distantes son útiles para iluminar objetos o un sombreado uniforme en una dirección y para simular la luz solar directa. Una sola fuente de luz distante simula el efecto de los rayos solares desde la ubicación que se le dé; debido a esta característica los renders fotorrealistas ofrecen una calculadora especial que permite indicar la orientación de la luz a partir de la posición del sol basado en la hora del día y la ubicación geográfica del lugar que se desea simular.
Las luces puntuales radian luz en todas las direcciones desde su ubicación. La intensidad de la luz disminuye con la distancia de acuerdo a su factor de atenuación.
La luz puntual es útil para simular la luz que emana de un bombillo u otra fuente de luz artificial común. Se utiliza para crear efectos generales de iluminación. Se puede combinar una luz puntual con un reflector para crear "efectos de iluminación. Las luces puntuales son una alternativa a las luz ambiental para proveer relleno luminoso a un área delimitada.
Los reflectores emiten un cono direccional de luz. Se puede especificar la dirección de la luz y el tamaño del cono. Como en las luces puntuales, la intensidad de la luz de los reflectores disminuye con la distancia. Los reflectores tienen un ángulo de máxima iluminación y otro de caída de iluminación que unidos especifican cómo disminuye la intensidad de la luz transversalmente en el cono. Cuando la luz de un reflector incide en una superficie, el área de máxima iluminación está rodeada por un área de menor intensidad.
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Hotspot cone angle: Define la parte más brillante del haz de luz. También se conoce como ángulo del haz (beam angle)
Falloff cone angle: Define el cono luminoso. También se conoce como ángulo de campo (field angle).
A la región definida entre estos dos ángulos se le denomina a veces como área de disminución rápida de la intensidad.
Mientras mayor sea la diferencia entre estos dos ángulos, más suave será el borde del haz de luz. Si los dos ángulos son iguales, el borde del haz de luz es más pronunciado. Ambos valores pueden variar entre 0 y 160 grados. No se puede indicar un ángulo de máxima iluminación mayor que el valor del ángulo de caída de la iluminación. Los reflectores son útiles cuando se desea resaltar características específicas y áreas del modelo.
Cuando se crea o modifica una luz para hacer un render fotorrealista, se puede utilizar la opción Shadow On. Cuando se hace render del tipo Photo Real o Photo Raytrace, las luces generan sombras-bajo el supuesto de que la opción global Shadows en la sección Rendering Options del cuadro de diálogo Render está marcada. Las sombras incrementan el tiempo de render, pero también incrementan el realismo de la escena.
Los renders fotorrealistas pueden generar tres tipos de sombras: sombras volumétricas (volumetric shadows), mapas de sombras (shadow maps), y sombras radiales (raytraced shadows).
Utilizar Sombras Volumétricas (Volumetric Shadows)
Los renders Photo Real y Photo Raytrace pueden generar sombras volumétricas. Los renders calculan el volumen del espacio creado por la sombra de un objeto y generan una sombra basados en ese volumen.
Las sombras volumétricas tiene bordes bien definidos pero sus contornos son aproximados. Las sombras volumétricas creadas por objetos transparentes o traslúcidos son afectadas por el colordel objeto que las generó.
Para generar sombras volumétricas:
1 Del menú View, se hace clic en Render > Preferences. 2 En el cuadro de diálogo Render Preferences, se indica en Rendering Type, Photo Real o Photo Raytrace.
3 En el recuadro Rendering Options, se marca la opción Shadows. Después se hace clic en OK.
4 Del menú View, se hace clic en Render > Light. fullmecanica.com pag. 77
5 En el cuadro de diálogo Lights, se selecciona el tipo de luz. Seguidamente se hace clic en New.
6 En el cuadro de diálogo New Light, se teclea el nombre de la luz.
7 En Shadows, se indica Shadow On. Seguidamente se hace clic en Shadow Options.
8 En el cuadro de diálogo Shadow Options, se marca Shadow Volumes/Raytraced Shadows.
9 Ahora se hace clic en OK para salir de cada cuadro de diálogo.
Los mapas de sombras no heredan el colorde los objetos transparentes o traslúcidos, pero es la única manera de generar sombras con bordes suaves en los renders fotorrealistas. La suavidad de los bordes de la sombra se puede ajustar. (Para el caso de luces reflectores, la relación entre el tamaño del mapa de sombra y el área de caída del cono de luz determina la resolución final de la sombra.)
Para generar un mapa de sombra:
4 Del menú View, se hace clic en Render > Light. 5 En el cuadro de diálogo Lights, se selecciona el tipo de luz y después se una de las siguientes alternativas:
· Para crear una nueva luz, se hace clic en New y se introduce el nombre de la luz.
· Para modificar una luz existente, en Lights, se selecciona el nombre de luz y después se hace clic en Modify.
6 En el cuadro de diálogo New Light o Modify Light, en Shadows, se indica Shadow On. Seguidamente se hace clic en Shadow Options.
7 En el cuadro de diálogo Shadow Options, se quita la marca de Shadow Volumes/Raytraced Shadows.
Los mapas de sombra sustituyen el tipo predeterminado de sombra (volumétrica para Photo Real o radiales para Photo Raytrace).
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8 Se ajusta el tamaño del mapa de sombra si es necesario (el tamaño predeterminado es 128).
Las sombras radiales (al igual que otras efectos radiales de reflexión o refracción) son generadas mediante el trazado del camino de los haces de luz o rayos emitidos por la fuente de luz.
Las sombras radiales tiene bordes bien definidos y contornos precisos, también transmiten el colorde objetos transparentes o traslúcidos.
Si se marca la opción Shadows y se indicó el tipo Photo Raytrace, se generan sombras radiales para cada luz que tenga indicada la generación de sombras, excepto las luces que se indicaron para generar mapas de sombra.
Las sombras y la velocidad del render
Las sombras siempre incrementan el tiempo de render, a veces considerablemente. Las sombras volumétricas tienden a generarse más rápido que las sombras radiales para las geometrías sencillas. Para geometrías más complejas con una gran cantidad de caras, sin embargo, las sombras radiales se pueden generar más rápido que las sombras volumétricas.
Los mapas de sombra son particularmente costosos en términos de tiempo de render. Se puede ahorrar algún tiempo seleccionando a mano los objetos que se desea que generen sombras.
La manera en que incide la luz en cada superficie en un modelo depende del ángulo de incidencia de la luz sobre la superficie y, para las luces puntuales y los reflectores, de la distancia de la superficie a la fuente de luz. La reflexión de la luz por una superficie depende de las cualidades que se configuren para el material asociado a la superficie.
Influencia del Ángulo de incidencia de la luz en las caras
Mientras más inclinada está una superficie respecto a la dirección de la luz, más oscura aparece la superficie. Las caras perpendiculares a los rayos de luz aparecen los más brillantes, mientras más alejada esté una superficie del ángulo de 90 grados, más oscura se verá. La siguiente figura ilustra cómo el ángulo de incidencia afecta la iluminación de la cara: cada cara tiene la misma longitud; cada fuente de luz emite con la misma intensidad, indicada con la cantidad y separación entre los rayos de luz. Como se puede apreciar, cuando el ángulo de incidencia se aleja de 90 grados, la cantidad de luz que llega a la superficie es menor, por lo tanto, la misma se verá más oscura.
La cara 1 es perpendicular a los rayos de luz y en ella inciden los 8 haces de luz. Es la más iluminada de las 3 caras
La cara 2 tiene un pequeño ángulo de inclinación respecto a los rayos de luz y en ella inciden sólo 6 haces. Es más oscura que la cara 1.
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La cara 3 tiene el mayor ángulo de inclinación respecto a los rayos de luz y en ella inciden sólo 4 haces. Es la más oscura de las 3 caras
Efecto del ángulo de incidencia de la luz sobre una superficie
Cuando se utiliza una fuente de luz distante que emite haces paralelos en un dirección, todas las caras que tienen el mismo ángulo de inclinación respecto a esa luz, tienen la misma iluminación..
Resultado de hacer render a un objeto iluminado por una luz distante
Para configurar el colorde las luces y la reflexión de las superficies a esas luces, se puede utilizar uno de los dos sistemasde colores implementados: un sistema de colores primarios denominado RGB basado en los colores rojo (red), verde (green) y azul (blue) o el sistema HLS que se basa en el tinte (hue), la iluminación (lightness), y la saturación (saturation).
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Mezclando los colores primarios RGB se otienen los siguientes colores secundarios: amarillo (yellow = red y green), ciano (cyan = green y blue), y magenta (=red y blue). Todos los colores primarios unidos producen el blanco; la ausencia de todoslos colores produce el negro. Cuando se utiliza el sistema HLS, se selecciona el color de un ranfo de tintes (hues) y se varía su iluminación (brightness) y saturación (la cantidad de negro que contiene el tinte).
Las imágenes fotorrealistas utilizan dos tipos de reflexión - difusa y especular (de espejo).
Las superficies tales como paredes empapeladas o con pinturas mate exhiben reflexión difusa. La luz que incide en superficies cuya única reflexión es difusa, dispersan la luz el todas las direciones por igual. La siguiente figura muestra tres haces de luz que inciden en una superficie mate. La superficie refleja la luz en todas las direcciones. En ese caso cualquiera de los puntos de mira 1, 2 , y 3 pueden mostrar la reflexión de la luz.
Independientemente de la ubicación del punto de mira, la reflexión de la superficie es la misma. Por esa razón, cuando los renders de Photo Real o Photo Raytrace miden la reflexión difusa, no toman en cuenta la ubicación del punto de mira de la vista.
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