Modu³ 3D do programu Eagle

Od pewnego czasu na stronie internetowej

www.matwei.de

dostêpny jest skrypt ULP prze-

znaczony dla programu Eagle do tworzenia ob-

razu 3D projektowanej p³ytki drukowanej.

Skrypt ten przeznaczony jest do programu Eagle

w wersji 4.08 lub wy¿szej. Na ni¿szych wersjach

tego programu niestety skrypt ten nie bêdzie dzia-

³a³. Ponadto do utworzenia obrazu 3D projekto-

wanej p³ytki drukowanej bêdzie potrzebny dar-

mowy program do grafiki 3D POV-Ray, który

mo¿na œci¹gn¹æ ze strony

www.povray.org

-

obecnie dostêpna wersja 3.5 . No i oczywiœcie

potrzebny bêdzie nam program Eagle w wersji

co najmniej 4.0, który mozna œci¹gn¹æ ze strony

internetowej

www.cadsoftusa.com

(dostêpna

jest tam obecnie wersja 4.09 programu Eagle.

Postaram siê aby z t¹ publikacj¹ by³y dostêpne

wszystkie niezbêdne programu oraz skrypt 3D

do programu Eagle.

Instalacja skryptu i programów.

Po œci¹gniêciu z podanej wy¿ej strony interne-

towej pliku z tym skryptem (spakowany

ZIP”em) oraz programu POV-Ray v 3.5 nale¿y

skrypt ten rozpakowaæ do dowolnego katalogu

np. C:\3DEagle jak na poni¿szym rysunku. Na-

stêpnie nale¿y zainstalowaæ program POV-Ray

v 3.5, oraz program Eagle w wersji co najmniej

4.08 co jest na tyle proste, ¿e nie bêdê tego osob-

no opisywa³. (Jeœli mamy zainstalowane powy¿-

sze programy w tym Eagle w wersji co najmniej

4.08 to nie ma potrzeby ich ponownej instalacji.

Jeœli ktoœ nie potrafi sobie poradziæ z samodzieln¹

instalacj¹ tych programów to mo¿e mieæ trud-

noœci tak¿e z opanowaniem opisanego tu skryp-

tu, oraz programów EAGLE 4.xx i POV-Ray v

3.5. Kiedy mamy ju¿ zainstalowane wszystkie

niezbêdne programy nale¿y siê uwa¿nie zapoznaæ

z plikiem readme.txt, który siê znajduje w kata-

logu do którego rozpakowaliœmy skrypt 3D.

Najistotniejszy fragment tego pliku pokazuje

poni¿szy rysunek.

Rysunek ten przedstawia mianowicie ten frag-

ment pliku readme.txt, który opisuje, gdzie nale-

¿y skopiowaæ okreœlone pliki skryptu 3D. Plik

readme.txt jest napisany w jêzyku niemieckim,

ale nie powinno byæ problemów ze zorietnowa-

niem siê co gdzie nale¿y skopiowaæ. Kolorem

¿ó³tym oznaczono te pliki, które nale¿y skopio-

waæ do katalogu skryptów programu Eagle, jeœli

nie zmieniliœmy katalogu podczas instalacji pro-

gramu Eagle to bêdzie to

C:\Program Files\Eagle-

4.09r1\Upl\

Fragment pliku oznaczony kolorem

niebieskim oznacza te pliki, które nale¿y skopio-

waæ do podkatalogów programu POV-Ray. Oso-

biœcie proponujê rêcznie przegl¹daæ podkatalogi

programu POV-Ray i porównywaæ rozszerzenia

plików siê tam znajduj¹cych. Jeœli rozszerzenia

plików z podkatalogów programu POV-Ray siê

pokrywaj¹ z rozszerzeniami plików z katalogu

3DEagle zawieraj¹cego skrypt 3D do programu

Eagle, to oznacza i¿ pliki o okreœlonym rozsze-

rzeniu np. *.inc nale¿y skopiowaæ do podkatalo-

gu programu POV-Ray zawieraj¹cego pliki o tym

w³aœnie rozszerzeniu. Jeœli coœ przeoczymy to

przy tworzeniu obrazu 3D naszej p³ytki program

POV-Ray siê upomni o okreœlone pliki. Nato-

miast fragment porzedniego rysunku oznaczony

kolorem zielonym pokazuje dwa pliki MoDsMe-

ga.brd - przeznaczony do modu³u PCB progra-

mu Eagle oraz MoDsMega.pov przeznaczony dla

programu POV-Ray, s³u¿¹ce jako pliki demon-

staracyjne do powy¿szych programów. Jeœli po-

prawnie skopiowaliœmy skrypt 3D do programu

Eagle to w Panelu Kontrolnym (Control Panel)

w sekcji User Language Programs (ULP) powi-

nien pojawiæ siê skrypt 3d.ulp jak na poni¿szym

rysunku.

Obs³uga Skryptu 3D

W pierwszej kolejnoœci nale¿y utworzyæ okre-

œlony projekt zawieraj¹cy gotow¹ p³ytkê PCB w

programie Eagle w wersji co najmniej 4.08. Mo¿-

na wczytaæ tak¿e w module PCB dotowy pro-

jekt jak np. do³anczany do skryptu 3D plik MoD-

sMega.brd, co ilustruje poprzedni rysunek. Pro-

jekt taki musi byæ ukoñczony i zawieraæ wszyst-

kie po³¹czenia miêdzy elementami w postaci go-

towych œcie¿ek, a nie nitek je ³¹cz¹cych. Maj¹c

wczytany ju¿ gotowy projekt do modu³u PCB

mo¿emy przyst¹piæ do przetworzenia go na po-

staæ zrozumia³¹ dla programu POV-Ray. W tym

celu ponownie przechodzimy do Control Panel

programu Eagle i wybieramy w nim sekcjê User

Language Programs, a w niej skrypt 3d.ulp co

ilustruje poni¿szy rysunek.

Uka¿e siê wówczas

okienko informacuj-

ne jak na rysunku

obok w którym kli-

kamy na przycisku

OK.
Nastêpnie uka¿e siê znacznie wiêksze okienko z

zak³adkami jak na poni¿szym rysunku. W oknie

tym mamy mozliwoœæ wybrania jêzy-

ka menu (domyœlnie jest to jêzyk nie-

miecki), katalogu i nazwy pliku wyni-

kowego dla programu POV-Ray, a tak-

¿e kilka zak³adek umo¿liwiaj¹cych do-

datkowe i bardziej zaawansowane

ustawienia skryptu 3d.ulp. Na pocz¹t-

ku proponujê nic nie zmieniaæ i klik-

n¹æ na przycisku OK. U mnie po chwili

pokaza³y siê kilkakrotnie po sobie

okienka jak na poni¿szych rysunkach

z pytaniami o wartoœci niektóry ele-

mentów z p³ytki PCB, tj. nazwy, roz-

stawy koñcówek oraz kolory, okienka

te mog¹ byæjednak inne i dotyczyæ in-

Kiedy skrypt 3d.ulp zakoñczy pracê to nie sy-

gnalizuje tego w wyraŸny sposób, u mnie jedy-

nie kursor myski zmieni³ siê z klepsydry w strza³-

Po uruchomieniu programu POV-Ray w wersji

3.5 powinno ukazaæ siê okno jak na poni¿szym

rysunku.

kê. Na tym etapie mo¿na zakoñczyæ pracê z pro-

gramem Eagle i go zamkn¹æ, a uruchomiæ pro-

gram POV-Ray.

Tworzenie obrazu 3D w programie

POV-Ray

Po uruchomieniu programu POV-Ray w wersji

3.5 powinno siê ukazaæ okno jak na samym dole

tej strony. Opiszê ty tylko minimum opcji pro-

gramu POV-Ray niezbêdnych do utworzenia

obrazu 3D p³tyki PCB. Zainteresowanym pole-

cam szukanie dalszych wiadomoœci w interne-

cie, literaturze (o ile istniej¹ jakieœ publikacje na

temat tego programu) lub stopniowe poznawa-

nie programu POV-Ray metod¹ prób i b³êdów.

Kursorem myszki zaznaczy³em rozwijany pasek

w którym mamy mo¿liwoœæ wybrania rozdziel-

czoœci tworzonego obrazu 3D p³ytki PCB. Wy-

bieraæ mo¿emy dowolnie byle z g³ow¹. Jeœli

mamy wolny komputer np. klasy Pentium I 233

MHz i 32 MB RAM”u to tworzenie obrazu 3D

p³ytki PCB w wy¿szych rozdzielczoœciach np.

1280x1024 (pixeli) mo¿e trwaæ nawet kilkadzie-

si¹t minut !!! Dobierzmy wiêc opcje programu

do mo¿liwoœci naszego kmputera. Mój kompu-

nych pa-

r a m e -

trów. Ja

u siebie

nic nie

zmienia-

³em tyl-

ko kli-

k a ³ e m

OK wy-

bieraj¹c

o p c j e

domyœl-

ne.

ter ma procesor AMD K6 450 MHz i 320 MB

RAM”u , a przetwarzanie przyk³adowej tu p³yt-

ki drukowanej w rozdzielczoœci 640x480 (pixe-

li) trwa³o ponad 3 minuty !!! Nad rozwiajnym

okienkiem wyboru rozdzielczoœci tworzonego

obrazu 3D p³ytki PCB znajduje siê ikonka menu

Otwórz - Open, klikamy na niej i wskazujemy

po³o¿enie wczeœniej wygenerowanego w progra-

mie Eagle pliku o rozszerzeniu *.pov. W moim

przyk³adzie jest to plik o nazwie Test_3D.pov

znajduj¹cy siê w katalogu TEMP na dysku C:

Po wczytaniu tego pliku w programie POV-Ray

uka¿e siê zak³adka Test_3D.pov która od razu

jest otwarta i wygl¹da jak... zwyk³y plik teksto-

wy lub raczej fragment kodu Ÿród³owego jakie-

goœ programu odpowiednio pokolorowanego. Co

widoczne jest na poprzednim rysunku. Jeœli mamy

ochotê przegl¹dn¹æ siê temu plikowi dok³adniej

to zobaczymu i¿ w sposób tekstowy opisuje on

obraz 3D p³ytki PCB. Aby wygenerowaæ obraz

3D naszej p³ytki PCB wystarczy klikn¹æ na ikonce

Run znajuj¹c¹siê pod opcj¹ Help z menu progra-

mu POV-Ray. Wówczas okno programu POV-

Ray zmieni nieco wygl¹d jak na poni¿szym ry-

sunku. W dolnej czêœci okna programu POV-Ray

poka¿e siê dodatkowe okienko wyœwietlaj¹ce

operacje wykonywane przez program POV-Ray.

Ikona Run zmieni siê w ikonkê Stop, aktywna

stanie siê znajduj¹ca siê obok niej ikonka Pause.

Klikniêcie na ikonce Tray zamknie okno progra-

mu POV-Ray do tzw. zasobnika systemowego

(ikonka programu bêdzie widoczna obok zegara

systemowego) co zwolni nieco zasobów syste-

mowych - dotyczy to bardzo wolnych kompute-

rów. Program zniknie z ekranu monitora lecz

nadal bêdzie przetwarza³ obraz 3D naszej p³ytki

PCB. i Uka¿e siê on w ca³oœci dopiero po za-

koñczeniu pracy. Program POV-Ray w czasie

pracy pokazany jest na rysunku na nastêpnej stro-

nie. Co siê od razu rzuca w oczy to okno z pod-

gl¹dem 3D tworzonej p³ytki PCB na rysunku jak

widaæ jest to 52%, wybrana rozdzielczoœæ jest

640x480 pixeli, a czas przetwarzania p³ytki o

momentu uruchomienia przetwarzania wynosi 1

minutê i 37 sekund. Widzimy wiêc, ¿e wybranie

niewielkich rozdzielczoœci przetwarzanych p³y-

tek PCB na wolnym komputerze mo¿e trwaæ-

bardzo, bardzo d³ugo. Konieczny jest wiêc to

odpowiedni kompromis pomiêdzy rozdzielczo-

œci¹ obrazdu 3D naszej p³ytki PCB i wydajno-

œci¹ naszego komputera. Nawet jeœli nam nie

zale¿y na czasie to mo¿e siê tak zdarzyæ, ¿e ma³o

wydajny komputer mocno obci¹¿ony po kilku-

dziesiêciu minutach pracy siê poprostu zawiesi i

ca³¹ pracê bêdzie trzeba zacz¹æ od nowa. Czas

przetwarzania pokazywany jest na tzw. pasku sta-

nu programu POV-Ray w miejscu nad zegarem

systemowym. Natomiast na pasku stanu progra-

mu POV-Ray z lewej jego strony tj. nad przyci-

skiem start widoczne s¹ dwie liczby opisane jako

Rendering line 254 of 480 - obrazuj¹ one postêp

przetwarzania obrazu 3D naszej p³ytki PCB i kie-

dy te dwie liczy siê zrównaj¹ to program zakoñ-

czy pracê. Natomiast poni¿szy rysunek pokazu-

je samo okno podgl¹du tworzego obrazu 3D

naszej p³ytki PCBw koñcowym etapie jej prze-

twarzania. Tu muszê zaznaczyæ, ¿e tylko niektór

programy CAD dla elektroników posiadaj¹ opcjê

wizualizacji 3D zaprojetkowanych p³ytek PCB,

jak np. Protel 99 SE,Protel DXP, CSiEDA 3.0

(innych programów z tak¹ opcj¹ poza

jeszcze Eagle nie znam) lecz Eagle

ze skryptem 3d.ulp i programem

POV-Ray pod wzglêdem jakoœci ge-

nerowanego obrazu 3D p³ytek dru-

kowanych bije powy¿sze programy

na g³owê. Istnieje co prawda nak³ad-

ka na program Protel 99 SE popra-

wiaj¹ca obraz 3D p³ytek PCB lecz

wydaje siê mi, ¿e nak³adka ta i tak

ustêpuje opisanym tu skryptowi

3d.ulp i programowi POV-Ray. Go-

towy przetworzony obraz 3D naszej

p³ytki drukowanej jest automatycz-

nie bez ingerencji z naszej strony za-

pisywany przez program POV-Ray

w postaci pliku z rozszerzeniem *.bmp i tak¹

sam¹ nazw¹ jak plik Ÿród³owy wczytywany do

programu POV-Ray. W naszym wypadku otrzy-

mamy wiêc plik o nazwie Test_3D.bmp, który

zostanie zapisany w tym samym katalogu co nasz

plik Ÿród³owy, tj. C:\TEMP\Test_3D.bmp co ilu-

struje poni¿szy rysunek menad¿era plików - Win-

dows Commandera. Pliki te zaznaczono kolo-

rem czerwonym w lewym oknie menad¿era.

Natomiast gotowy obraz 3D naszej p³ytki PCB

mo¿emy zobaczyæ na rysunku na nastêpnych

stronach, gdzie zamiesczono tak¿e inne rysunki

3D p³ytek PCB otrzymanych z projektów utwo-

rzonych w programie Eagle 4.08 lub nowszym

za pomoc¹ programu POV-Ray w wersji 3.5

Opracowa³: Krzysiek