MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków

- 1 -

Wizualizacja projektów 3D

Piramida widoku kamery

W wizualizacji projektów 3D w Microstation wykorzystywana jest piramida widoku

Najważniejsze jej elementy przedstawia poniższy rysunek

Rys. 1 Piramida widoku

Piramida po lewej stronie zawiera dodatkowo wyświetloną płaszczyznę frontową oraz

płaszczyznę tylną. Włączenie wyświetlania tych płaszczyzn w piramidzie widoku można
dokonać z poziomu widoku atrybutów (Ctrl+B) – opcje clip front, clip back. Piramida po
prawej stronie ma włączone opisywane płaszczyzny.

Rys.2 Elementy piramidy widoku

Główne zasady tworzenia piramidy widoku:

•

Uchwyty w środkach poszczególnych elementów (białe kółka) pozwalają na ich

modyfikację położenia elementu. Modyfikacja położenia Punktu wstawienia kamery
nie spowoduje przesunięcia celu i odwrotnie, modyfikacja celu nie spowoduje
przesunięcia punktu wstawienia kamery.

•

Uchwyt przed płaszczyzną frontową służy do modyfikacji położenia całej piramidy

widoku.

•

Uchwyt płaszczyzny celowej pozwala także na jej obrót, oraz całej piramidy (punkt

wstawienia kamery pozostaje niezmieniony).

•

Uchwyt znajdujący się w lewym dolnym rogu płaszczyzny celowej pozwala na zmianę

kąta widoku obiektywu kamery.

MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków

- 2 -

•

Płaszczyzna frontowa musi znajdować się bliżej niż ogniskowa kamery i dalej niż 1/1000

odległości od kamery do płaszczyzny tylnej.

•

Płaszczyzna tylna musi znajdować się dalej niż odległość ogniskowa i bliżej niż

1000*odległość do płaszczyzny frontowej.

Ćwiczenie 10: Praca z kamerą widoku

Ustawienia kamery

Otworzyć plik projektu z ukończonym modelem biura (posłużyć się rysunkiem
ćwiczebnym zapisanym w buforze pod nazwą newbldg.dgn)

o

W widoku atrybutów (Ctrl+B) włączyć widok płaszczyzn frotowej i tylnej piramidy

(

clip front , clip back

)

o

W Widoku góry

Top View

ustawić aktywną głębokość na poziomie podłogi

wyższej kondygnacji AZ=2.90
o

Wybrać paletę Kamera

Tools>Tool Boxes>Camera

o

Z paska narzędzi Kamera wybrać Ustawienia kamery

Setup Camera

o

Zmienić Obiektyw kamery

Standard Lens

na

Wide

o

Wybrać (wskazać punktem danych) okno 3 – Widok przodu

o

W oknie 1 – Widok góry

Top View

wprowadzić punkt danych tuż za wejściem

do budynku w celu określenia położenia kamery. W oknie 1, 2 i 4 wyświetlony
zostanie widok piramidy
o

W oknie 1 – Widok góry

Top View

zdefiniować cel kamery poprzez

wprowadzenie punktu danych mniej więcej w środku budynku, tuż za klatką
schodową. Wyświetlana dynamicznie „piramida” pokazuje obraz widziany przez
kamerę. Elementy poza piramidą nie będą wyświetlane w widoku kamery.

W oknie 3 zostanie wyświetlony widok z ustawionej kamery

W podobny sposób ustawić kamery dla okna 3 i 4. W oknie 3 kamera ma być

ustawiona w punkcie (0,0,0) – użyć wprowadzenia współrzędnych poleceniem
xy=0,0,0 - i celować na prawy górny narożnik najwyżej położonego stopnia
schodów. W oknie 4 kamera ma być ustawiona poza budyniem na przedłużeniu
przekątnej łączącej lewy górny i prawy dolny narożnik budynku w odległości
około połowy długości przekątnej od prawego dolnego rogu budynku. Punkt celu
ma znajdować się w środku lewego górnego rogu budynku.

Punkty wstawieni kamery i określenia jej celu definiować w widoku 1.

Definiowanie kamery

Definiowanie kamery dla okna 2

o

Z paska narzędzi Kamera wybrać Zdefiniuj Kamerę

Define Camera

MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków

- 3 -

o

W oknie definicji kamery ustawić aktywny widok (activ view) na 2. Włączyć

widoczność piramidy

Display View Cone

o

Wybrać opcję

Pan

. Opcja ta służy do modyfikacji piramidy poprzez

przesuwanie i obracanie za pomocą uchwytów wszystkich elementów stożka.
o

W oknie 1 za pomocą uchwytu przesunąć płaszczyznę tylną tuż poza obrys

budynku. (Sprawdzić efekt zmian w oknie 2)
o

W oknie 1 wybrać uchwyt do przesuwanie całej piramidy widoku (kółko

pomiędzy białą a żółtą ramką) a następnie wpisać w wierszu poleceń dl=2,,.
Widok w oknie 2 został przesunięty o 2 metry wzdłuż osi X
o

W oknie 1 chwycić uchwyt do zmiany kąta widoku kamery (kółko z lewej strony

żółtej ramki) i przesunąć go w pobliże lewej zewnętrznej ściany budynku.
o

W oknie 1 przesunąć punkt wstawienia kamery wzdłuż osi pionowej w ten

sposób aby w oknie 2 nie były widoczne dwa pierwsze schody.

o

Wybrać opcję

Pan Vertical

(nie zmienić pozostałych ustawień) i w oknie

2 obrócić widok tak aby wszystkie schody były widoczne.

Opcje Pan vertical i Pan horizontal służa do obrotu widoku w płaszczyźnie
pionowej i poziomej i odmiennie od opcji Pan najlepiej korzystać z nich w oknie w
którym dokonujemy zmian

Definiowanie kamery dla Okna 3

o

W oknie definicji kamery ustawić aktywny widok (activ view) na 3. Włączyć

widoczność piramidy

Display View Cone

o

Wybrać opcję

Pan

i zmienić położenie płaszczyzny tylnej tak aby widok w

oknie 3 obejmował tylko obszar pomiędzy czterema filarami wokół klatki
chodowej (rysunek poniżej)

o

Korzystając z narzędzia

Dolly/Elevte

przesunąć widok w oknie 3 w ten

sposób by oprócz schodów widoczna była cała lewa oraz tylna poręcz górnej
kondygnacji

MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków

- 4 -

o

Korzystając z narzędzia

Dolly

przesuwając obraz do tyłu w oknie 3

zmodyfikować go w ten sposób aby schody nie były widoczne a widoczna była
jedynie lewa część poręczy górnej kondygnacji.

Definiowanie kamery dla Okna 4

o

W oknie definicji kamery ustawić aktywny widok (activ view) na 4.

o

Korzystając z narzędzi miny ogniskowej i zmiany kąta widoku kamery

Lens Focal

Length

i

Lens View Angle

zmienić widok w oknie 4 w ten sposób by

widoczny był cały budynek

o

Korzystając z narzędzi Pn Vertical obrócić widok w oknie 4 w płaszczyźnie

pionowej tak aby kamera widziała budynek z poziomu ponad nim.

o

W oknie definicji kamery zmienić dla okna 4 projekcje na równoległą

Projection:Parallel.

Obejrzeć zmiany widoku

Widok 3D może być w MS wyświetlany w 4 różnych projekcjach, jako rzut
środkowy lub równoległy (prostopadły). Najczęściej używany jest rzut środkowy

Three point

który najlepiej oddaje widok rzeczywisty

Wykorzystując dostępne narzędzia zmienić widok w oknie 3 tak aby widoczna był jedynie
lewa poręcz i jej skrajne filary

MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków

- 5 -

Zachowanie widoku kamery

o

Wybrać Narzędzia > Zachowane widoki

Utilities > Saved Views

o

W oknie Zachowane widoki

Saved Views

wybierając

o

W oknie

Save View

wpisać nazwę widoku zawierającego obraz kamery

ustawionej w oknie 2
o

Wybrać właściwe okno – (2)

o

Dodać opis np. schody

o

Wykonać [Zachowaj]

[Saved]

Zachowanie widoki z kamer w oknach 3 i 4.

Analogicznie jak w punkcie powyżej zachowaj widoki z okien 3 i 4

MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków

- 6 -

Ćwiczenie 11: Rendering widoków

W tym ćwiczeniu wykonane zostanie cieniowanie widoków różnymi metodami:
Constant, Sooth i Phong. Kolejne metody dają obraz lepszej jakości, lecz
rendering trwa dłużej.

Otworzyć plik projektu z zapamiętanymi widokami kamery

Cieniowanie w trybie Jednorodnym

Constant

o

Z palety Kontrolka widoku

View Control

wybrać narzędzie Rendering

Render

o

W oknie Rendering

Render

ustawić:

Cel > Widok

Target > View

Typ renderingu> Wypełnianie ukrytych linii

Render Mode > Filled hidden line

Typ cieniowania> Normalne

Shading Type> Normal

o

Wskazać widok do zacieniowania (Okno 4). Najpierw elementy są wygaszane a

następnie wyświetlane zgodnie z ustawieniami. Powtórzyć postępowanie dla
widoków kamery wewnątrz budynku.

Jeśli ekran w oknie pozostanie pusty, lub jest za ciemny należy sprawdzić ustawienia w
oknie Ogólne oświetlenie

Global Lighting

.

Ustawienia > Rendering > Ogólne oświetlenie

Settings > Rendering > Global Lighting

W oknie włączyć Żarówka

Flashbulb

i wybrać kolor biały

Rendering w trybie Gładkie

Smooth

o

Z palety Kontrolka widoku

View Control

wybrać narzędzie Rendering

Render

o

W oknie Rendering

Render

ustawić:

Cel > Widok

Target > View

Typ renderingu> Gładkie

Render Mode> Smooth

Typ cieniowania> Normalne

Shading Type > Normal

o

Wskazać widok do renderingu (Okno 4). Najpierw elementy są wygaszane a

następnie wyświetlane zgodnie z ustawieniami. Kolor jest ustalany dla każdego
obramowania polygonu a następnie stopniowany poprzez powierzchnie
polygonu. Nie widać załamań powierzchni krzywych
o

Powtórzyć postępowanie dla widoków kamery wewnątrz budynku.

Rendering w trybie Phong’a

o

Z palety Kontrolka widoku

View Control

wybrać narzędzie Rendering

Render

o

W oknie Rendering

Render

ustawić:

o

Cel > Widok

Target > View

Typ renderingu> Phong

Render Mode > Phong

Typ cieniowania> Normalne

Shading Type > Normal

o

Wskazać widok do renderingu (Okno 4). Najpierw elementy są wygaszane a

następnie wyświetlane zgodnie z ustawieniami. Ten tryb renderingu daje
najbardziej realistyczny obraz, ponieważ kolor obliczany jest dla każdego piksela.
Jest to jednak proces czasochłonny.
o

Powtórzyć postępowanie dla widoków kamery wewnątrz budynku.

MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków

- 7 -

Ćwiczenie 12: Dodanie źródeł światła i symulacja materiałów

Otwarcie pliku projektowego z zapamiętanymi widokami kamery i wykonanym

cieniowaniem

Włączenie oświetlenia słonecznego i ponowny rendering

o

Wybrać Ustawienia > Rendering > Ogólne oświetlenie

Settings > Rendering > Global Lighting

o

Włączyć Słoneczne

Solar

o

Rozwinąć menu szczegółowe

o

Wyłączyć Cienie słoneczne

Solar Shadows

o

Ustalić lokalizację wg miast [Miasta...] > Warszawa [OK.]

[Cities...]> Warsaw

[OK.]

Podstawione zostają współrzędne geograficzne miasta i GMT Offset
(Greenwich Mean Time)

o

Wprowadzić czas:

[10:15] [ AM] [Standard]

o

Wprowadzić datę: Lipiec 20 2003

July 20 2003

o

W oknie 4 wykonać rendering w trybie Phong

Przygotowanie do umieszczenia źródeł światła

o

W oknie 4 włączyć widoczność warstwy 7 zawierającej okna budynku

o

W Widoku góry

Top View

ustawić aktywna głębokość na poziomie podłogi

wyższej kondygnacji AZ=2.9
o

W oknie Ogólne oświetlenie

Global Lighting

wyłączyć oświetlenie Otoczenie

Ambient

, Słoneczne

Solar

, Żarówka

Flashbulb

i Niebo

Sky Light

. Takie ustawienie

zapewni oświetlenie jedynie utworzonymi źródłami światła

Umieszczenie miejscowego źródła światła (reflektora)

o

Wybrać Ustawienia> Rendering> Oświetlenie źródłowe

Settings > Rendering > Source Lighting

o

Wybrać Tryb >Utwórz

Mode>Create

o

Ustawić opcję wyboru typu oświetlenia Typ> Strumień

Type > Spot light

o

W oknie Widok góry

Top View

wskazać punkt przed budynkiem jako miejsce

położenia reflektora (za lewym narożem mniej więcej na przedłużeniu przekątnej
obrysu budynku)
o

Teraz należy wskazać kierunek promieni światła tak, by były oświetlone front i

lewa strona budynku
o

Drugi reflektor należy ustawić tak, by oświetlony był front i prawa strona budynku

Wskaźnik w obszarze okna wyświetla symbol przyłączonego źródła światła.
Symbol źródła światła jest komórką (cell) umieszczaną na warstwie 1 jako
elementy konstrukcyjne. Aby je wyświetlić należy włączyć Konstrukcje

Construction

w oknie Atrybuty widoku

View Attributes

(Ctrl+B) i włączyć

wyświetlanie warstwy 1

o

Wykonać rendering widoku w oknie 4 stosując tryb renderingu Gładkie

Smooth

-

obejrzeć rezultat
o

Wykonać rendering widoku w oknie 4 stosując tryb renderingu

Phong’a

-

obejrzeć rezultat

Powrót do oświetlenia „dziennego” - zamiast światła słonecznego zostanie użyte

oświetlenie punktowe. Punktowe źródło światła wysyła światło we wszystkich kierunkach i
nadaje się do oświetlenia ogólnego. Oświetlenie punktowe nie rzuca cienia i oświetla
wszystkie zwrócone do niego powierzchnie. Żarówka gwarantuje, że wszystkie
powierzchnie zwrócone do kamery będą oświetlone.

Wyłączenie Strumienia

Spotlights

o

Ustawienia > Rendering > Oświetlenie źródłowe

Settings > Rendering > Source Lighting

o

Wybrać Tryb>Modyfikacja

Mode>Modify

oraz Metoda> Edycja światła

Metod>

Edit Light

Wybrać źródło światła z wskazując lewy reflektor w oknie 1 i odznaczyć

pole przełącznika:

On

Wł

o

Wyłączyć w ten sam sposób drugi reflektor.

Dodanie oświetlenie punktowego

MS v8 XM – Paweł Hanus - Katedra Geomatyki Wydz. GGiIŚ AGH Kraków

- 8 -

o

W oknie Oświetlenie źródłowe

Source Lighting

wybrać Tryb >Utwórz

Mode>Create

o

Ustawić opcję wyboru typu oświetlenia Typ> ŚwiatłoPunktowe

Type > Point Light

i uaktywnić włącznik oświetlenia 

On

o

W widoku 1 dociągnąć do góry schodów – nie akceptować.

o

Wpisać DL=,,20 Punkt świetlny zostanie umieszczony nad środkiem budynku

o

Otworzyć okno Oświetlenie ogólne

Global Lighting

i włączyć Żarówkę

Flashbulb

( z intensywnością 1)

o

Ponownie wykonać rendering zewnętrznego widoku w trybie Phong