воскресенье, 17 марта 2013 г.

Объединение Autodesk Simulation вместе с Showcase Rendering

Ранее в этом году, компания Autodesk ® выпустила дополнение к приложению, которое позволяет создавать рендеры в Autodesk ® Showcase на основе импортированных результатов из Simulation CFD и CFD 360. Это дополнение является бесплатным. Его использование будет основной темой в данной статье. Эта тема особенно важна для производственного процесса. Далее будут рассмотрены следующие вопросы:
  • Зачем создавать рендеры результатов расчетов?
  • Где можно скачать Add-In?
  • Как работает Export Work?
  • Импорт в Showcase.
  • Стратегия.
  • Результаты и реклама продукта.
Зачем создавать рендеры результатов расчетов?
После долгих обсуждений разработчиков и производственных команд с клиентами, можно сказать, что рендеры с результатов расчетов позволяют командам передать сложные идеи для клиентов, без которых их могли не правильно понять или даже отказаться от их услуг. Кроме этого, применив некоторые творческие подходы использования Showcase, можно получить красивые результаты, благодаря которым можно представить свою продукцию с новой стороны.

Где можно скачать Add-In?
Приложение доступно с Autodesk Exchange App store:
Autodesk Exchange Simulation Section (http://goo.gl/ibN9J)

Рисунок 1: Раздел Simulation сайта Autodesk Exchange.

После установки надстройки, она появляется во вкладке под названием Add-Ins.

Рисунок 2: Add-Ins вкладка программы Simulation CFD 2013.

На рисунке 2 показана Add-Ins вкладка Showcase (подсвечена кнопка Export FBX), с помощью которой можно экспортировать результаты расчета с Simulation CFD. С этой вкладки большинство результатов можно экспортировать для визуализации, сохранив файл в формате FBX. Это больше удобная функция, чем обычная кнопка экспорта.

Как работает Export Work?
Кнопка экспорта FBX создает объекты, которые могут быть импортированы в Showcase, для их дальнейшей визуализации (рендеринга).

Рисунок 3: Диалоговое окно Showcase Export.

В диалоговом окне Showcase Export есть поля, которые позволяют пользователям изменять место хранения файлов FBX, количество линий потока, единицы измерения.


Рисунок 4: Результаты Simulation CFD.

Каждый компонент (линии потока, поверхности и т.д.), упакованы в один файл, но в Showcase по-прежнему они будут управляться отдельно. Единицы измерения имеют весьма важное значение. Они действуют так как и в  Fusion: если они не выбраны корректно, то приведут к несоответствию координат и размеров. Придется редактировать вашу модель тем или иным способом (например, масштабированием). Количество линий потока и поверхностей имеют немного таинственный характер, от них очень зависит размер файла. Это создает впечатление, что происходит наложение данных, которые отправляются на визуализацию. С настройками по умолчанию производится 20 МБ файлов (в зависимости от объема данных для трассировки), так что следите внимательно.

Импорт в Showcase.
Модели могут быть импортированы в Showcase, с помощью инструмента, который находится в меню приложения. После выбора экспортированного файла в Showcase он будет импортировать и конвертировать данные в собственном формате, а затем добавит его в рабочую среду.


Рисунок 5: Showcase Organizer.

На рисунке 5 показаны элементы для экспорта с именем Traces1.fbx. Обратите внимание, что сетка и линии потоков разделены. Поверхности подавлены, но линии потоков видимы. Примечание: экспорт моделей в Showcase не очень удобен для пользователей. Как правило, нам не так много нужно сделать, чтобы преобразовать файлы сборок непосредственно с Inventor и расчетов с Fusion прямо в Showcase. Однако, если единицы измерения не совпадут между импортированной геометрией и результатом в Showcase, некоторое масштабирование нужно будет применять. В данном случае, когда были исправлены единицы измерения при экспорте, некоторые манипуляции с масштабом все же были. Было банальное масштабирование и поправка линий потоков в правильное положение. 

Рисунок 6: Модель с результатом расчета.

Стратегии.
Большее внимание будет посвящено линиям потоков в оставшейся части статьи, но обратите внимание, что были созданы несколько хороших дополнений с поверхностями. 
Толщина следов.
Толщина линий применяется в Simulation CFD, окне Trace List. После экспорта из Simulation изменить это в Showcase уже нельзя. Следы толщиной 10 мм или тоньше лучше использовать в больших моделях, особенно там, где геометрия является более важной, чем сами следы. Как правило, большим количеством более тонких следов можно добиться лучших результатов. Однако там, где четко нужно просмотреть результаты контуров, необходимо задать толщину следов от 10мм до 20мм для лучшего восприятия. 
Трассировка стилей.
Дополнительные стили также доступны. По умолчанию стиль, показанный здесь, «Цилиндр». Еще один полезный стиль - это «Ленты». На выбор предложено около 10-ти стилей. Лучше пробовать разные стили, пока не подберете подходящий для Вас. 
По умолчанию при импорте приходит один материал, который называется «material». 

Рисунок 7: Отредактированные типы материалов.

Обратите внимание на вид значка оригинального импортированного "материала", что находится вверху в правой стороне окна. В некоторых случаях материал этого типа импортируется правильно, однако, в данном примере, нужно было настроить некоторые параметры, чтобы получить желаемый эффект. 
Прозрачность.
Этот эффект действительно требует деликатного баланса, так как если применять больше прозрачности, то хуже будет видно результат. 
Тени.
Тень была разбавлена по направлению вниз, и ограничена расстоянием, на которое будет отброшена. Первоначально стены были заполнены тенями, но это не тот эффект, что нужен. 
Преломление.
Преломление было большим плюсом для линий потока, оно позволило выделить трассировку лучей для улучшения эффекта (см. рисунок 8). Было много попыток визуализации разнообразными методами, прежде чем остановиться на том, что показано на рисунке 10.

Рисунок 8: Грубое преломление применительно к толстым линиям потока.

От этого было решено отказаться, но это может пригодиться в другом случае.

Отражения.
Были добавлены отражения для того, чтобы дать этим рендерам еще более реалистичный вид. На следующих изображениях приведены конечные результаты разработки дизайна комнаты и движения потоков для класса Autodesk University.

Рисунок 9: Грубый рендеринг в Showcase.

Рисунок 10: Рендеринг в Showcase с трассировкой лучей в 15 итераций.

Результаты и реклама продукта.
В предыдущем примере было очень трудно навести хороший пример результата эффективно выполненного рендера. Это были большие размытые кадры с большим пространством, нужно было постараться, чтобы показать, как результаты расчетов могут быть показаны в данном помещении. Единственным способом передать эту сцену с хорошо видимыми следами контуров, была демонстрация нескольких кадров с разных ракурсов. Тем не менее, если показывать на меньшем примере и с более явными линиями потоков, то это намного легче визуализировать и связывать с моделью даже в одном положении. 

Рисунок 11: Турбокомпрессор в разрезе (материал крыльчатки - стекло)
и линии потока.

На рисунке 11 корпус был немного вырезан, а свойство материала крыльчатки изменен на стекло. Результаты были оставлены без изменений, для явного соответствия информации, отображаемой в определенной цветовой гамме. Легко понять относительные изменения скорости, потока воздуха, который ускоряется в центре крыльчатки, но замедляется при сжатии вдоль внешнего края корпуса.
Впечатления.
Это мощная надстройка ограничивается только вашей фантазией. Изменение стилей линий потоков и их размеров, а также свойств различных материалов и окружающей среды может производить совершенно разные визуальные эффекты, которые могут быть настроены на потребности или настроение клиента.

Статья переведена с этого источника. (http://www.augi.com/)
С уважением, Дмитрий Мухин.