Render Studio 界面 - 外观库

若要将函数应用于零件的外观参数，请执行以下操作：

1. 在场景列表或图形区域中选择零件。外观面板显示零件的默认外观参数。

2. 在 “外观” 库中选择 “外观函数” 文件夹

   

   找到棋盘格图案 — 3D 纹理和棋盘格纹理凹凸贴图函数。本示例中都使用了它们。以下模型中下方的长方体零件用作参考：

   

3. 将棋盘格图案 — 3D 纹理函数拖动到“外观”面板上。在放下之前，请注意，许多外观参数以蓝色亮显。这表明此函数可以应用于这些参数中的任何一个。该函数应用于鼠标光标下方的参数。将该函数放在“透射”子菜单中的“透射权重”参数上：

   

4. 纹理函数已应用并自动在“外观”面板中打开。通过查看“外观”面板顶部的分层导航工具浏览记录可以验证这一点（如下面第一张图片所示）。单击该路径中的“外观 2”链接，该零件的外观随即打开，其中显示了“透射权重”参数旁边的纹理函数链接（如下面第二张图所示）。

   

5. 纹理函数充当光线透射穿过零件的遮罩（棋盘格纹理是应用于零件外观的透射权重参数的函数）。只要棋盘格图案为白色，光线就会透过。只要棋盘格图案为黑色，基础零件的颜色就会显示出来。棋盘格图案是零件的光线透射遮罩：

   

6. 或者，将棋盘格纹理凹凸贴图函数拖放到“外观”面板的“全局”子菜单中的“凹凸”参数上。“凹凸”参数是唯一变为蓝色的参数，表示该参数是唯一接受棋盘格纹理凹凸贴图函数的参数：

   

7. 棋盘格纹理凹凸贴图函数应用于“凹凸”参数，如下所示：

   

有关更多信息，请参见添加凹凸纹理和添加自定义凹凸纹理。

下一个示例将对零件的基色应用反色函数。可将此方法应用于任何外观颜色参数，并用于反转其颜色。

1. 选择零件。在本例中，选择了球体。

2. 将“反色”函数拖放到“外观”面板上零件的“基础”子菜单中的“基础颜色”上：

   

3. “反色”函数将在外观面板下打开。单击输入色样，然后选择一种颜色。该颜色的反色会用于零件的基色。在下面的示例中，选择红色会创建蓝绿色基色，因为蓝绿色是红色的反色：

   

此示例使用表面混合器功能在两种表面外观之间进行混合。完成后，将对第一个函数的参数（Surface 混合器的混合权重）应用附加函数（渐变 3 色/位置纹理）。这显示了如何在另一个函数之上构建一个函数。

1. 在场景列表中选择该零件。在此示例中，选择了一个方盒并从顶部平面进行查看。作为参考，包装盒的尺寸为 0.5 m 长 x 0.5 m 宽 x 0.5 m 高：

   

2. 在外观库中，搜索表面。右键单击“表面混合器”缩略图，然后单击“指定”（如下面第一张图片所示）。“外观”面板中的“全局”子菜单显示表面混合器函数参数（下图第二张）：

   

   • 基础材料 - 混合所基于的外观。

   • 混合材料 - 混合外观表面性质。

   • 混合权重 - 混合权重或遮罩纹理。

3. 搜索金属编织 02 - 黄铜钢合金外观，将缩略图拖放到基础材料参数上（如下面第一张图所示）。然后搜索金属编织 02 - 纯铜外观，并将缩略图拖放到混合材料参数上（如下面第二张图所示）。将混合权重调整为 1。这会混合两种外观（基础材料和混合材料）之间的颜色。结果如下面第三张图所示：

   

   

4. 单击混合材料链接以在“外观”面板中打开其参数（如下方第一幅图所示）。在“调整”子菜单中将材料旋转 90 度。水平图案现在与新旋转的竖直图案相结合（如下方第二幅图所示）。这使我们可以更好地可视化这两者的混合：

   

5. 若要返回父级表面混合器图层，请单击“外观”面板顶部导航工具浏览记录中的表面混合器链接：

   

以上步骤适用于将任何两种表面外观混合在一起。在以上步骤的基础上，将渐变函数应用到表面混合器函数的混合权重参数，以混合两种外观。

1. 打开 2 种外观并将其“编织和条形颜色”更改为以下颜色：基础材料为红色和绿色，混合材料为蓝色和黄色。这样可以更好地对后续步骤中的混合进行可视化。结果如下面第二张图片所示：

   

2. 返回父级表面混合器图层。在外观库中搜索渐变 3 色/位置纹理函数，然后将缩略图拖放到“混合权重”参数上。

   

3. 渐变 3 色/位置纹理函数现在应用于表面混合器函数参数的混合权重。渐变用作基础材料红色和绿色（从左边开始）和混合材料的蓝色和黄色（在右边结束）之间的遮罩。当渐变为黑色时，基础材料会显示出来。当渐变为白色时，混合材料会显示出来。

   更改渐变参数会生成混合两种外观的各种渐变结果。例如，下图显示了“模式：渐变”框选项（如下面第二张图片所示）：

   

提示

• 如果要混合两种颜色，请使用混合颜色函数并将其应用到“外观”或“选定对象”面板中任何可用的颜色参数上。使用混合颜色函数可以访问在诸如 Adobe Photoshop 和 GIMP（变暗、滤色、色彩增值、叠加等）等应用程序中提供的图层混合模式。

• 如果要在两个凹凸纹理之间进行混合，请使用 Blend normals 函数并将其应用到“外观”或“选定对象”面板中具有“凹凸”参数的位置。

• 除了渐变 3 色/位置纹理函数外，使用任何其他纹理函数，例如棋盘格图案或凹凸贴图 — Perlin 噪声纹理在两种外观之间进行混合。

• 添加自定义纹理以混合两种外观。将“导入位图文件”函数拖放到“混合权重”参数上（如下面第一张图片所示），然后单击位图文件打开“选择图像”对话框，可以在其中加载自定义纹理（如下面第二张图片所示）：

  

有关混合的技术提示，请参见使用 Render Studio 中的纹理和混合。

此步骤说明如何为场景中的零件添加特定体积和体积系数函数。体积作为外观添加到零件，而体积系数是添加到外观的吸收系数参数的函数。

对于此示例，发光船只对象放置在水用作体积的水下场景中。

1. 要添加体积，场景必须被体积本身包围。创建一个在所有侧面上环绕船体对象的零件模型，并且该零件要足够大以便提供充足的空间。

   （仅供参考）此示例中的包围盒为 5 立方米。矩形“船体”的长宽高分别为 0.6 米、0.075 米和 0.05 米。在此矩形的前面底部放置一个直径为 0.025 且深度为 0.03 米的孔，以便它不会一直穿透此矩形。最后，在孔内部创建一个半径为 0.004 米的球体，用作光源。每个图元（零件）在下面分别被称为体积、船体和光源。

   

2. 在场景列表中，选择体积零件。在外观库中搜索体积，右键单击“添加体积”缩略图，然后从环境菜单中选择“指定”。这会使周围的零件呈现出较厚的体积外观：

   

以下概述了“添加体积外观”面板参数：

• 基础材料 - 要在其上应用体积的材料。默认为透明。

• 吸收系数 - 要被参与介质吸收的光源的概率密度（世界空间中的每米）。默认为白色（R：255；G：255；B：255）。吸收值越高，每单位体积穿过的光线越少，介质就越暗。

• 散射系数 - 要从光源的当前方向散射的光源的概率密度（世界空间中的每米）。默认为白色（R：255；G：255；B：255）。散射值越高，整个介质内分散的光线就越多。

• 方向偏离 - 散射时光线方向的影响。值为 0 指定各向同性散射，1 指定正向散射，−1 指定反向散射。默认值为 0。

3. 在“外观库> 外观函数”文件夹中，找到体积系数函数，然后将体积系数函数拖放到“外观”面板的“吸收系数”参数的顶部（如下左图所示）。然后将色调参数调整为 R：139；G：179；B：198（如下右图所示）。这会产生一定体积的水来容纳船只。

   

4. 单击基础材料参数旁边的“透明”链接，并将“透射颜色”调整为 R：189；G：208；B：231，如下所示：

   

5. 在“外观”面板的顶部，单击“添加体积”链接以返回到体积参数。将“方向偏离”设置为 0.7。这样可以照亮场景，从而看见水中的船只。

   

6. 在场景列表中，取消选择体积零件并选择船只零件。在外观库中找到“金属 — 磨损氧化钢外观”，右键单击缩略图，然后从环境菜单中选择“指定”（如下左图所示）。在“外观”面板中，调整以下参数：比例：X：2 x Y：2；铁锈凹凸强度：0.4；铁锈量：0.1；铁锈反射粗糙度：0.5；反射粗糙度：1：

   

7. 在场景列表中，取消选择船只零件并选择灯光零件。在外观库中找到点光源外观，右键单击缩略图，然后从环境菜单中选择“指定”（如下左图所示）。放大船只，从下往上看。灯光亮但非常微弱（如右下图所示）：

   

   点光源参数包括：

   

   • 发射颜色 - 光源的颜色。将会以不影响发光通量的方式调整。默认值为白色（R：255；G：255；B：255）。

   • 通量 - 光源发射的总发光通量（以流明为单位）。默认值为 500。通常，需要根据场景增加此值。

   • 场景单位大小 - 将米转换为场景单位。例如：如果场景中的 1 为一英尺（美国惯用单位），则场景单位大小为 0.30481。默认值为 1。

   • 点光源指数 - 指数越高，发射越聚焦。默认值为 0。

   • 扩散角度 - 以弧度为单位的扩散角度。聚光灯扩散的硬限制。默认值为 6.283。

   • 双面发射 - 如果已启用，将在几何图元的正面和背面进行发射。默认设置为禁用。

8. 将“通量”设置为 20000 并将场景单位大小设置为 0.8。光源现在发射更高强度的光，且是漫反射和不聚焦的：

   

9. 要改为将光线聚焦到更狭窄的梁上，请将“点光源指数”设置为 15，并将“扩散角度”设置为 2.500：

   

10. 要让光的颜色与水相融合，将“发射颜色”设置为 R：157；G：189；B：226。请切记，可以根据不同的规格调整其中的任何参数。这是场景渲染中的一种变化形式：

    

这是将灯光发射添加到场景中任何零件的简单方式：

1. 在 Part Studio 或装配体中，创建用作光源的零件，并在该零件周围添加一些壁。在此示例中，已构建一个灯泡，并有一些侧壁和一块地板：

   

2. 在场景列表中选择壁。

3. 在外观库中，搜索应用。右键单击“应用透明涂层外观”，然后在环境菜单中单击“指定”。这增加了光发射反射的反射表面：

   

4. 在场景列表或图形区域中，选择灯泡的玻璃盖。

5. 在外观库中，找到“薄玻璃外观”。右键单击其缩略图，然后在环境菜单中单击“指定”。

   在下面的示例中，为螺丝底座指定了金属外观，为底部灯泡连接器指定了铜外观。最后，移除灯泡、灯罩和桌子，以更好地展示灯泡的发射。

6. 在场景列表中，选择用于灯泡内灯丝的零件（如下左图所示）。

7. 在外观库中，找到“添加发射外观”。右键单击其缩略图，然后从环境菜单中单击“指定”（如下中图所示）。灯丝起初看起来很暗（如下右图所示）：

   

   外观选项包括：

   • 基础材料 - 发射添加到的材料。默认为漫反射。

   • 强度 - 光源的亮度。默认值为 1000

   • 颜色 - 灯光发射颜色。默认值为白色（R：255；G：255；B: 255）。

   • 发射单位 - “强度”的物理单位。默认为“流明 m2”。其他选项有“流明”、“坎德拉”和“尼特”。

   • 单位比例 - 建模单位与米的转换系数。默认值为 100。

8. 在“外观”面板中，向上调整发射强度。请记住，这个值在很大程度上取决于场景尺寸。作为参考，下面创建的房间的尺寸为长 2.43 米，宽 0.97 米，高 0.84 米。强度值设置为 10000000。这会产生自发白光：

   

9. 调整颜色以控制光源发射的冷暖色调。以下示例显示选择一种新颜色时如何改变光源的发射。

   

10. 放大灯泡、降低强度并将颜色更改为蓝色，以创建如下所示的发射：

    

11. 最终示例显示在完成的场景中使用灯泡的方式，同时还添加了台灯和桌子。请注意，灯泡上方的灯罩如何向上和向下重定向灯光发射，并且使得在光源与壁之间设置灯罩后发射变暗。

    

与“添加发射”外观类似，“添加热发射外观”会将灯光添加到建模的零件、表面或面。但是，光源旨在作为热源。颜色参数由温度参数替代，会调整该参数以定义热源的类型。

1. 对零件建模之后，从 Part Studio 或装配体创建场景。此处使用的示例为一个阀门装配体：

   

2. 在场景列表或图形区域中选择零件。这是用作热发射源的零件。在下面的示例中，垫圈用作发射源：

   

3. 在外观库中，找到“添加热发射外观”。右键单击其缩略图，然后在环境菜单中单击“指定”：

   

4. 在“外观”面板中，向上调整强度。对于此场景，强度设置为 10000000。然后将温度设置为 2000。这会产生橙色的热发射：

   

5. 将“温度”值设置为 65000 会将发射更改为蓝色，这可用于指示热量来自诸如丁烷或丙烷气等碳氢化合物源，例如：

   

就一般规则而言，0 到 3500 的值属于红色-橙色-黄色范围，而自 10000 以上的数字则属于蓝色范围。默认值 6500 会发射白色光。

IES 光源配置文件用于描述灯的光线分布。此数据由许多制造商提供，以便设计人员可以渲染房间内的光线。

几个 IES 配置文件的示例。

通过 Render Studio，您可以将 IES 光源配置文件添加到光源。

1. 在场景列表或图形区域中选择零件或面。

2. 在“外观”库中搜索“ 光度学”。右键单击“光度学灯光”缩略图，然后在环境菜单中单击“指定”。以下示例是一个环境非常黑暗的客厅：

   

3. 在“外观”面板 > “分发” 的子菜单中，单击 IES 文件 (downlight.ies)。这将打开“选择灯光配置文件”对话框。

   

4. 执行以下操作之一：

   1. 从“当前”文档中选择 IES 文件

   2. 单击“其他文档”在另一个 Onshape 文档中找到 IES 文件

   3. 单击对话框底部的导入链接，从您的计算机中找到 IES 文件。选择后，单击“打开”按钮：

      

      通知显示上传已完成后，您将无法在“选择图像”对话框中看到该图像。这是因为 Render Studio 场景是导入时零件、Part Studio 或装配体的快照，并且该图像在导入后会被导入到 Onshape 文档中。现在需要一个新版本才能更新场景。单击“选择图像”对话框中的“在 [文档名称] 中创建版本”链接：

      

      “创建版本”对话框打开。输入版本信息，然后单击“创建”按钮。

如果您在“选择灯光配置文件”对话框中看不到“创建版本”链接，请单击“文档”面板上的“创建版本”按钮 () 以打开“创建版本”对话框。创建新版本。关闭并重新打开“选择灯光配置文件”对话框。导入的图像现在应该可用。

有关上传文件的更多信息，请参阅导入文件。

5. 创建新版本后，IES 文件将位于“选择灯光配置文件”中。单击选择它：

   

6. 选择后，文件将加载到 IES 文件输入框中：

   

7. 编辑“外观”面板子菜单中的参数。例如，更改色调以更改灯光颜色，并通过调整流明或倍数来增加光的强度。在以下示例中，IES 配置文件应用于起居室天花板上的嵌入式灯：

   

下面是照明的两种变化形式。第一幅图使用的 IES 配置文件的光线发射范围比上面的示例更宽，而第二幅图使用的 IES 配置文件使灯泡周围发射光晕。发射颜色也设置为蓝色：

要获得免费 IES 配置文件的集合，请访问 https://ieslibrary.com/en/home。

显示屏幕是用于仿制电视、计算机或其他数码屏幕上图像的一种非常特定类型的外观。选项包括：

• 图像 - 打开“选择图像”对话框，可以在其中找到要映射到显示屏上的图像。

• 重复图像 - 如果启用，则图像在 UV 坐标中重复。如果禁用，则在 UV 坐标中显示图像的单个实例。默认设置为启用。

• 强度 - 显示发射的强度。默认值为 40。请注意，当应用此外观时，光源最有可能为黑色。将强度增加到较高的值应会产生足够的强度以查看发射。这将取决于场景的大小。

• 屏幕粗糙度 - 较高的粗糙度值会产生更大的高光和更模糊的反射。默认值为 0.2。

• 平动 - 沿 x 和 y 轴控制图像的位置。

• 旋转 - 图像的旋转角度，以度为单位。

• 缩放 - 沿 x 和 y 轴缩放图像大小。较大的数字会增加大小。较小的数字会减小大小。

显示屏幕灯光示例（应用到壁屏幕的正面）
强度：200000

以下灯光都使用相同的基本“光源发射器”参数。只有“色温”值会变化：

• 色温 - 颜色温度，以开尔文为单位。

• 流明（通量） - 光源发射的发光通量，以流明为单位。默认值为 1000。

• 双面发射 - 如果为真，将在几何图元的正面和背面进行发射。默认设置为禁用。

1900k 蜡烛 色温：1900.000	7000k 冷白色 色温：7000.000	5000k 荧光灯 色温：5000.000
3000k 卤素灯 色温：3000.000	4000k 天然白色 色温：4000.000	2700k 暖白色 色温：2700.000

以下是漫反射区域灯光选项：

漫反射区域灯光

• 通量 - 光源发射出的总发光通量（以流明为单位）。默认值为 500。

• 场景单位大小 - 将米转换为场景单位。示例：场景中的 1 为一英尺：场景单位大小 = 0.30481.0，场景中的 1.0 为 1 厘米：场景单位大小 = 0.01。

• 发射颜色 - 光源的颜色。将会以不影响发光通量的方式调整。默认值为白色（R：255；G：255；B：255）。

• 双面发射 - 如果为真，将在几何图元的正面和背面进行发射。默认设置为禁用。

以下是光度学灯光选项：

光度学灯光：

• 色调 - 发射光的其他色调颜色（例如，用于模拟凝胶）。默认值为白色（R：255；G：255；B：255）。

• 色温 - 颜色温度，以开尔文为单位。默认值为 6500。

• IES 文件 - 用于指定光分发的 IES 灯光配置文件。有关详细信息，请参见添加自定义 IES 灯光配置文件。

• 翻转方向 - 重新定向光源配置文件向上方向的矢量（其默认情况下朝向 y 方向），使其朝向 z 方向。默认设置为启用。

• 旋转 - 围绕灯光配置文件的上方向矢量旋转分布。默认设置为禁用。

• 流明或乘数 - 光的强度。如果禁用了“绝对配置文件”，则为光的流明输出。如果启用该选项，则是应用到原生光源配置文件强度的乘数。默认值为 2000。

• 绝对配置文件 - 控制强度是灯光的流明输出（已禁用）还是乘以原生灯光输出（已启用）。默认设置为禁用。

• 强度为乘方 - 如果启用，则强度解释为乘方，因此输出将除以光源的面积可得出辐射。这表示如果放大光源表面面积，场景亮度将基本保持不变。默认设置为启用。

• 仅正面发射 - 禁用区域光源背面的发射。圆柱光源有此要求，可避免光线从开放的圆柱帽泄漏出去。从技术上说，还应为球形光源进行此设置，即使这些光不会泄漏。默认设置为禁用。

• 其他发射 - 用于向光源添加基本 Lambertian 发射。在直接查看时，有助于避免较暗的光源。默认值为 0。

光度学灯光示例
流明或乘数：20000.000；反转方向：禁用