基于NX4.0渲染及后期处理实例

　　一、前言

　　现在艺术类设计软件发展得比较成熟，可以较高表达出设计产品的外形特征，显示设计者的设计概念，但不能像工程设计类软件那样准确表达产品的物理特征。虽然目前有一些艺术 类设计软件与工程数据模型间可以相互转换，但由于两者普遍 采用的数据算法不同，很难直接交流，不利于提高产品的开发效率。

　　随着一些设计软件发展的成熟，很多工程设计类软件加入 了对产品外形的表达，如表面的粗糙度、表面反射和纹路，都 可以进行细致地表达，满足设计者表达自己的设计意图。

　　N X是西门子公司推出的集C A D/C A M/C A E于一体的三维参 数化软件，现在被广泛应用于机械、汽车、航空、家电、数 码通讯和玩具等设计制造领域。N X是一种全方位的3D设计软 件，集成了零件设计、产品装配、曲面造型、模具设计、钣 金设计、逆向工程、机构运动和仿真等功能，N X4.0中的渲染 模块就包含了此类功能供设计者使用。

　　二、NX渲染与后期处理简介

　　在N X中可以使用专门的渲染模块功能对三维模型进行渲染与后期处理。N X渲染模块基于物理原理对真实环境的光照进行 模拟，通过考虑光线对眼睛的刺激来计算光能强弱;模块中的 光源可以通过光源的实际性质来定义，极大扩展了用户的选择范围。

　　N X渲染与后期处理设计基于实物和组件的方法来设计合理的外形与显示效果，能够使模型快速概念化，生成光照与颜色效果，生成逼真的渲染图片和创建动画等。设计的主要内容包括实体的渲染与后期处理的形象化、渲染图片的设置、光照设置及艺术图像、视觉效果、材料与纹理设置和光栅设置。用户 可以导出图像文件、可视化图像和动画模拟等内容。

　　三、渲染实例分析

　　1.渲染整体思路

　　首先为手机外壳添加对应材料，并对特殊要求的材料进行 处理;再对手机键盘及表面添加必要的字体，并设置颜色;为手机屏幕添加演示图片及插入背景;根据背景环境设置光源， 对真实光照进行模拟;最后生成图像导出图片。

　　2.处理的具体步骤

　　(1)添加材料 图1所示为渲染前的手机三维模型，先在材料库中为对应部分选择对应材料，其中NX4.0中本身已包含有材料库可以方便选取，且材料自身包含对应的外观属性(如表面颜色、环境和反射率等，一些特殊材料也可以根据需要自己创建)。

　　(2)添加字体 为手机键盘添加字体，在“插入”→“曲线”→“文本”中，文字可以选择不同格式，加粗、倾斜等，对N X添加新字体 后可以选择所需要的字体。选择放置面后可以改变字体大小和 位置。再对字体经过拉伸后，可在“编辑”→“对象显示”中修改创建字体的颜色。这一功能可以满足一些产品设计，如仪表上的数字、产品装配设计时的必要注明等，如图2所示。

　　(3)材料编辑 若改变一些材料的表面属性，将手机两边的凸台选中，在凹凸中选择缠绕凹凸点，来表达为防滑特性。如图3所示中手机 摄像头前的透明塑料盖，选择为plastics材料。在材料属性编辑 器中可将其透明度改为68%，类型改为透明塑料。对于一些透明 的玻璃材料也可以同样操作，在渲染后保存的高质量图片可以表现出来。

　　(4)添加纹理 可以为材料添加花纹或必要的图像。如图4所示，面对手机屏幕时为了使模型更生动，对屏幕表面插入图片。在材料编 辑器图样中选择缠绕图样，其中包括N X中自带的纹路，也可以 自己添加图像。选择的图像目前支持J P E G、T I F F和P N G这几类 主流的图片文件格式。添加后可在纹理空间选项中调节纹理间距、位置和比例等。在图像模式中可对插入图像选择单个、平 铺等。同样的方法也可以加入企业标志或产品部件上需要表示 的符号。

　　(5)添加背景

　　最后还可以为模型加入背景，在“视图”→“可视 化”→“视觉效果”中选择“背景”，在类型中可以选择单色渐变，也可以用户自定义加入图片。(注：选择图片时应尽量选择大尺寸图片，否则无法显示。)

　　(6)光照设置 添加背景后，通过可视化中的普通光源选项对默认方向的光源进行设置，也可以在高级光源中添加需要的光源类型，并调节光源位置、光的颜色、光源强度和散射的范围等以真实模 拟出背景环境，使模型显得更加逼真。在插入背景后为突出手 机的视觉效果，选择高级光源中的标准Z 锥形光，并将创建的光 源拖到背景相应的位置以模拟闪光效果，如图5所示。

　　(7)输出图像 选择“视图”→“可视化”→“高质量图像”，定义方法为真实照片，在首选项中设定格式为光栅图片，显示设定为最接近 的RGB，图像大小为自定义，分辨率与绘画质量分别为高与精细。 开始着色后就可以用默认的TIFF格式保存文件，如图6所示。

　　四、结束语

　　本文用实例展示了应用N X渲染模块对产品进行外观设计的效果，使企业在产品研发中造型设计与功能设计结合得更紧 密，也为设计者节省更多的时间。