Визуализация в компас 3d. Визуализация в КОМПАС-3D: создание фотореалистичных изображений с помощью Artisan Rendering

Как создавать качественные визуализации 3D-моделей в КОМПАС-3D. Какие возможности предоставляет модуль Artisan Rendering. Как настроить освещение, материалы и камеру для получения фотореалистичных изображений. Какие преимущества дает использование визуализации при проектировании.

Что такое Artisan Rendering и зачем он нужен

Artisan Rendering — это модуль фотореалистичной визуализации для КОМПАС-3D, разработанный компанией АСКОН. Он позволяет создавать качественные изображения 3D-моделей, максимально приближенные к реальности.

Основные возможности Artisan Rendering:

• Настройка материалов и текстур
• Управление освещением сцены
• Настройка параметров камеры
• Применение эффектов постобработки
• Рендеринг с высоким разрешением

Зачем нужна визуализация при проектировании в КОМПАС-3D? Она позволяет:

• Оценить внешний вид изделия до изготовления
• Подготовить качественные изображения для презентаций
• Создать фотореалистичные каталоги продукции
• Проверить эргономику и дизайн на ранних этапах

Основные этапы создания визуализации в Artisan Rendering

Процесс создания фотореалистичного изображения в Artisan Rendering состоит из нескольких основных этапов:

1. Подготовка 3D-модели в КОМПАС-3D
2. Настройка материалов и текстур объектов
3. Настройка освещения сцены
4. Выбор ракурса и настройка камеры
5. Применение эффектов постобработки
6. Финальный рендеринг изображения

Рассмотрим каждый из этих этапов подробнее.

Подготовка 3D-модели для визуализации

Перед началом работы в Artisan Rendering необходимо правильно подготовить 3D-модель в КОМПАС-3D:

• Проверить и исправить ошибки в геометрии модели
• Удалить невидимые и лишние элементы
• Оптимизировать сложные поверхности
• Разбить модель на логические части для назначения материалов
• Настроить положение модели в глобальной системе координат

Качественная подготовка модели значительно упростит дальнейшую работу по визуализации и позволит получить лучший результат.

Работа с материалами и текстурами

Правильный выбор и настройка материалов — ключевой этап создания реалистичной визуализации. В Artisan Rendering доступны следующие возможности:

• Библиотека готовых материалов (металлы, пластики, дерево и др.)
• Настройка базовых параметров материалов (цвет, блеск, прозрачность)
• Применение текстур и карт рельефа
• Создание многослойных материалов
• Настройка отражений и преломлений

Для получения реалистичного результата важно точно подобрать параметры материалов в соответствии с реальными свойствами поверхностей.

Настройка освещения сцены

Правильно настроенное освещение позволяет подчеркнуть форму объектов и создать нужное настроение. В Artisan Rendering доступны различные типы источников света:

• Направленный свет (имитация солнца)
• Точечные источники
• Прожекторы
• Площадные источники
• Фоновое освещение

Для каждого источника можно настроить интенсивность, цвет, размер, направление и другие параметры. Важно найти баланс между различными источниками света для создания гармоничной сцены.

Настройка камеры и композиция кадра

От выбора ракурса и настроек камеры во многом зависит впечатление от финального изображения. В Artisan Rendering можно настроить следующие параметры камеры:

• Положение и направление обзора
• Фокусное расстояние (угол обзора)
• Глубина резкости
• Экспозиция
• Баланс белого

При выборе композиции кадра следует руководствоваться основными правилами фотографии — правило третей, ведущие линии, баланс объектов в кадре.

Применение эффектов постобработки

Для улучшения изображения после рендеринга в Artisan Rendering доступны следующие эффекты постобработки:

• Регулировка яркости, контрастности, насыщенности
• Цветокоррекция
• Виньетирование
• Размытие движения
• Блики от ярких источников
• Глубина резкости

Эффекты позволяют скорректировать изображение и сделать его более выразительным. Однако важно не переборщить с обработкой, чтобы сохранить реалистичность.

Рекомендации по созданию качественной визуализации

Несколько советов, которые помогут получить высококачественный результат в Artisan Rendering:

• Изучите реальные референсы похожих объектов
• Уделите внимание мелким деталям и текстурам
• Настройте несколько вариантов освещения
• Экспериментируйте с ракурсами и композицией
• Проработайте окружение и фон
• Не увлекайтесь чрезмерной идеализацией
• Сравнивайте результат с реальными фотографиями

Создание качественной визуализации требует времени и практики. Пробуйте разные подходы и анализируйте результаты для улучшения навыков.

Визуализация моделей из Компаса | Render.ru

Bolivar Ivanov

Пользователь сайта

4 мар 2019

#1

4 мар 2019

#1

Добрый день

По профессии я инженер-конструктор, компания занимается деревянными и немного металлическими изделиями(лавки, перголы, скамейки, столы и прочее), соотвественно работаем в конструкторских программах.
В принципе, ничего сложного. Хочу зарабатывать больше, поэтому думаю над тем как повысить зп и что предъявить боссу. Нашел идею, взять функцию визуализации картинок(которые мы выставляем на сайт) на себя.

Сейчас этим на аутсорсе занимается дизайнер. Картинки у него качественные, боссов устраивает. Но не обязательный и дедлайны не держит, все изменения в модели делаются через меня.

Подскажите, уважаемые, с чего мне начать и стоит ли учить 3d max? И как лучше перегонять модели из компаса в 3d max. Какой рендер использовать и какие уроки пройти.

Как я понимаю процесс идет так

Модель перегоняется в stp, потом открывается в максе и там выстраивается сцена, свет и прочее, исправляются какие-то небольшие косяки. Поправьте если это не так.

Спасибо за любые замечания и ссылки. Сильно не пинайте

 

Алик

Активный участник

25 дек 2019

#2

25 дек 2019

#2

3ds max понимает много САПР форматов, IGES, STEP, DWG. По максу есть Learning Path на Pluralsight.com

 

. . (TOTOpulos)

Знаток

26 дек 2019

#3

26 дек 2019

#3

Для рендера CAD’овских моделей вам вполне подойдёт Keyshot.

 

Павел Самута

Пользователь сайта

21 ноя 2021

#4

21 ноя 2021

#4

подойдёт Keyshot.

 

Услуги визуализации 3D модели на заказ и визуализация проектирование в SolidWorks, Cinema 4D, 3ds Max (Фотореалистичный рендеринг)

Компания Metal Working Group оказывает услуги фотореалистичной предметной и технической визуализации 3D моделей на заказ в любой области проектирования. Также мы оказываем услуги визуализации повышенной сложности.

Визуализация проектирования является одним из приоритетных направлений работы нашей компании.

Исходными материалами могут служить фото, рисунки, чертежи или устные описания объекта.

Нашу работу отличают индивидуальный подход к каждому заказу, своевременность исполнения, а также гибкая система цен и скидок.

Компания работает как с крупными организациями, так и с частными заказчиками. К каждому клиенту мы применяем индивидуальный подход.

Заказывая услуги 3D визуализации, у нас Вы найдете доступные цены, сжатые сроки выполнения проектов и качество выполняемой работы.

У нас трудятся высокопрофессиональные специалисты, с опытом работы, которые активно использовали ранее на производстве. Осуществляется визуализация 3d модели в самых новейших на сегодня программных продуктах: САПР Dassault SolidWorks, Autodesk Inventor, КОМПАС 3D (Kompas), Siemens NX, Ansys.

Нашу работу отличают высокое качество, оперативность сроков и демократичность цен.

Оценка стоимости Вашего заказа нашими специалистами проводится БЕСПЛАТНО.
Время оценки стоимости заказа занимает менее 2 часов.

 

 

 

Как посчитать примерную стоимость 3D визуализации моделей

Цена 3D визуализации моделей напрямую зависит от сложности и объёма проекта. Мы оказываем по услугам 3D визуализации и предварительное консультирование по оценке стоимости 3D визуализации . Интересующую информацию также можно получить по телефону или в разделе стоимость услуг, где представлена таблица с нашими ценами, но итоговую стоимость работ считает наш сотрудник, исходят из многих критериев.

Чтобы получить примерную стоимость перед отправкой технического задания, нужно обращать внимание на некоторые особенности своего проекта. Также большое внимание уделяется требованиям и желаемому результату.

Критерии ценообразования:

• Сложность предстоящей работы — основной критерий во время расчета стоимости.
• Время на выполнение. К нам часто обращаются клиенты, которым необходимо в сжатые сроки получить готовый вариант. Мы идём на встречу и увеличиваем скорость работы за счет собственных ресурсов (изменение очередности проектов, приобщение других сотрудников и т. д.). Только сжатые сроки всегда увеличивают стоимость работы.
• Требуемая проработка. Можно создать внешнюю модель строения, а можно проработать всю конструкцию до мельчайших подробностей и элементов. Данный параметр указывается в техническом задании и имеет своим преимущества. Также увеличивает время на работу и цену.
• Работа с дополнительной информацией, красивое оформление материала и другие дополнительные услуги. Если готовый проект использовать в собственных целях, то не обязательно применять дополнительные возможности.
• Изменение проекта и дальнейшее сопровождение. Наше сотрудничество с клиентами не всегда заканчивается на готовом проекте. По той причине, что большинство заказов будут требовать дальнейшей доработки и изменения, мы продолжаем сотрудничество и помогаем во всех вопросах.

Исходя из представленной информации, можно сделать необходимые расчеты. Для получения полной информации, лучше всего связаться с нашими специалистами и выслать техническое задание.

 

Выполняем следующие работы:

№	Вид работ
1	Услуги промышленного дизайна
2	Профессиональный фотореалистичный рендеринг (фотореалистичная визуализация) 3D моделей и сцен
3	Профессиональный фотореалистичный рендеринг (фотореалистичная визуализация) анимации работы механизма, анимации сборки и/или разборки
4	Подготовка и создание иллюстраций и рисунков для литературы, рекламных буклетов, каталогов и прочих изданий

 

С полным списком наших услуг, можете ознакомиться в разделе Наши услуги

 

Если у вас возникли вопросы, будем рады вам ответить.
Задать вопрос

 

Подробнее об услугах 3d визуализации в нашей компании

Наша компания оказывает услуги 3D визуализации на заказ частным лицам и компаниям. Проекты могут быть различной сложности и тематической направленности.

3D визуализация предметов и пространств позволяет получить полное визуальное представления об объекте, включая мельчайшие детали и подробности. Такая форма работы позволяет на начальных стадиях создания проекта оценить масштаб и стоимость работ, устранить стилистические и конструктивные недочёты. 3D визуализация может служить отличным средством рекламы.

Трёхмерный макет является эффективным инструментом донесения информации, общеизвестным фактом является то, что 80% информации человек воспринимает при помощи визуальных образов. Невозможно переоценить роль визуализации в таких профессиональных областях, как архитектура и строительство, дизайн, реклама, графика и мультипликация.

Благодаря своей актуальности и большой конкуренции на рынке, услуги 3D визуализации становятся всё актуальнее.

Подробнее о визуализации 3D модели

Что нужно знать о 3D-визуализации

Виды визуализации в 3D проектировании

 

Поделиться:

 

 

 

Создание карт и визуализация данных в 2D и 3D • Rayshader

Обзор

Rayshader — это пакет с открытым исходным кодом для создания 2D- и 3D-визуализации данных в R. Rayshader использует данные высот в базовой матрице R и комбинацию трассировки лучей, алгоритмов затенения рельефа и наложений для создания потрясающих 2D- и 3D-карт. Помимо карт, шейдер также позволяет пользователю преобразовывать объектов ggplot2 в красивые трехмерные визуализации данных.

Модели можно вращать и просматривать в интерактивном режиме, а движение камеры можно запрограммировать для создания анимации. Сцены также можно визуализировать с помощью высококачественного трассировщика путей rayrender . Пользователь также может создать кинематографический эффект постобработки глубины резкости, чтобы сосредоточить внимание пользователя на важных областях рисунка. 3D-модели также можно экспортировать в формат для 3D-печати с помощью встроенной функции экспорта STL и экспортировать в файл OBJ.

Установка

 # Чтобы установить последнюю версию с Github:
# install.packages("инструменты разработчика")
devtools::install_github("tylermorganwall/rayshader") 

В Ubuntu требуются следующие библиотеки:

 libpng-dev libjpeg-dev libfreetype6-dev libglu1-mesa-dev libgl1-mesa-dev pandoc zlib1g-dev libicu-dev libgdal-dev gdal-bin libgeos-dev libproj-dev 

Функции

Rayshader имеет семь функций, связанных с отображением:

• ray_shade() использует указанные пользователем направления света для расчета глобальной карты теней для матрицы высот. По умолчанию это также масштабирует интенсивность света в каждой точке с помощью скалярного произведения среднего направления луча и нормали к поверхности (также реализовано в функции lamb_shade , это можно отключить, установив lambert=FALSE .
• sphere_shade() сопоставляет текстуру RGB с отмывкой с помощью сферического отображения. Текстуру можно создать с помощью create_texture 9.0035 или загружается из образа. sphere_shade также включает в себя 7 встроенных палитр: «imhof1», «imhof2», «imhof3», imhof4», «пустыня», «чб», «единорог».
• ambient_shade() создает слой тени окружающего затенения, затемняя области, в которых меньше рассеянного света из атмосферы. Это приводит к тому, что долины темнее, чем равнины и хребты.
• texture_shade() вычисляет тень для каждой точки на поверхности, используя метод, описанный Леландом Брауном в «Затенение текстуры: новый метод изображения рельефа местности».
• height_shade() вычисляет цвет для каждой точки на поверхности, используя прямое преобразование высоты в цвет.
• lamb_shade() использует одно указанное пользователем направление света для расчета локальной карты теней на основе скалярного произведения между нормалью поверхности и направлением света для матрицы высот.
• add_shadow() берет две из приведенных выше карт теней и объединяет их, масштабируя вторую (или, если вторая представляет собой массив RGB, матрицу), как указано пользователем.
• add_overlay() берет трех- или четырехслойный массив RGB/RGBA и накладывает его на текущую карту. Если карта включает прозрачность, это учитывается при наложении изображения. В противном случае пользователь может указать один цвет, который будет помечен как полностью прозрачный, или установить полное наложение как частично прозрачное.
• create_texture() программно создает карты текстур с пятью цветами: подсветка, тень, левый заполняющий свет, правый заполняющий свет и центральный цвет для плоских областей. Пользователь также может дополнительно указать цвета в углах, но create_texture будет интерполировать их, если они не заданы.

Rayshader также имеет функции добавления воды и создания наложений:

• detect_water() использует алгоритм заливки для обнаружения водоемов минимальной площади, указанной пользователем.
• add_water() использует вывод detect_water , чтобы добавить на карту цвет воды. Пользователь может ввести свой собственный цвет или передать имя одной из предустановленных палитр из sphere_shade , чтобы получить соответствующий оттенок.
• generate_altitude_overlay() использует отмывку и карту высот для создания полупрозрачной отмывки, прозрачность которой зависит от высоты.
• generate_compass_overlay() создает наложение с компасом.
• generate_contour_overlay() вычисляет и возвращает наложение контурных линий.
• generate_label_overlay() здесь используется maptools::placeLabel() для создания меток для данной сцены. Либо используйте объект sf , либо вручную укажите координаты x/y и метку.
• generate_line_overlay() создает наложение линий, используя объект sf с геометрией LINESTRING.
• generate_point_overlay() создает наложение точек, используя объект sf с геометрией POINT.
• generate_polygon_overlay() создает наложение точек, используя sf объект с геометрией POLYGON.
• generate_scalebar_overlay() Эта функция создает наложение с масштабной линейкой заданной пользователем длины. Он использует координаты карты (заданные путем передачи экстента), а затем создает масштабную линейку с заданным соотношением x/y по карте. Если карта не проецируется (т. е. находится в координатах широта/долгота), эта функция будет использовать пакет geosphere для создания масштабной линейки нужной длины.
• generate_waterline_overlay() создает полупрозрачное наложение ватерлинии для наложения на существующую карту с использованием карты высот или булевой матрицы.

Также включены функции для добавления дополнительных эффектов и информации к вашим 3D-визуализациям:

• render_highquality() выполняет рендеринг в сцене с помощью встроенного трассировщика пути на основе пакета rayrender . Используйте это для высококачественных карт с реалистичным легким транспортом.
• render_depth() создает эффект глубины резкости для 3D-карты. Пользователь может указать фокусное расстояние, фокусное расстояние и диафрагму камеры, а также форму диафрагмы и интенсивность боке. Это либо отображает изображение на локальном устройстве, либо сохраняет его в файл, если задано имя файла.
• render_label() добавляет текстовую метку к координатам карты x и y на указанной высоте z (в единицах матрицы). Высота может быть указана относительно высоты в этой точке (по умолчанию) или абсолютно.
• render_water() добавляет 3D-прозрачный слой воды на 3D-карты после того, как устройство rgl уже создано. Это может либо добавиться к карте, на которой еще нет слоя воды, либо заменить существующий слой воды на карте.
• render_compass() помещает компас на карту в 3D.
• render_path() добавляет 3D-путь к текущей сцене, используя широту/долготу или координаты в системе отсчета, определенной объектом экстента. Если высота не указана, путь будет поднят на постоянное смещение над картой высот.
• render_points() Добавляет 3D-точки к текущей сцене, используя широту/долготу или координаты в системе отсчета, заданной объектом экстента. Если высота не указана, точки будут подняты на постоянное смещение над картой высот.
• render_polygons() Добавляет 3D-полигоны в текущую сцену, используя широту/долготу или координаты в системе отсчета, определенной объектом экстента.
• render_scalebar() помещает масштабную линейку на карту в 3D.

И несколько вспомогательных функций для преобразования растров в матрицы:

• raster_to_matrix() преобразует растровых объектов в матрицу.
• resize_matrix() изменяет размер матрицы (сохраняя содержимое), указывая требуемые размеры вывода или коэффициент масштабирования.

Четыре функции для отображения и сохранения ваших визуализаций:

• plot_map() Строит текущую карту. Принимает либо матрицу, либо массив.
• write_png() Записывает текущую карту на диск с указанным пользователем именем файла.
• plot_3d() Создает трехмерную карту на основе текстуры и матрицы высот. Вы можете настроить внешний вид карты, а также добавить пользовательский уровень воды.
• render_camera() Изменяет ориентацию камеры.
• render_snapshot() Сохраняет изображение текущего 3D-вида на диск (если задано имя файла) или отображает 3D-вид на текущем устройстве (полезно для включения изображений в файлы R Markdown).
• render_movie() Создает и сохраняет файл mp4/gif камеры, вращающейся вокруг 3D-сцены, либо с использованием встроенной орбиты, либо с помощью предоставленной пользователем.

Наконец, шейдер имеет единственную функцию для создания 3D-графиков с использованием объектов ggplot2:

• plot_gg() Берет объект ggplot2 (или список из двух объектов ggplot2) и использует эстетику заливки или цвета для преобразования графика в трехмерную поверхность. Вы можете передать любой из аргументов, используемых для указания камеры и цвета фона/тени в plot_3d() и управлять отображаемым 3D-графиком с помощью render_camera() и render_depth() .

Все эти функции предназначены для использования с трубой magrittr %>% .

Использование

Rayshader можно использовать для двух целей: как для создания карт с отмывкой рельефа, так и для визуализации трехмерных данных. Во-первых, давайте посмотрим на возможности отображения рейшейдера. Для последнего прокрутите ниже.

Отображение с помощью рейшейдера

 библиотека (рейшейдер)
#Здесь я загружаю карту с растровым пакетом.
loadzip = временный файл ()
download.file("https://tylermw.com/data/dem_01.tif.zip", loadzip)
localtif = raster::raster(unzip(loadzip, "dem_01.tif"))
отвязать (загрузить zip)
#И преобразуем его в матрицу:
elmat = растр_в_матрицу (localtif)
#Мы используем еще одну из встроенных текстур рейшейдера:
эльмат %>%
  сфера_тень (текстура = "пустыня") %>%
  plot_map() 

 #sphere_shade может смещать направление солнца:
эльмат %>%
  сфера_тень (солнечный угол = 45, текстура = "пустыня") %>%
  plot_map() 

 #detect_water и add_water добавляют на карту слой воды:
эльмат %>%
  сфера_тень (текстура = "пустыня") %>%
  add_water (detect_water (elmat), цвет = «пустыня») %>%
  plot_map() 

 # И мы также можем добавить слой с трассировкой лучей от этого направления солнца:
эльмат %>%
  сфера_тень (текстура = "пустыня") %>%
  add_water (detect_water (elmat), цвет = «пустыня») %>%
  add_shadow(ray_shade(elmat), 0. 5) %>%
  plot_map() 

 # Здесь мы добавляем слой тени окружающего затенения, который моделирует
#освещение от атмосферного рассеяния:
эльмат %>%
  сфера_тень (текстура = "пустыня") %>%
  add_water (detect_water (elmat), цвет = «пустыня») %>%
  add_shadow(ray_shade(elmat), 0.5) %>%
  add_shadow (ambient_shade (elmat), 0) %>%
  plot_map() 

Rayshader также поддерживает 3D-отображение путем передачи карты текстуры (либо внешней, либо созданной rayshader) в функцию plot_3d .

 элмат %>%
  сфера_тень (текстура = "пустыня") %>%
  add_water (detect_water (elmat), цвет = «пустыня») %>%
  add_shadow(ray_shade(elmat, zscale = 3), 0.5) %>%
  add_shadow (ambient_shade (elmat), 0) %>%
  plot_3d(elmat, zscale = 10, fov = 0, theta = 135, zoom = 0,75, phi = 45, размер окна = c(1000, 800))
Системный сон (0,2)
render_snapshot() 

Вы можете добавить масштабную линейку, а также компас, используя render_scalebar() и render_compass()

 render_camera(fov = 0, theta = 60, zoom = 0,75, phi = 45)
render_scalebar (limits = c (0, 5, 10), label_unit = «км», position = «W», y = 50,
                масштаб_длина = с (0,33,1))
render_compass (позиция = "Е")
render_snapshot(clear=TRUE) 

Rayshader также включает возможность добавления процедурно сгенерированного облачного слоя (и опционально теней):

 элмат %>%
  сфера_тень (текстура = "пустыня") %>%
  add_water (detect_water (elmat), цвет = "голубой") %>%
  add_shadow(cloud_shade(elmat, zscale = 10, start_altitude = 500, end_altitude = 1000,), 0) %>%
  plot_3d(elmat, zscale = 10, fov = 0, theta = 135, zoom = 0,75, phi = 45, размер окна = c(1000, 800),
          фон = "темно-красный")
render_camera (theta = 20, phi = 40, zoom = 0,64, fov = 56)
render_clouds(elmat, zscale = 10, start_altitude = 800, end_altitude = 1000, attenuation_coef = 2, clear_clouds = T)
render_snapshot (очистить = ИСТИНА) 

 rgl::rgl. clear() 

Эти облака можно настроить:

 elmat %>%
  сфера_тень (текстура = "пустыня") %>%
  add_water (detect_water (elmat), цвет = "голубой") %>%
  add_shadow (cloud_shade (elmat, zscale = 10, start_altitude = 500, end_altitude = 700,
                         sun_altitude = 45, attenuation_coef = 2, offset_y = 300,
              cloud_cover = 0,55, частота = 0,01, scale_y = 3, fractal_levels = 32), 0) %>%
  plot_3d(elmat, zscale = 10, fov = 0, theta = 135, zoom = 0,75, phi = 45, размер окна = c(1000, 800),
          фон = "темно-красный")
render_camera (theta = 125, phi = 22, zoom = 0,47, fov = 60)
render_clouds(elmat, zscale = 10, start_altitude = 500, end_altitude = 700,
              sun_altitude = 45, attenuation_coef = 2, offset_y = 300,
              cloud_cover = 0,55, частота = 0,01, scale_y = 3, fractal_levels = 32, clear_clouds = T)
render_snapshot (очистить = ИСТИНА) 

Вы также можете выполнять рендеринг с помощью встроенного трассировщика путей на базе rayrender. Просто замените render_snapshot() на render_highquality() . Когда вызывается render_highquality() , нет необходимости предварительно вычислять тени с помощью какой-либо из функций _shade() , поэтому мы удаляем их:

 elmat %>%
  сфера_тень (текстура = "пустыня") %>%
  add_water (detect_water (elmat), цвет = «пустыня») %>%
  plot_3d(elmat, zscale = 10, fov = 0, theta = 60, zoom = 0,75, phi = 45, размер окна = c(1000, 800))
render_scalebar (limits = c (0, 5, 10), label_unit = «км», position = «W», y = 50,
                масштаб_длина = с (0,33,1))
render_compass (позиция = "Е")
Системный сон (0,2)
render_highquality (образцы = 200, scale_text_size = 24, очистить = TRUE) 

Вы также можете легко добавить слой воды, установив вода = ИСТИНА в plot_3d() (и установив глубина воды , если уровень воды не равен 0), или используя функцию render_water() после рендеринга 3D-карты. Вы можете настроить внешний вид и прозрачность слоя воды с помощью аргументов функции. Вот пример использования батиметрических/топографических данных залива Монтерей, Калифорния (включенных в шейдер):

 montshadow = ray_shade(montereybay, zscale = 50, lambert = FALSE)
montamb = ambient_shade (montereybay, zscale = 50)
Монтерейбей %>%
    сфера_затенение (zscale = 10, текстура = "imhof1") %>%
    add_shadow(montshadow, 0.5) %>%
    add_shadow (монтамб, 0) %>%
    plot_3d (Montereybay, zscale = 50, fov = 0, theta = -45, phi = 45,
            размер окна = c(1000, 800), масштаб = 0,75,
            вода = ИСТИНА, глубина воды = 0, альфа-вода = 0,5, акварель = "голубой",
            waterlinecolor = "белый", waterlinealpha = 0,5)
Системный сон (0,2)
render_snapshot (очистить = ИСТИНА) 

Вода также поддерживается в render_highquality() . Мы загружаем пакет rayrender , чтобы изменить материал земли, добавив в него шахматный узор. По умолчанию камера смотрит в начало координат, но мы немного смещаем ее вниз, чтобы центрировать карту.

 библиотека (rayrender) 

 ##
## Прикрепление пакета: 'rayrender'
## Следующий объект замаскирован от 'package:rgl':
##
## text3d 

 монтерейбай %>%
    сфера_затенение (zscale = 10, текстура = "imhof1") %>%
    plot_3d (Montereybay, zscale = 50, fov = 70, theta = 270, phi = 30,
            размер окна = c(1000, 800), масштаб = 0,6,
            вода = ИСТИНА, глубина воды = 0, альфа-вода = 0,5, акварель = "#233aa1",
            waterlinecolor = "белый", waterlinealpha = 0,5)
Системный сон (0,2)
render_highquality(lightdirection = c(-45,45), lightaltitude = 30, clip_value = 10,
                   выборки = 256, camera_lookat = c (0,-50,0),
                   Ground_material = диффузный (color = "grey50", checkercolor = "grey20", checkerperiod = 100),
                   ясно = ИСТИНА) 

Rayshader также имеет формы карты, отличные от прямоугольных, включая c("hex", "circle") , и вы можете настроить карту в любой форме, которую вы хотите, установив области, которые вы не хотите отображать, на NA .

 пар(mfrow = c(1, 2))
Монтерейбей %>%
    сфера_затенение (zscale = 10, текстура = "imhof1") %>%
    add_shadow(montshadow, 0.5) %>%
    add_shadow (монтамб, 0) %>%
    plot_3d(Montereybay, zscale = 50, fov = 0, theta = -45, phi = 45, размер окна = c (1000, 800), масштаб = 0,6,
            вода = ИСТИНА, глубина воды = 0, альфа-вода = 0,5, акварель = "голубой",
            waterlinecolor = "белый", waterlinealpha = 0,5, baseshape = "круг")
render_snapshot (очистить = ИСТИНА)
Монтерейбей %>%
    сфера_затенение (zscale = 10, текстура = "imhof1") %>%
    add_shadow(montshadow, 0.5) %>%
    add_shadow (монтамб, 0) %>%
    plot_3d(Montereybay, zscale = 50, fov = 0, theta = -45, phi = 45, размер окна = c (1000, 800), масштаб = 0,6,
            вода = ИСТИНА, глубина воды = 0, альфа-вода = 0,5, акварель = "голубой",
            waterlinecolor = "белый", waterlinealpha = 0,5, baseshape = "hex")
render_snapshot (очистить = ИСТИНА) 

Добавление текстовых меток выполняется с помощью функции render_label() , которая также позволяет настраивать тип, цвет и размер линии вместе со шрифтом:

 montereybay %>%
    сфера_затенение (zscale = 10, текстура = "imhof1") %>%
    add_shadow(montshadow, 0. 5) %>%
    add_shadow(монтамб,0) %>%
    plot_3d(Montereybay, zscale = 50, fov = 0, theta = -100, phi = 30, размер окна = c (1000, 800), масштаб = 0,6,
            вода = ИСТИНА, глубина воды = 0, цвет водной линии = "белый", альфа линии воды = 0,5,
            вода альфа = 0,5, акварель = "светло-голубой")
render_label(montereybay, x = 350, y = 160, z = 1000, zscale = 50,
             text = "Посадка мха", textsize = 2, linewidth = 5)
render_label(montereybay, x = 220, y = 70, z = 7000, zscale = 50,
             text = "Санта-Крус", textcolor = "темно-красный", linecolor = "темно-красный",
             размер текста = 2, ширина линии = 5)
render_label(montereybay, x = 300, y = 270, z = 4000, zscale = 50,
             текст = "Монтерей", пунктир = ИСТИНА, размер текста = 2, ширина линии = 5)
render_label(montereybay, x = 50, y = 270, z = 1000, zscale = 50, textcolor = "белый", linecolor = "белый",
             text = "Каньон Монтерей", relativez = FALSE, textsize = 2, linewidth = 5)
Системный сон (0,2)
render_snapshot (очистить = ИСТИНА) 

Метки также поддерживаются в render_highquality() :

 render_highquality(samples=256, line_radius = 1, text_size = 18, text_offset = c(0,12,0),
                   clip_value=10, clear = TRUE) 

Трехмерные пути, точки и полигоны можно добавлять непосредственно из пространственных объектов из библиотеки sf :

Полигоны:

 montereybay %>%
  сфера_тень (текстура = "пустыня") %>%
  add_shadow (ray_shade (montereybay, zscale = 50)) %>%
  plot_3d (Montereybay, вода = TRUE, размер окна = c (1000 800), акварель = "dodgerblue")
render_camera(theta=-60, phi=60, zoom=0. 85, fov=30)
# Мы применим отрицательный буфер, чтобы создать пространство между соседними полигонами:
sf::sf_use_s2(ЛОЖЬ)
mont_county_buff = sf::st_simplify(sf::st_buffer(monterey_counties_sf,-0,003), dTolerance=0,004)
render_polygons(mont_county_buff,
                экстент = атрибут (монтерейбей, «экстент»), data_column_top = «АЛАНД»,
                масштаб_данные = 300/(2.6E9), цвет = "chartreuse4",
                параллельно = ИСТИНА)
render_highquality(clamp_value=10,samples=256) 

 render_polygons(clear_previous = TRUE)
render_camera(theta=225, phi=30,zoom=0.37,fov=48) 

точек:

 moss_landing_coord = c(36.806807, -121.793332)
x_vel_out = -0,001 + rnorm(1000)[1:500]/1000
y_vel_out = rnorm(1000)[1:500]/200
z_out = c(seq(0,2000,length.out = 180), seq(2000,0,length.out=10),
          seq(0,2000,length.out = 100), seq(2000,0,length.out=10))
bird_track_lat = список()
bird_track_long = список()
bird_track_lat[[1]] = moss_landing_coord[1]
bird_track_long[[1]] = moss_landing_coord[2]
для (я в 2:500) {
  bird_track_lat[[i]] = bird_track_lat[[i-1]] + y_vel_out[i]
  bird_track_long[[i]] = bird_track_long[[i-1]] + x_vel_out[i]
}
render_points (extent = attr (montereybay, «протяженность»),
              lat = unlist (bird_track_lat), long = unlist (bird_track_long),
              высота = z_out, zscale=50, цвет = "красный")
render_highquality (point_radius = 1, образцы = 256) 

 render_points(clear_previous = TRUE) 

Пути:

 render_path(extent = attr(montereybay,"extent"),
            lat = unlist (bird_track_lat), long = unlist (bird_track_long),
            высота = z_out, zscale=50,color="white", сглаживание=TRUE)
render_highquality(line_radius = 1,samples=256, clear=TRUE) 

Вы также можете применить эффект постобработки к 3D-картам для рендеринга карт с глубиной резкости с помощью render_depth() функция:

 элмат %>%
  сфера_тень (текстура = "пустыня") %>%
  add_water (detect_water (elmat), цвет = «пустыня») %>%
  add_shadow(ray_shade(elmat, zscale = 3), 0. 5) %>%
  add_shadow (ambient_shade (elmat), 0) %>%
  plot_3d (elmat, zscale = 10, fov = 30, theta = -225, phi = 25, размер окна = c (1000, 800), масштаб = 0,3)
Системный сон (0,2)
render_depth(focallength = 800, clear = TRUE) 

 ## Фокусное расстояние: 1732,75 

3D-графика с рейшейдером и ggplot2

Rayshader также можно использовать для создания 3D-графиков из объектов ggplot2 с помощью функции plot_gg() . Здесь я превращаю график плотности цвета в график трехмерной плотности. plot_gg() обнаруживает, что пользователь сопоставил эстетику заливки с цветом, и использует эту информацию для проецирования фигуры в 3D.

 библиотека (ggplot2) 

 ##
## Прикрепление пакета: 'ggplot2'
## Следующий объект замаскирован от 'package:rayrender':
##
## стрелка 

 ggdiamonds = ggplot(ромбы) +
  stat_density_2d (aes (x = x, y = глубина, fill = stat (nlevel)),
                  geom = «многоугольник», n = 200, бины = 50, контур = TRUE) +
  facet_wrap(ясность~. ) +
  scale_fill_viridis_c (опция = "А")
пар (mfrow = c (1, 2))
plot_gg(ggdiamonds, ширина = 5, высота = 5, трассировка лучей = ЛОЖЬ, предварительный просмотр = ИСТИНА)
plot_gg(ggdiamonds, ширина = 5, высота = 5, многоядерность = ИСТИНА, масштаб = 250,
        масштабирование = 0,7, тета = 10, фи = 30, размер окна = с (800, 800))
Системный сон (0,2)
render_snapshot (очистить = ИСТИНА) 

Rayshader автоматически игнорирует линии и другие элементы, которые не должны отображаться в 3D. Вот контурный график набора данных вулкана .

 библиотека (изменить форму2)
#Контуры и другие линии будут автоматически игнорироваться. Вот набор данных вулкана:
ggvolcano = вулкан %>%
  плавить() %>%
  ggplot() +
  geom_tile (aes (x = Var1, y = Var2, fill = значение)) +
  geom_contour (aes (x = Var1, y = Var2, z = значение), color = "черный") +
  scale_x_continuous ("X", расширить = с (0, 0)) +
  scale_y_continuous ("Y", расширить = с (0, 0)) +
  scale_fill_gradientn("Z", colors = terrain. colors(10)) +
  координата_фиксированная ()
пар (mfrow = c (1, 2))
plot_gg(ggvolcano, ширина = 7, высота = 4, трассировка лучей = FALSE, предварительный просмотр = TRUE) 

 ## Предупреждение: удалено 1861 строк, содержащих отсутствующие значения (geom_path). 

 plot_gg(ggvolcano, многоядерный = ИСТИНА, трассировка лучей = ИСТИНА, ширина = 7, высота = 4,
        масштаб = 300, размер окна = c(1400, 866), масштаб = 0,6, фи = 30, тета = 30) 

 ## Предупреждение: удалено 1861 строк, содержащих отсутствующие значения (geom_path). 

 Системный сон(0,2)
render_snapshot(clear = TRUE) 

Rayshader также определяет, когда пользователь передает эстетику цвета , и сопоставляет эти значения с 3D. Если оба color и fill передаются, однако шейдер по умолчанию использует fill .

 mtplot = ggplot(mtcars) +
  geom_point (aes (x = мили на галлон, y = расход, цвет = цилиндр)) +
  scale_color_continuous (пределы = c (0, 8))
пар (mfrow = c (1, 2))
plot_gg (mtplot, ширина = 3,5, трассировка лучей = ЛОЖЬ, предварительный просмотр = ИСТИНА)
plot_gg(mtplot, ширина = 3,5, многоядерность = TRUE, размер окна = c(800, 800),
        масштабирование = 0,85, фи = 35, тета = 30, солнечный угол = 225, сплошная глубина = -100)
Системный сон (0,2)
render_snapshot (очистить = ИСТИНА) 

Используйте комбинации цвета линии и заливки для создания различных эффектов. Вот график с террасами шестиугольников, созданный путем сопоставления цветов линий шестиугольников с черным.

 a = data.frame(x = rnorm(20000, 10, 1.9), y = rnorm(20000, 10, 1.2))
b = data.frame(x = rnorm(20000, 14,5, 1,9), y = rnorm(20000, 14,5, 1,9))
c = data.frame(x = rnorm(20000, 9.5, 1.9), y = rnorm(20000, 15.5, 1.9))
данные = rbind(a, b, c)
#Линии
pp = ggplot (данные, aes (x = x, y = y)) +
  geom_hex (ячейки = 20, размер = 0,5, цвет = «черный») +
  scale_fill_viridis_c (опция = "C")
пар (mfrow = c (1, 2))
plot_gg(pp, ширина = 5, высота = 4, масштаб = 300, трассировка лучей = FALSE, предварительный просмотр = TRUE)
plot_gg(pp, ширина = 5, высота = 4, масштаб = 300, многоядерность = TRUE, размер окна = c(1000, 800))
render_camera (fov = 70, масштабирование = 0,5, тета = 130, фи = 35)
Системный сон (0,2)
render_snapshot (очистить = ИСТИНА) 

Вы также можете использовать функцию render_depth() , чтобы направить внимание зрителя на важные области рисунка.

 пар(mfrow = c(1, 1))
plot_gg(pp, ширина = 5, высота = 4, масштаб = 300, многоядерность = TRUE, размер окна = c(1200, 960),
        угол обзора = 70, масштаб = 0,4, тета = 330, фи = 40)
Системный сон (0,2)
render_depth(focallength = 100,clear=TRUE) 

 ## Фокусное расстояние: 2001,41 

Наконец, вы можете увеличить допустимую ошибку при триангуляции модели, чтобы значительно уменьшить ее размер. Здесь мы уменьшаем модель до 1/100 ее исходного (нетриангулированного) размера, сохраняя при этом качество модели. Это может повысить производительность при рендеринге 3D-графиков с render_highquality() , а также повысить производительность на слабых компьютерах. Эта триангуляция поддерживается пакетом {terrainmehr}.

Здесь мы делаем 3D-график из стекла, используя триангулированную модель и render_highquality() .

 tempfilehdr = временный файл (fileext = ".hdr")
скачать.файл("https://www.tylermw.com/data/venice_sunset_2k. hdr",tempfilehdr)
пар (mfrow = c (1, 1))
plot_gg(pp, ширина = 5, высота = 4, масштаб = 300, трассировка лучей = FALSE, размер окна = c(1200, 960),
        fov = 70, zoom = 0,4, theta = 330, phi = 20, max_error = 0,01, verbose = TRUE) 

 ## Уменьшение на 98,8%: Количество треугольников уменьшено с 3600000 до 43606. Ошибка: 0,009982 

 Sys.sleep( 0,2)
render_highquality (выборки = 256, апертура = 30, свет = FALSE, focus_distance = 1700,
                   obj_material = rayrender::dielectric(затухание = c(1,1,0.3)/200),
                   Ground_material = rayrender::diffuse(checkercolor = "grey80",sigma=90,checkerperiod=100),
                   environment_light = tempfilehdr, camera_lookat = c(0,-150,0)) 

Виджет 3DFx—ArcGIS Web AppBuilder | Документация

В этом разделе

1. Настройка виджета 3DFx
2. Использовать виджет 3DFx

Виджет 3DFx предоставляет набор подходов к 3D-анимации для визуализации и анализа географической информации в интуитивно понятной и интерактивной 3D-среде. В настоящее время виджет поддерживает следующие шесть типов визуализации как в глобальных, так и в локальных сценах:

• Точечное выдавливание — цилиндры используются для отображения слоя точечных объектов
• Импульс — используются круги для отображения точечных объектов слой
• Отскок — использует светящиеся шарики поверх пунктирных линий, чтобы отображение слоя точечных объектов
• Fireball — использует летающие светящиеся шары для отображения полилинейного векторного слоя
• Jet Trail — использует летающие светящиеся шары с хвостами для отображения полилинейного векторного слоя
• Area Extrusion — использует прямоугольники для отображения полигонального объекта слой

Настройка виджета 3DFx

1. В разделе «Настройки визуализации» выберите визуализацию тип (подробности см. в разделе «Типы визуализации») из раскрывающегося меню.
   • Point Extrusion использует цилиндр для отображения слоя точечных объектов. Высота цилиндра представляет собой значение поля визуализации. Чем больше значение, тем выше цилиндр. Параметр «Максимальная высота символа» управляет высотой цилиндра с наибольшим значением. Опция Max Symbol Width управляет радиусом всех цилиндров. После активации виджета цилиндры постепенно выдавливаются из земли и останавливаются, когда достигают максимальной высоты.
   • Pulse использует круги для отображения слоя точечных объектов. Радиус круга представляет собой значение в его центроиде. Чем выше значение, тем больше круг. Параметр «Максимальная ширина символа» управляет радиусом круга с наибольшим значением. После активации виджета круги непрерывно расширяются до своего наибольшего радиуса и многократно сжимаются.
   • Bounce использует светящиеся шарики поверх пунктирных линий для отображения слоя точечных объектов. Высота пунктирной линии и радиус светящегося шара представляют собой значение поля в точке их расположения. Чем выше значение, тем больше светящийся шар. Параметр «Максимальная высота символа» управляет высотой пунктирной линии с максимальным значением. После активации виджета шарики непрерывно подпрыгивают на максимальную высоту и несколько раз возвращаются на землю.
   • Огненный шар использует летающие светящиеся шары для отображения полилинейного векторного слоя. Для линейного объекта создается дуга, соединяющая начальный узел и конечный узел этого объекта, и набор шаров летит по этой дуге, чтобы представить значение поля. Чем выше значение, тем больше шар. Для этого типа параметры Max Symbol Height и Max Symbol Width отключены. После активации виджета шарики непрерывно летят от начального узла к конечному узлу.
   • Jet Trail использует летающие светящиеся шары с хвостами для отображения полилинейного векторного слоя. Для линейного объекта светящийся шар с хвостом прыгает от начального узла к его конечному узлу, чтобы представить значение поля. Чем выше значение, тем больше шар. Для этого типа параметры Max Symbol Height и Max Symbol Width отключены. После активации виджета шарики непрерывно прыгают от начального узла к конечному узлу.
   • Area Extrusion использует поля для отображения полигональных векторных слоев. Для полигонального объекта прямоугольник выступает из-под земли на максимальную высоту, чтобы представить значение выбранного поля. Чем выше значение, тем выше коробка. Параметр «Максимальная высота символа» управляет высотой поля с наибольшим значением. После активации виджета коробки постепенно выдавливаются из земли и останавливаются, когда достигают максимальной высоты.
2. При желании вы можете включить или выключить Показать значения в процентах от всех значений для поля визуализации, указанного на шаге 6, если выбранный векторный слой содержит 400 или меньше записей. Если выбранный векторный слой содержит более 400 записей, флажок «Показать значения в процентах от всех значений» останется снятым.
3. Снимите флажок «Автоматически менять цвета», и цвет символа визуализации в сцене будет использовать цвет выбранной темы. Вы можете изменить цвет символа, выбрав цвет в разделе «Стиль» на вкладке «Тема». Если флажок установлен, цвет символа визуализации автоматически изменяется при наличии более одного поля визуализации.
4. Если применимо, определите максимальную высоту и ширину символа в метрах, а также интервал в миллисекундах для автоматического изменения цветов для каждого поля.
5. В разделе «Настройки слоя» выберите слой визуализации и отобразите поле в раскрывающемся меню.
6. Щелкните Добавить поле визуализации и выберите поле визуализации в раскрывающемся меню. При желании добавьте дополнительные поля визуализации. Укажите отображаемую метку для каждого поля визуализации. Вы также можете сортировать или удалять поля.

Использование виджета 3DFx

1. Щелкните виджет, и в нижней части приложения появится панель, отображающая значение поля визуализации для объектов сцены.