CAXA实体设计教案 台灯的渲染效果设计

台灯的渲染效果设计

【教材分析】

在CAXA实体设中，渲染对象可以是设计环境背景、装配/组件、零件、表面。

不能渲染零件中的某个图素。这里使用最简单的拖放渲染元素的方法，介绍如何

进行不同对象的渲染。光天是二维和三维世界之间最重要的差别之一。由于以二

维形式表现真实三维世界这种做法本身的限制，提供光照可以明显提高三维效

果。

在表现三维世界时，光的主题是不可避免的。CAXA实体设计提供了4种光

源并有丰富的光源属性来定义光源，能否制作出色的效果，取决于添加光源的技

巧。制作机械加工零件的图纸的工程师，或金属预制件的厂商，或许不操心光照

的问题。他们优先考虑的问题是精确的尺寸限定和准确的角度。不过，如果是工

业设计或者制作产品效果图，则需要逼真地表现零件外观的情况，光照就变得尤

为重要。

本章将介绍如何对设计环境背景、装配/组件、零件、表面这些不同的渲染

对象进行渲染，还将介绍三种修改零件外观属性的方法，分别是：从设计元素库

中拖出颜色、纹理和凸痕以及贴图等，然后将它们贴到零件上；使用智能渲染向

导来指导完成颜色、纹理、凸痕、贴图、光洁度、透明度以及反射的指定与修改：

使用智能渲染选项卡来定义高级和详细的自定义型零件渲染属性。

【学情分析】

作为高二数控专业的学生，已经学会机械制图、AUTOCAD等基本绘图知

识，同时具有一定的《CAXA制造工程师》三维造型的基础，如何能熟练掌握

CAXA实体设计这门软件，如何提高学生对学习CAXA实体设计的兴趣，最后

促使学生从初学者到精通者的转变，是我们在教学过程中面临的重大课题。

【教学目标】

♦知识目标：

•学会设计元素库中表面光泽设计元素的使用

•学会光源效果的设置

・学会零件透明度的修改设置

♦能力目标：

通过多媒体教学，学会对各种零部件的渲染，进一步提升学生对三维实体造

型的兴趣。培养学生的逻辑思维能力，空间想象能力及发现问题、分析问题、解

决问题的能力。

♦情感目标：

利用小组讨论法、多媒体教学法相结合的方法，让学生通过对日常生活中的

器具的造型渲染，产生对《CAXA实体设计》软件的兴趣，通过对例题与练习的

多次训练，使其熟练化，从而为将来的生产实习及工作打下基础。

【教学重点】

•如何在零件上实现不同的渲染效果。

•如何设置不同的光源效果。

•如何修改零件的透明度。

【教学难点】

•灯座的金属效果的设置处理

•灯罩的透明效果的设置处理

•平行光源和聚光源的效果设置

【教学方法】

多媒体讲授法相结合

【教学课时】

2课时

【教学用具】

CAXA实体设计软件，多媒体设备

【教学过程及内容】

导入：

利用多媒体展示本次课程任务一一台灯，分析结构：底座、灯座、灯泡和

灯罩。

新课讲解：

一、底座、灯座的金属感效果渲染设计

CAXA实体设计有数个智能渲染设计元素库，其中包括颜色、纹理、表面光泽、

凸痕和材质。如卜图所示。

动画卷面光泽姑图颜色V

通过拖放图素库中的智能渲染属性，可以方便地设置各种渲染效果。将智

能渲染设计元素各项渲染属性拖入设计环境时光标将变成一个刷子。此时的渲染

也具有很强的灵活性：如昊在选择了装配件的状态下拖放智能渲染，则弹出如图

11-2所示渲染层次询问对话框，根据不同的选择会对不同的渲染对象产生影响；

如果在零件或智能图素状态下选择了某个零件，拖放智能渲染属性将影响整个零

件；如果在表面状态下选择了某个表面，那么只有零件被选中表面受影响。

操作步骤：

1、将上次课设计好的台灯模型调入设计环境中。

2.点击选中台灯的底座，使其处于面编辑状态。

3.从“表面光泽”设计元素中拖放“亮黑色”到底座上。

4.单击选中台灯的灯座，使其处于面编辑状态。

5.从“表面光泽”设计元素中拖放“亮黄铜”到灯座上。

二、灯泡的发光渲染效果设计

单击选中台灯的灯泡使其处于面编辑状态，从“表面光泽”设计元素中拖放

“亮白色”到灯泡上。

三、灯罩的透明效果

1.单击使灯罩处于面编辑状态，从“表面光泽”设计元素库中拖放“亮绿色”

到灯罩的表面。

2.在表面上单击鼠标右键在弹出的菜单中选择“智能渲染”命令，弹出智能渲

染属性对话框。

0圆角过渡

©边倒角

4平移

名表面匹配

被拔模斜度

名等距

次删除

$编辑半径

蜃面转换为智能用素

生成►

/智能演染…

3.在对话框中选择“透明度”标签，在此选项下鼠标拖动“透明度”滑块，使

其数值为45,单击“确定”即可。

四、添加光源效果

CAXA实体设计使用4种光来修改二维设计环境的外观和氛围：

1.平行光

使用这类光在单一的方向上进行光线的投射和平行线照明。平行光可以照亮

它在设计环境中所对准的所有组件。尽管平行光在设计环境中同对象的距离是固

定的，还是可以拖动它在设计环境中的图标，来改变它的位置和角度。

平行光存在于所有预定义的CAXA实体设计设计环境模板中，尽管它们的数

量和属性可能不同。

2.点光源

点光源是球状光线，均匀地向所有方向发光。例如，可以使用点光源表现办

公室平面图中的光源。它们的定位方法与聚光源相同。

3.聚光源

聚光源在的设计环境或零件的特定区域中，显示一个集中的锥形光束。就像

在剧场中的灯光一样，CAXA实体设计的聚光源可以用来制造戏剧性的效果。可

以用它来在一个零件中表现实际的光源，如汽车的大灯。

和平行光不同，使用鼠标拖动，或使用三维球工具移动/旋转聚光源，可以

自由改变它们的位置，而没有任何约束。也可以选择将聚光源固定在一个图素或

零件上。

4.区域光源

区域光源实质上就是一个面光源，由一个面发光，照亮零件。区域光源可以

照亮它在设计环境中所对设零件的平面区域。可以改变区域光源的面积，拖动它

在设计环境中的图标来改变它的位置及角度。

注：1、在这个设计环境中，平行光呈现圆柱形，聚光源呈现透明的锥体，区域

光源是一个面，而点光源则呈现为球体。如果选择一个光源，平行光将出现一条

线，光源将出现锥体，来表明这个光源在设计环境中的走向。

2、如果设计环境中显示了光源，但是却无法看到，可以使用调整设计环境

工具或移动视向工具，将的视点向后移动。如果光源被挡在零件的另一侧，可以

使用动态旋转工具，移动的视点，直到光源出现在的视野中。

步骤如下：

(1)在“生成”下拉菜单中单击“光源”，或者在“渲染器”功能面板中点

击“插入光源”按钮

曲面装配工具显示常用工程标注加载应用程J

Q演染谬曝光度・打开x回退

g园背景通设置视向-►播放踊添加新

演染选项智能动画媪辑器

|雾化容插入光源二|■停止口一

(2)在设计环境中单击所需要的点，确定新的光源的位置。“插入光源”对

话框将出现。

插入光源冈

提示:要编辑或定位光源,谙首先点击靓图糜单中的洸涯确令，

以显示光源.

（3）选择所需要的光源种类，本例中选择“平行光”，然后选择“确定”。

如果此时不能看到设计环境中的光源，CAXA实体设计会弹出对话框询问是否

要显示它们。

单击“要”，则显示“光源向导”的第1页。如下图所示。

4）在“光源向导”的第1页，选择光源的亮度和颜色。

使用滑尺设置光源的科对亮度，或在亮度栏中输入一个数值。亮度是默认颜

色（灰色）或自定义的颜色的百分比。

可以输入大于1的数值，来创建一个特别明亮的光源。本例中输入1.5。

要编辑光源的颜色，选择“选择颜色二在出现的对话框中，双击所需要的

颜色。本例中不选择，留下默认设置。

选择“完成”，在设计环境中插入光源，然后关闭“光源向导”。

这样就完成了台灯的渲染操作。

注：如选择聚光源，其设置步骤如下所示：

1、在上述第三步中选择聚光源，其余几步不变。

2、单击“下一步”，转入“光源向导”的第2页，选择“是”或“否。来指

定光源是否产生阴影。本例中选择“否”。

在大部分设计环境中，应该只有不多几种光源产生羽影，而这些光源的位置

应该仔细地安排，以取得赏心悦目的效果。过多的阴影非但不会美化设计环境，

反而会产生杂乱的视觉效果。

3、转入“光源向导”的第3页，设置光锥的属性。如下图所示。

CAXA实体设计显示的聚光源是两个相互对齐的光锥，一个是内侧的光锥，而

在外侧的，是一个亮度不断降低的光锥。使用顶部的滑尺选择内侧光锥的大小。

数值越大，设计环境中的光线角度也就越宽。

使用底部的滑尺，指定两个光锥的外侧边缘之间的角度，来决定外侧光线不

断降低亮度的情况。从内侧光锥的边缘开始，光线的亮度均匀地降低，最后在外

侧光锥的边缘达到强度0。

光锥和两个亮度衰减角（光锥每侧一个）的总和，不能超过160度，否则，

CAXA实体设计将提示并且自动调整亮度衰减角。

4、选择“完成”，在设计环境中插入光源，然后关闭“光源向导”。

【学生自主练习】

教师在机房经行指导。

【习题拓展】

【总结】

如今，在产品设计、工业设计中，越来越注重产品的外观。CAXA实体设计

提供了专业的渲染功能。在完成了零件的结构设计后，在零件上添加颜色、纹理

和其他表面光泽效果，可以使零件更加逼真美观。在本次课程当中，同学们学会

了对零件进行渲染效果的设置操作，从而使零件更具有和真实性。在接下来的课

中我们将继续学习渲染效果的其它选项设置。

【教学反思】

在一节课上，如何既使知识内含丰富条理清晰，有生动活波吸引学生呢？这

节课应该是一个可以参照的例子。这节课的设计者在素材选取方面，在知识体系

的构架与呈现上，都达到了较