Tutorial FreeCAD POV ray/fr

Introduction
Ce tutoriel montre comment produire un rendu dans FreeCAD à l'aide du rendu POV-Ray. Cela suppose que l'utilisateur a déjà créé une pièce ou un assemblage dans FreeCAD ou en a importé un. Il utilise le Module Raytracing pour générer le fichier en vue du rendu.

Ce tutoriel est basé sur le post de forum créé par schupin FreeCAD / pov ray tutorial qui comprend également un fichier nécessaire à la production du rendu.



Les fichiers utilisés dans ce tutoriel sont au post #8 du fil en question.

Configuration de base
Suivez les étapes de base décrites dans la documentation du Module Raytracing.

Pour que le rendu direct fonctionne, l'exécutable doit être défini dans. Définissez son emplacement dans votre système, par exemple. D'autres options utilisées par le renderer peuvent également être définies ici comprenant la largeur et la hauteur  de l'image ainsi que l'utilisation de l'antialiasing {{incode|+ A} }.

Mise en place du fichier .pov
1. Créez un assemblage à l'aide de corps à partir de l'Atelier Part ou Atelier PartDesign ou de tout autre atelier générant des objets solides par exemple Atelier Architecture. Attribuez des couleurs ou des matériaux aux corps individuels qui composent l'assemblage correspondant approximativement à la couleur souhaitée dans votre rendu.



2. Si votre modèle est très détaillé, assurez-vous que la valeur du corps est défini sur une valeur basse comprise entre  et  voire moins. Plus cette valeur est basse, plus le maillage exporté sera détaillé et donc meilleure sera la qualité du rendu.



3. Créez un projet POV-Ray en cliquant sur. Si la fenêtre d'affichage est définie sur Vue Orthographique remplacez-la par Caméra Perspective car le rendu fonctionnera normalement avec une caméra avec vue en perspective. L'utilisation de la vue en perspective vous permettra de mieux voir le type de scène qui sera rendu.

4. Sélectionnez tous les objets que vous souhaitez ajouter à votre scène puis sélectionnez l'objet créé puis cliquez sur.

méfiez-vous des objets qui ne sont pas actuellement visibles dans la fenêtre de visualisation 3D. S'ils sont invisibles mais inclus dans la scène, ils seront toujours restitués. D'autre part, si vous voulez vraiment omettre le rendu d'un corps, ne le sélectionnez pas pour l'inclure dans le projet POV-Ray.

tous les objets du projet POV-Ray auront un nom basé sur leur nom interne FreeCAD. Il est important de noter les noms POV-Ray car d'autres options, telles que les textures de matériau, seront affectées à ces noms POV-Ray.

5. Dans la fenêtre 3D, effectuez un zoom, un panoramique et une rotation de la vue pour configurer la scène à votre guise. Assurez-vous que les objets sont centrés dans la fenêtre puis sélectionnez l'objet créé et appuyez sur.

6. Le fichier POV-Ray est maintenant prêt. Il contient les objets sélectionnés et les informations de la caméra. Sélectionnez l'objet créé puis appuyez sur  pour enregistrer le fichier.

7. Le fichier créé peut maintenant être rendu directement à partir de FreeCAD. Sélectionnez l'objet créé puis appuyez sur. Lorsque l'image contextuelle apparaît à l'écran, cliquez dessus pour l'envoyer à FreeCAD dans son propre onglet de fenêtre.



7.1. Avec le fichier déjà créé, il est également possible d'exécuter  à partir des lignes de commande.

Les options définissent les dimensions horizontale et verticale en pixel de l'image finale.

Les options (type 2, sur-échantillonnage récursif) et  activent l'anticrénelage pour produire une image plus lisse.

8. En double-cliquant sur l'objet, vous pouvez voir qu'il utilise le modèle. Ce modèle crée un fichier de base qui produira une image simple et sombre.

Pour améliorer l'apparence de l'image, utilisez un meilleur modèle. Double-cliquez sur l'objet et choisissez le modèle. Exportez ensuite un nouveau fichier puis réexécutez le rendu. L'image doit être plus lumineuse et généralement meilleure.



Double-cliquez de nouveau sur l'objet et choisissez maintenant le modèle. Exportez ensuite un nouveau fichier puis réexécutez le rendu. L'image devrait prendre plus de temps à produire mais le résultat devrait être de meilleure qualité.

Si l'image rendue est assez bonne alors elle peut être enregistrée et il n'y a plus rien à faire. Toutefois, afin de contrôler précisément l'apparence des matériaux et d'obtenir des résultats encore meilleurs, le fichier doit être modifié manuellement.

Dans les sections suivantes, nous modifions le fichier de base produit avec le modèle.

Editer le fichier .pov
9. Le fichier généré par FreeCAD est un simple fichier texte pouvant être ouvert avec n'importe quel éditeur. Cela ressemble vaguement à un fichier de code source C ++: les directives commencent par un hash et se terminent par un point-virgule. Les accolades  sont utilisées pour limiter les blocs de section et l'indentation est un espace blanc arbitraire. Les commentaires sont indiqués par une double barre oblique. Les commentaires de bloc peuvent être définis avec une paire de comme en C.

Le fichier peut sembler compliqué au début, mais 90% de son contenu est constitué de données de maillage ne nécessitant que peu de modifications. Ces maillages représentent la géométrie des corps à restituer.

Le fichier est structuré comme suit:
 * Includes
 * Global settings: Paramètres globaux
 * Sky sphere: Sphère du ciel
 * Planes: Plans
 * Finishes and textures: Finitions et textures
 * Camera: Caméra
 * Mesh and body information: Informations sur le maillage et le corps
 * Light source: Source de lumière

Les informations de la caméra ne seront pas touchées pas plus que la plupart des informations contenues dans les mailles. Les principales modifications seront apportées aux autres sections.

Comme les maillages ne seront pas fortement modifiés, le fichier peut être réorganisé pour que ces informations se trouvent à la fin du fichier.

Ceci est le contenu complet du fichier mais sans les mailles.

Ré-organisation basique
10. Ouvrez le fichier avec un éditeur de texte, allez à la fin du fichier, sélectionnez et coupez la section  puis collez-la avant la première ligne.

Le fichier résultant doit avoir les sections et  côte à côte, par exemple

Modifier les lumières
11. Par défaut, le fichier de projet définit une lumière avec une position et une couleur.

La position de la lumière est définie par un vecteur. peut être établi comme un vecteur ou il peut également être nommer par un nom tel que. Si les valeurs RVB sont données, elles doivent être comprises entre et  pour que la lumière ait une luminosité normale.

Comme d'autres objets, la lumière peut être modifiée par de nombreuses options. L'option crée une source rectangulaire, plus réaliste dans la mesure où elle génère un éclairage diffus qui crée des ombres douces. Le mot clé permet de réduire le temps de calcul des trajets de lumière; plus la valeur est grande, plus le résultat sera précis. Pour éviter de longs temps de rendu, vous devez utiliser le plus petit entier donnant un résultat acceptable ( ou sont généralement suffisants). Pour obtenir le meilleur résultat, supprimez complètement le mot clé (long rendering time: temps de rendu long). Le mot clé contribue à améliorer les ombres en décalant de manière aléatoire la position des lumières. Les mots-clés et  transforment la lumière de la zone en source sphérique ce qui produira de meilleures ombres lorsqu'il y a des objets arrondis dans la scène. Ajouter et  est utile pour atténuer la valeur de la lumière en fonction de la distance, tout comme cela se produit avec une source de lumière réelle.

Mettre en place une lumière venant de la droite et du haut.

Si la source de lumière est supposée être dans la scène, il peut être utile de voir une référence à l'écran à l'emplacement de cette source. Pour ce faire, créez une sphère de petit rayon et supposez que cette sphère représente la source de lumière. Positionnez la sphère où vous le souhaitez, puis déplacez la lumière très près de ces coordonnées et testez l'éclairage de la scène. Lorsque vous êtes satisfait de la position de la lumière, supprimez simplement la sphère.

12. La section est utilisée pour créer un fond de ciel réaliste. Elle est généralement définie par et  d'au moins deux couleurs afin de produire une transition en douceur de la couleur de l'horizon à la couleur du zénith de la scène.



Modifier les textures des corps
13. Les textures de chaque corps doivent être ajustées. Il s’agit de la tâche la plus longue de ce processus.

Dans le fichier, chaque corps est décrit de cette façon.
 * Face1, Face2, Face3, Face4, ...
 * Body (union de faces)
 * Object

Un maillage de corps est défini par des faces. Chaque face est définie par une série d'éléments triangulaires eux-mêmes définis par des, et. Cette information n'a pas besoin d'être modifiée. Ensuite, chaque corps est défini comme l'union des faces spécifiées. Encore une fois, cette information n'a pas besoin d'être modifiée.

Enfin, chaque à restituer est défini comme l'un des corps spécifiés avec une  particulière elle-même définie par des propriétés telles que  et.

En recherchant le mot clé dans le fichier, vous pouvez accéder directement à la partie souhaitée du fichier et modifier sa  de manière appropriée.

Comme indiqué dans le commentaire, la définition de figure en haut du fichier, dans ce cas avant les informations de camera. Cette valeur peut être déclarée de plusieurs manières, comme une combinaison de différentes propriétés, comme indiqué dans les lignes commentées et non commentées.

En général, une est un conteneur qui décrit un matériau. Elle comprend des informations comme (couleur ou graphique),  (comment la couleur change avec la courbure de la surface),  (interaction de la surface avec la lumière),  (agate, brique, bosses, léopard, radial, ondulations, mosaïque, vagues, bois, etc.) et d’autres propriétés. Il existe de nombreuses options qui peuvent être combinées pour produire une texture. Ce mélange n’est pas anodin, mais il existe de nombreux exemples en ligne pour obtenir l’aspect souhaité du matériau.

Librairies de matériaux
14. POV-Ray est livré avec une vaste bibliothèque de matétiaux pouvant être utilisés nommément. Par défaut, le modèle de projet rend disponibles certains matériaux en utilisant des instructions au début du fichier. Ces matériaux peuvent être encore modifiés à volonté.

La bibliothèque définit les couleurs de base par nom,, , , , , , ,  et. Il définit également plusieurs autres nuances ainsi que des fonctions permettant de transformer les couleurs. La bibliothèque contient des textures de cuivre, d'argent, de chrome et de laiton et  contient les textures d'or.

Les bibliothèques standard sont situées dans le répertoire d'installation de POV-ray, par exemple

Nouvelles textures
15. Par exemple, pour créer une texture miroir, reçoit une valeur élevée de.

Alternativement, pour les métaux, une finition prédéfinie peut être utilisée.

Ensuite, il peut être affecté à l'objet spécifique.

La bibliothèque définit la texture  (pin jaune, grain irrégulier). Il peut être utilisé comme base d’une texture plus complexe avec un redimensionnement et une traduction supplémentaires.

Ensuite, il est affecté à l'objet spécifique.

La bibliothèque définit  comme finition pour l’acrylique transparent. Elle définit également comme un matériau intérieur qui, associé à l’option  permet de calculer aussi étroitement que possible les effets de la lumière traversant un matériau transparent. Dans ce cas, la section est utilisée et contient des informations externes  et internes  du matériau.

Ensuite, il peut être affecté à l'objet spécifique.



Préparation des plans
16. S'ils ne sont pas fournis par le modèle 3D d'origine, des plans peuvent être ajoutés pour simuler un sol ou une table sur laquelle les objets se tiennent. Plusieurs plans peuvent être définis pour servir de murs ou d’autres types de limites.

Par défaut, un seul plan est créé. Il est placé 1 millimètre en dessous du modèle, de sorte qu'il apparaisse comme un sol. Une texture de base noire et légèrement réfléchissante est attribuée au plan.

Notez que dans POV-Ray, l'axe X est défini comme horizontal (gauche à droite), l'axe Y est défini comme vertical (haut-bas) et l'axe Z est défini en tant que profondeur (avant-arrière).

Pour un sol gris simple, c'est à peine réfléchissant



17. Les plans peuvent recevoir une apparence plus complexe à l'aide de normales et de bibliothèques de matériaux.

Définissez une carte normale qui sera utilisée pour donner au plan l'apparence d'un parquet.

Puis définissez le plan. Comme, utilisez un bois défini dans  et modifiez-le avec  et  pour que le grain du bois apparaise aléatoire. Ajoutez ensuite la normale créée et une autre normale. Cela se traduira par une texture du parquet présentant de légères imperfections. Puis, comme, rendez-le un peu réfléchissant et brillant.



18. Ajoutez un deuxième plan, cette fois perpendiculaire à la direction Z, pour servir de fond. Déplacez-le un peu derrière le modèle pour éviter de couvrir le miroir. Incluez la bibliothèque, ajoutez une texture de granite générique et redimensionnez-la un peu. Cela se traduira par l'apparition d'un simple mur sec.

Un troisième plan peut être ajouté derrière la position de la caméra afin que le miroir reflète une zone limitée entre les deux murs.



Préparation des paramètres globaux, de la radiosité
19. Les paramètres globaux définissent la lumière ambiante.

La propriété à l'intérieur de  contrôle la façon dont POV-Ray calcule les interactions de lumière diffuse entre différents objets. Il est essentiel d’ajuster cette propriété pour obtenir de bons résultats de rendu.

Comme il peut être fastidieux de tester différents paramètres, vous pouvez utiliser une variable et une instruction  pour définir rapidement un rendu de qualité faible, moyenne ou élevée. Plus les paramètres de qualité sont élevés, plus le temps nécessaire au rendu d'une image est long.



20. La bibliothèque définit une macro qui paramètrera rapidement  pour une configuration prédéfinie.

La valeur peut être l'une des constantes prédéfinies:

Les valeurs et  sont soit  soit.

Par conséquent, pour tester différents paramètres, l'instruction peut également être écrite comme ci-après.

The exact values used by these presets can be found in the file which is found in the installation directory of POV-Ray, for example:

The Raytracing Workbench has three default templates:
 * , it doesn't use at all.
 * , it uses the preset.
 * , it uses the preset.

Final render
21. The edited file can be saved when all adjustments have been done.

The final structure is as follows:
 * Includes, with additional libraries
 * Global settings, with radiosity parameters
 * Sky sphere, with lighter color
 * Planes, positioned and with textures
 * Finishes and textures, with custom definitions
 * Camera, not changed
 * Light source, with additional properties
 * Mesh and body information, using the textures defined previously

the sections of the file can be in any order, although it is probably easier to work with the file if the mesh information is at the end.

The final rendering can be done by clicking or by running the executable from the command line.



This is the complete content of the file, only without the last section, that is, without the meshes.

Final notes
POV-Ray is a relatively old piece of software, first released in the early 1990s. Its main advantages over more modern software are
 * it is a tested solution that has existed for many years
 * runs in many operating systems
 * the scene can be set with only one text file
 * requires simple computational resources to produce a high quality image, so it works even in relatively old hardware

The user is advised to read the POV-Ray documentation and more tutorials or examples in order to get the right settings for his or her needs.
 * POV-Ray for Unix version 3.7
 * POV-Ray Tutorial
 * POV-Ray Reference