CN113392477A - 一种基于c4d软件的变频器机械结构数字化展示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，首先运用西门子NX软件整理并编辑模型，根据各部件的运动关系及装配关系为零部件模型分层，将零件模型文件格式转化为“STP214”中间格式文件导入C4D软件中，然后为模型的不同部分按照设备实体赋予材质信息，并对场景及模型进行静态渲染，根据实际的变频器可视化的需求设置摄像机的运动轨迹，实现拉近视角展示细节特征及拉远视角展示模型整体的效果；整段动画编辑完成后在渲染器中逐帧渲染，最终通过后期视频编辑工具软件合并为一段完整的展示动画。应用此方法制作的展示视频可全面、直观地展示变频器整体外观、内部结构及细节部分的特点，相较于传统的展示方式更加全面、生动、直观。
Description
技术领域
本发明属于数字化技术领域，具体涉及一种基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法。
背景技术
专用变频器是一种运行在特殊频率下的，为专用设备正常运行提供动力的设备，其内部结构不同于通用型的变频器，具有一定的复杂性。设计图纸和静态渲染图不能全面、细致地展示专用变频器的外观及内部结构，具有一定的局限性。数字化技术的不断发展为产品展示提供了新的解决方案。本专利创新性地将数字化技术应用于专用变频器的外观及内部结构展示中，运用C4D软件制作专用变频器的展示视频，直观、全面地展示了专用变频器的整体结构及细节特征。
发明内容
为解决现有空间矢量调制算法计算复杂和计算量大的问题，本发明提供一种基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，包括以下步骤：
步骤一：运用西门子NX软件整理并编辑模型，根据各部件的运动关系及装配关系为零部件模型分层，相同运动轨迹的零件模型放置在同一层内；处于同一装配步骤中的零件模型放置在同一层内；
步骤二：将步骤一的零件模型文件导入C4D软件中，为模型的不同部分按照设备实体赋予材质信息，同时，建立模型的C4D材质库文件；
在场景中设置光源，点亮整个场景及模型文件，设置渲染器参数，对整个场景及模型进行静态渲染；
步骤三：在场景中添加主摄像机，设置摄像机的位置、焦距、光圈大小参数，在场景中，模型不动，摄像机运动，根据实际的变频器可视化的需求设置摄像机的运动轨迹，特征改变摄像机的焦距、光圈等参数，实现拉近视角展示细节特征及拉远视角展示模型整体的效果；
整段动画编辑完成后在渲染器中逐帧渲染，最终通过后期视频编辑工具软件合并为一段完整的展示动画；
步骤四：根据变频器总体设计中各零件间的装配关系和装配工艺，将整个装配过程划分为有限的步骤，按照装配步骤，将处在同一装配步骤中的零件按照装配时运动的反方向拉出或拉远适当的距离，最终形成装配工艺展示需求爆炸图可视化效果。
在上述技术方案中，在步骤一中，为区分各图层内的不同零件模型，将同一图层内的所有零件模型统一设置成相同的颜色，利用这种通过颜色区分各部件分类的方法，为下一步进行模型的动态渲染做准备，方便动态渲染工具对模型细节部件进行捕捉。
在上述技术方案中，在步骤一中，将零件模型文件格式转化为STP214中间格式文件，为后续导入动态渲染工具做准备。
在上述技术方案中，在步骤二中，将步骤一获得的STP214格式的零件模型文件导入C4D软件中。
在上述技术方案中，在步骤二中，根据渲染效果调整场景中的灯光布置及零件的材质参数，最终达到理想的渲染效果。
在上述技术方案中，在步骤一中，删除细微特征以减少模型面的数量，提高处理速度。
在上述技术方案中，在步骤四中，利用C4D软件中反向动画技术，合理设置相关参数，将上述制作爆炸视图的过程反向，进而得到设备的装配工艺流程动画。
在上述技术方案中，在步骤四中，在装配流程中，根据实际的变频器可视化的需求，编辑摄像机的参数。
在上述技术方案中，摄像机需要编辑的参数包括位置、焦距、光圈大小。
在上述技术方案中，在步骤四中，渲染完成后，配合后期视频编辑工具软件添加必要的文字说明，标明重要零部件的名称和当前装配步骤，最终完成装配工艺流程的展示动画。
本发明的优点和有益效果为：
本发明提供了一种运用数字化技术制作变频器展示视频的方法，应用此方法制作的展示视频可全面、直观地展示变频器整体外观、内部结构及细节部分的特点，相较于传统的展示方式更加全面、生动、直观。
附图说明
图1，由NX软件导出STP214格式的文件；
图2，C4D软件中的材质库；
图3，场景光照的参数编辑；
图4，摄像机的参数编辑；
图5，完成后的展示动画。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
一种基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，包括以下步骤：
步骤一：模型预处理阶段
运用西门子NX软件整理并编辑模型，删除不必要的细微特征以减少模型面的数量，提高处理速度；同时，去除某些敏感技术参数和数降低模型的涉密等级。
利用图层编辑技术，根据各部件的运动关系及装配关系为零部件模型分层，相同运动轨迹的零件模型放置在同一层内；处于同一装配步骤中的零件模型放置在同一层内。
为区分各图层内的不同零件模型，将同一图层内的所有零件模型统一设置成相同的颜色，利用这种通过颜色区分各部件分类的方法，为下一步进行模型的动态渲染做准备，方便动态渲染工具对模型细节部件进行捕捉。
最后将零件模型文件格式转化为“STP214”中间格式文件，为后续导入动态渲染工具做准备。导出为STP214格式的设置如图1所示。
步骤二：模型材质编辑及场景设置
将步骤一获得的“STP214”格式的零件模型文件导入C4D软件中，检查模型的分层信息是否正确，利用先前准备工作中对模型的分类，为模型的不同部分按照设备实体赋予材质信息，并对各种材质的参数进行编制和调试，提升渲染效果。同时，建立模型的C4D材质库文件，C4D软件中的材质库如图2所示。
在场景中设置光源，点亮整个场景及模型文件，设置渲染器参数，对整个场景及模型进行静态渲染，根据渲染效果调整场景中的灯光布置及零件的材质参数，最终达到理想的渲染效果。场景光照环境的参数如图3所示。
步骤三：整体结构的展示动画制作
在场景中添加主摄像机，设置摄像机的位置、焦距、光圈大小等参数。在场景中，模型不动，摄像机运动，根据实际的变频器可视化的需求设置摄像机的运动轨迹，特征改变摄像机的焦距、光圈等参数，实现拉近视角展示细节特征及拉远视角展示模型整体的效果。摄像机的参数编辑如图4所示。
整段动画编辑完成后在渲染器中逐帧渲染，最终通过后期视频编辑工具软件合并为一段完整的展示动画。
步骤四：装配工艺流程的展示动画编辑
根据变频器总体设计中各零件间的装配关系和装配工艺，将整个装配过程划分为有限的步骤。按照装配步骤，将处在同一装配步骤中的零件按照装配时运动的反方向“拉出”或“拉远”适当的距离，最终形成装配工艺展示需求“爆炸图”可视化效果。
利用C4D软件中反向动画技术，合理设置相关参数，将上述制作爆炸视图的过程反向，即可得到设备的装配工艺流程动画。在装配流程中，同样根据实际的变频器可视化的需求，编辑摄像机的关键参数，包括位置、焦距、光圈大小等，以实现重要装配步骤的重点表达。渲染完成后，配合后期视频编辑工具软件添加必要的文字说明，标明重要零部件的名称和当前装配步骤，最终完成装配工艺流程的展示动画。完成后的动画如图5所示。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：运用西门子NX软件整理并编辑模型，根据各部件的运动关系及装配关系为零部件模型分层，相同运动轨迹的零件模型放置在同一层内；处于同一装配步骤中的零件模型放置在同一层内；
步骤二：将步骤一的零件模型文件导入C4D软件中，为模型的不同部分按照设备实体赋予材质信息，同时，建立模型的C4D材质库文件；
在场景中设置光源，点亮整个场景及模型文件，设置渲染器参数，对整个场景及模型进行静态渲染；
步骤三：在场景中添加主摄像机，设置摄像机的位置、焦距、光圈大小等参数，在场景中，模型不动，摄像机运动，根据实际的变频器可视化的需求设置摄像机的运动轨迹，特征改变摄像机的焦距、光圈等参数，实现拉近视角展示细节特征及拉远视角展示模型整体的效果；
整段动画编辑完成后在渲染器中逐帧渲染，最终通过后期视频编辑工具软件合并为一段完整的展示动画；
步骤四：根据变频器总体设计中各零件间的装配关系和装配工艺，将整个装配过程划分为有限的步骤，按照装配步骤，将处在同一装配步骤中的零件按照装配时运动的反方向拉出或拉远适当的距离，最终形成装配工艺展示需求爆炸图可视化效果。
2.根据权利要求1所述的基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，其特征在于：在步骤一中，为区分各图层内的不同零件模型，将同一图层内的所有零件模型统一设置成相同的颜色，利用这种通过颜色区分各部件分类的方法，为下一步进行模型的动态渲染做准备，方便动态渲染工具对模型细节部件进行捕捉。
3.根据权利要求2所述的基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，其特征在于：在步骤一中，将零件模型文件格式转化为STP214中间格式文件，为后续导入动态渲染工具做准备。
4.根据权利要求3所述的基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，其特征在于：在步骤二中，将步骤一获得的STP214格式的零件模型文件导入C4D软件中。
5.根据权利要求2所述的基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，其特征在于：在步骤二中，根据渲染效果调整场景中的灯光布置及零件的材质参数，最终达到理想的渲染效果。
6.根据权利要求1所述的基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，其特征在于：在步骤一中，删除细微特征以减少模型面的数量，提高处理速度。
7.根据权利要求1所述的基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，其特征在于：在步骤四中，利用C4D软件中反向动画技术，合理设置相关参数，将上述制作爆炸视图的过程反向，进而得到设备的装配工艺流程动画。
8.根据权利要求1所述的基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，其特征在于：在步骤四中，在装配流程中，根据实际的变频器可视化的需求，编辑摄像机的参数。
9.根据权利要求8所述的基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，其特征在于：摄像机需要编辑的参数包括位置、焦距、光圈大小。
10.根据权利要求8所述的基于C4D软件的变频器机械结构数字化展示方法，其特征在于：在步骤四中，渲染完成后，配合后期视频编辑工具软件添加必要的文字说明，标明重要零部件的名称和当前装配步骤，最终完成装配工艺流程的展示动画。
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