Наложение материалов и текстур

 

Для начала нужно произвести текстурирование платы печатной, тем самым сымитировав печатные проводники, и фоторезист. Но для того чтобы произвести такое текстурирование, сначала нужно подготовить текстуры с альфа каналом. Данные текстуры помимо цветовых каналов RGB содержат дополнительный альфа канал, который отвечает за видимые и скрытые части изображения. Таким образом, части изображения, закрашенные в альфа канале черным цветом, при визуализации будут скрыты, а печатные проводники закрашенные белым цветом, будут отображаться. Такой метод обеспечивает высокую скорость и точность моделирования проводников, однако требует применения дополнительного ПО в виде графических редакторов поддерживающих работу с альфа каналом. В данном случае в роли редактора выступает программа Photoshop, а метод изготовления текстуры описан ниже.

Для создания текстуры с альфа каналом понадобится изображение платы печатной в высоком разрешении, в данном случае будет использована вспомогательная текстура, которая применялась на этапе моделирования платы печатной.

Первое что нужно сделать, это открыть изображение с платой в программе Photoshop. Для этого следует перейти в главном меню программы в пункт Файл \ Открыть, после чего выбрать файл с изображением из памяти компьютера. Далее нужно перейти в пункт главного меню Окно и выбрать из списка пункт Каналы и пункт Слои. Это откроет окна, отвечающие за соответствующие функции.

Теперь нужно перейти в пункт главного меню Изображение \ Коррекция \ Яркость/Контрастность, после чего в открывшемся окне выкрутить ползунок контрастности на максимум. Далее нужно перейти в пункт главного меню Выделение \ цветовой диапазон, после чего в открывшемся окне вставить ползунок «Разброс» на отметку 200, после чего щелкнуть мышкой на одной из дорожек своей печатной платы, это выберет образец цвета для выделения, и если печатные проводники одного цвета и достаточно контрастны, то после нажатия кнопки «ОК», все дорожки будут точно выделены.

Далее нужно перейти в окно Каналы, и нажать кнопку «Создать новый ка-нал», которая представлена на рисунке 5.129

Теперь нужно активировать новый канал, и нажать кнопку Delete на клавиа-туре, после чего выбрать в открывшемся окне, из выпадающего списка «Использовать», пункт Белый. После подтверждения этой операции все выделенные дорожки в альфа канале будут закрашены белым цветом.

 

Рисунок 5.129

После того как все дорожки в альфа канале закрашены, нужно убрать выде-ление. Для этого следует перейти в пункт главного меню Выделение \ Отменить выделение. Далее нужно активировать канал RGB, после чего закрасить абсолютно всё изображение черным цветом. Для этого удобнее всего перейти в пункт главного меню Изображение \ Коррекция \ Кривые, после чего выставить в открывшемся окне параметры, представленные на рисунке 5.130

 

Рисунок 5.130

Теперь все изображение закрашено в черный цвет. Это делается для того, чтобы избежать появления белого ореола вокруг дорожек при использовании текстуры в программе 3DS Max.

Далее остается только сохранить созданную текстуру, для этого нужно пе-рейти в пункт главного меню Файл \ Сохранить как, после чего выбрать из списка формат Targa или по другому TGA. Далее появится окно выбора параметров Targa где нужно поставить флажок напротив пункта 32бит\пиксел. При этом следует создавать для каждой текстуры свою папку, это вызвано тем, что программа 3DS Max может некорректно открывать данные текстуры, в случае если они находятся в одной папке.

Таким образом, в результате вышеописанных действий, была создана текстура с альфа каналом, которая будет применена как фоторезист. Однако, потребуются еще три таких текстуры, которые будут имитировать печатные проводники после травления и после лужения, а так же печатные проводники после лужения на тыльную сторону платы.

Для того чтобы создать текстуру имитирующую печатные проводники после травления, нужно закрашенную в черный цвет схему, перекрасить в соответствующий цвет. Для этого нужно перейти в пункт главного меню Изображение \ Коррекция \ Цветовой тон/Насыщенность, после чего в открывшемся окне выставить параметры, представленные на рисунке 5.131

 

Рисунок 5.131

После описанных манипуляций цвет изменится с черного на бурый. Далее остается только сохранить данную текстуру в отдельную папку. При этом нужно соблюдать осторожность, и не заменить случайно предыдущую текстуру.

Теперь нужно создать текстуру, имитирующую печатные проводники после лужения. Для этого тем же способом нужно перекрасить изображение в светло-серый цвет, после чего сохранить текстуру в отдельную папку.

Далее нужно создать текстуру на тыльную сторону платы, однако по причине того, что во время анимации тыльная сторона будет не видна, не имеет смысла делать несколько текстур, достаточно сделать одну, имитирующую печатные проводники после лужения. Для создания данной текстуры следует воспользоваться описанным ранее методом.

Теперь можно приступить к текстурированию платы печатной. Для этого нужно изолировать её с помощью функции Isolate Selection, после чего разгруппи-ровать. Далее нужно выделить верхний слой платы, со стороны установки МК, после чего перейти в пункт главного меню Rendering \ Material Editor \ Compact Material Editor. Затем нужно выделить слот с временной текстурой, которая была нало-жена на верхний слой на этапе моделирования платы печатной. Распознать что именно она наложена на выделенный объект можно по белым закрашенным тре-угольникам в уголках слота с текстурой. Далее нужно заменить временную текстуру на новую, имитирующую фоторезист. Для этого нужно выполнить последовательность действий представленных на рисунке 5.132

 

Рисунок 5.132

 

Рисунок 5.133

Затем в открывшемся окне выполнить последовательность действий, пред-ставленную на рисунке 5.133, после чего нажать кнопку Go to Parent находящуюся над кнопкой Bitmap.

Далее нужно перейти в свиток Maps скопировать текстуру из пункта Diffuse Color в пункт Opacity с параметром Instance, который подразумевает, что при изменении оригинала копия изменится вслед. процесс копирования представлен на рисунке 5.134

 

Рисунок 5.134

Теперь текстура приняла вид, при котором отображается только та часть, которая была закрашена белым цветом в альфа канале. Пример действия текстуры с альфа каналом представлен на рисунке 5.135

 

Рисунок 5.135

Далее нужно проделать ту же операцию с остальными слоями. При этом структура слоев должно быть такой: - текстура с фоторезистом; - без текстуры – медная фольга; - текстура печатных проводников после травления; - текстура печатных проводников после лужения; - без текстуры – текстолит; - текстура печатных проводников после лужения с тыльной стороны.

Следует так же учитывать, что для каждого из слоев, требуется использовать отдельный слот в редакторе материалов.

Теперь нужно создать материал, который бы имитировал медную фольгу, однако стоит понимать, что на данном уровне освоения программы работы будут вестись с одним типом материалов, и с ограниченными его настройками.

Для того чтобы создать материал нужно перейти в свободный слот, после чего в нижней части окна отобразятся все настройки материала. Далее нужно выставить параметры, представленные на рисунке 5.136, а именно: - выставить в свойствах материала значение Blinn; - установить нужный цвет, в данном случае медный; - установить соответственно параметры отражения, блеска, и матовости.

 

Рисунок 5.136

После создания материала его нужно применить к нужному слою. Данную операцию можно сделать через меню, как это уже было описано на этапе модели-рования платы, а можно просто перетянуть материал из слота на нужный объект. При этом, если материал накладывается на сгруппированные объекты, появляется окно, которое предлагает выбор между Assifn to Selection, т.е наложить на выде-ленное, или Assign to Object, т.е наложить именно на тот объект на который был наведён курсор при перетягивании.

Далее тем же способом создается материал текстолита, с соответствующим цветом и параметрами, которые определяются в большей степени на глаз. Следует отметить, что при двойном щелчке на слоте материалов, он открывается в отдель-ном окне, где можно поближе рассмотреть поведение материала на сфере. Струк-тура платы после текстурирования представлена на рисунке 5.137

 

Рисунок 5.137

Теперь нужно наложить текстуры на диоды и безкорпусные элементы для поверхностного монтажа. Для этого в любом графическом редакторе рисуются текстуры, представленные на рисунке 5.138

 

Рисунок 5.138

Далее уже известным способом эти текстуры накладываются на соответ-ствующие элементы. Однако при этом текстура на торцах объектов ложится неправильно, как это показано на рисунке 5.139

 

Рисунок 5.139

Для того чтобы это исправить, к одному из этих элементов нужно применить модификатор UVW Mapping где в свитке Parameters установить флажок напротив Planar. Так как при создании данных элементов, использовалось копирование с параметром Instance то есть зависимость, то при изменении одного из элементов, вслед за ним изменяются и остальные. Таким образом, наложенный на один объект модификатор автоматически накладывается на остальные. Результат применения модификатора UVW Mapping представлен на рисунке 5.140

 

Рисунок 5.140

Теперь остается создать и наложить материалы на остальные элементы пла-ты. При этом не существует точно определенных настроек, все параметры выстав-ляются исходя из желаемого результата.

Был представлен процесс наложения материалов и текстур, который раскрывает вопросы работы с редактором материалов, и использования текстур, а так же включает в себя отступление, в виде инструкции по созданию текстуры с альфа каналом в программе Photoshop.