3D模型轻量化渲染引擎新发展——仿真模拟更逼真！

HOOPS Communicator在2021版本中，推出了基于PBR（Physically Based Rendering）的渲染特性以提供更高质量的渲染技术。

PBR将材料表示为一系列方程，这些方程对光如何从表面反射进行建模，再通过GPU上运行的着色器代码进行有效地实现。

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一、工程领域可视化问题停滞严重

在过去的30年里，PC端的3D轻量化功能取得了令人难以置信的进步！如果没有它们，我们就不会有一个价值数百亿美元，蓬勃发展的游戏行业。

尽管计算机图形化技术已经取得了这些进步，但从可视化的角度来看，工程领域几近处于相对停滞的状态。

我们今天在很多CAD造型软件中看到的模型效果与20年前的效果图没有太大区别。

在图形方面，游戏行业长期以来一直提供实时、高质量的渲染，工程界对此的渴望主要局限于营销部门。

我们相信，随着仿真越来越多地融入到设计过程中，这种情况将会改变。

二、PBR技术渲染新特性

HOOPS Communicator在2021版本中，推出了基于PBR（Physically Based Rendering）的渲染特性以提供更高质量的渲染技术。

PBR将材料表示为一系列方程，这些方程对光如何从表面反射进行建模，再通过GPU上运行的着色器代码进行有效地实现。

我们可以通过两种方式使用这个新特性：

1.通过HC自带的转换器（或libconverter）加载包含PBR材质信息的glTF模型文件。

2.在Web Viewer加载标准CAD模型（不含PBR材质）后，通过API为模型设置PBR材质，并应用PBR材质进行高质量渲染。

三、HOOPS技术增强3D渲染逼真度

2023年，HOOPS Exchange和HOOPS Communicator在以往版本的基础上，发布了为消费者和工业设计应用程序开发人员，在人工和自然环境中增强3D对象图形渲染逼真度的功能。

增加了对Material Clearcoat的支持，使其能够在固体材料或表面上形成保护层（类似清漆、抛光效果），展现出光泽、反射和颜色深度。

以往工程师们只关心他们的设计以最佳方式工作，而不需要照片级真实感渲染。 因此，尽管有部分CAD系统提供了使其模型看起来更逼真的功能，但很少有用户利用它。

随着模拟仿真（数字孪生）向上游发展并成为设计过程的一部分，这种情况将发生变化。

四、有效模拟仿真

要进行有效的仿真模拟，设计师通常需要在模型中包含材质定义（无论是屋顶的瓷砖类型还是零件的材料规格）。

在许多情况下，一旦设置了材质，CAD系统就可以启动表示该材质的着色器，从而在没有额外成本的情况下提供高质量的渲染。

以SOLIDWORKS为例，一直以来，它凭借realview功能，在为材质提供高质量着色器方面一直处于领先地位。

未来，随着设计师为模拟目的设置材质，然后开始看到逼真度的额外价值，有效仿真模拟的使用将变得更加广泛！

 

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