CAD-Dateiformate

Diese Seite beschreibt, wie Datasmith Szenen aus den meisten unterstützten CAD-Dateiformaten in den Unreal Editor importiert. Es folgt dem grundlegenden Prozess, der auf den Seiten Übersicht über Datasmith und Datasmith-Importprozess beschrieben wird, fügt jedoch einige spezielle Übersetzungsverhalten hinzu, die spezifisch für CAD-Dateien sind. Wenn Sie planen, Datasmith zu verwenden, um Szenen aus CAD-Dateien in den Unreal Editor zu importieren, kann das Lesen dieser Seite Ihnen helfen zu verstehen, wie Ihre Szene übersetzt wird und wie Sie mit den Ergebnissen im Unreal Editor arbeiten können.

CAD-Workflow

Datasmith verwendet einen Direct-Workflow für die meisten CAD-Dateitypen. Dies bedeutet, dass Sie, um Ihre Inhalte mit Datasmith in Unreal zu importieren, Folgendes tun müssen:

1. Speichern Sie Ihre CAD-Szene in einem der unterstützten Dateitypen.

2. Aktivieren Sie das Plugin Importers > Datasmith CAD Importer für Ihr Projekt, falls es noch nicht installiert ist.

3. Verwenden Sie den Datasmith-Importer, der in der Werkzeugleiste des Unreal Editors verfügbar ist, um Ihre Datei zu importieren. Weitere Informationen finden Sie unter Importieren von Datasmith-Inhalten in die Unreal Engine.

Mehr Informationen über andere Typen von Datasmith-Workflows finden Sie unter Von Datasmith unterstützte Software- und Dateitypen.

Tesselierung

In CAD-Formaten verwenden Sie häufig Kurven und mathematische Funktionen, um Oberflächen und Festkörper zu definieren. Die Präzision und Glätte dieser Oberflächen ist ideal für den Herstellungsprozess. Moderne GPU-Chips sind jedoch stark darauf optimiert, Oberflächen zu rendern, die aus dreieckigen Meshs bestehen. Echtzeit-Renderer und Spiele-Engines wie Unreal, die die Grenzen dieser GPUs ausreizen müssen, um Dutzende atemberaubender fotorealistischer Bilder pro Sekunde zu erzeugen, arbeiten typischerweise nur mit Geometrie, die aus dreieckigen Meshs besteht.

Datasmith überbrückt diese Lücke, indem es automatisch dreieckige Meshs berechnet, die gekrümmte Oberflächen in Ihrer CAD-Datei, die noch keine Mesh-Darstellungen haben, sehr genau approximieren. Dieser Prozess wird Tesselierung genannt und ist ein wesentlicher Schritt bei der Vorbereitung Ihrer CAD-Daten für die Echtzeitnutzung.

Zum Beispiel zeigt das Bild links eine Oberfläche, die in einem nativen CAD-Viewer gerendert wurde. Das Bild rechts zeigt ein Drahtgitter eines dreieckigen Meshs, das für diese Oberfläche erzeugt wurde.

Die Tesselierung einer Oberfläche für das Echtzeit-Rendering beinhaltet einen impliziten Kompromiss zwischen der Genauigkeit der Oberfläche und der Geschwindigkeit, mit der sie gerendert werden kann.

Grundsätzlich kann ein dreieckiges Mesh niemals exakt mit der mathematisch präzisen Oberfläche übereinstimmen, aus der es erzeugt wurde. Tesselierung impliziert immer das Sampling der ursprünglichen Oberfläche mit einem bestimmten Detaillierungsgrad, um eine Annäherung zu schaffen, die es der GPU ermöglicht, die Geometrie schneller zu rendern. Typischerweise gilt: Je näher Ihr Mesh an der ursprünglichen Oberfläche ist, desto komplexer wird es sein – das heißt, es wird mehr Dreiecke enthalten, und diese Dreiecke werden kleiner sein. Dies mag besser aussehen, wenn es gerendert wird, stellt jedoch höhere Anforderungen an die GPU. Wenn Sie die Genauigkeit Ihres tesselierten Meshs verringern, sodass es weniger, größere Dreiecke enthält, kann die GPU es schneller rendern, aber dieses Rendering bietet möglicherweise nicht die Wiedergabetreue, die Sie sich wünschen – es könnte blockig oder gezackt aussehen.

Daher ist es Ihr Ziel im Tesselierungsprozess, die Anzahl der Dreiecke in Ihrem Mesh zu minimieren und gleichzeitig die Wiedergabetreue zur Quelle zu maximieren. Dies bedeutet normalerweise, dass Sie anstreben, eine relativ kleine Anzahl größerer Dreiecke an Stellen zu haben, an denen die Oberfläche glatter und flacher ist, und eine relativ große Anzahl kleinerer Dreiecke an Stellen, an denen die Oberfläche komplexer und unebener ist.

Datasmith bietet drei Parameter, die Sie beim Importieren einer CAD-Szene anpassen können, wie in den folgenden Abschnitten beschrieben. Durch Anpassen dieser Werte können Sie die Komplexität und Genauigkeit der Statisches-Mesh-Geometrie steuern, die Datasmith für Ihre gekrümmten Oberflächen erstellt.

Sie können diese Optionen auch für einzelne Statisches-Mesh-Assets überschreiben. Dies ermöglicht es Ihnen, allgemeine Tesselierungswerte für Ihre Szene festzulegen und diese Einstellungen dann für einzelne Objekte zu überschreiben, die höhere oder niedrigere Detaillierungsgrade benötigen. Weitere Einzelheiten finden Sie unter Neues Tesselieren von CAD-Geometrie.

Sehnen-Toleranz

Die Sehnen-Toleranz, manchmal auch Sehnen-Fehler oder Sag-Fehler genannt, definiert den maximalen Abstand, den ein Punkt auf der tesselierten Oberfläche vom entsprechenden Punkt auf der ursprünglichen Oberfläche haben kann.

Das Verringern des Wertes dieses Parameters bewirkt, dass die tesselierte Oberfläche näher an der ursprünglichen Oberfläche bleibt, wodurch mehr kleine Dreiecke entstehen.

Die Wirkung dieser Einstellung ist am deutlichsten in Bereichen mit größerer Krümmung: Wenn der Toleranzwert erhöht wird, werden die erzeugten Dreiecke größer und die Oberflächenglätte wird reduziert.

Maximale Kantenlänge

Diese Einstellung begrenzt die maximale Länge einer beliebigen Kante in einem Dreieck im tesselierten Mesh. 

Der Effekt dieser Einstellung ist in flacheren Bereichen des Modells am deutlichsten sichtbar. Wenn Sie diesen Wert zu niedrig einstellen, können Sie feststellen, dass diese flachen Bereiche mehr kleine Dreiecke enthalten, als wirklich nötig sind. Wenn Sie diesen Wert allerdings zu hoch einstellen oder kein Limit festlegen, können Sie manchmal seltsam geformte Dreiecke erhalten, die extrem lang und dünn sind, was ebenfalls vermieden werden sollte.

Wenn Sie diesen Wert auf 0 setzen, begrenzt Datasmith die Kantenlängen in den generierten Dreiecken nicht.

Normalen-Toleranz

Diese Einstellung definiert den maximalen Winkel, in Grad, zwischen zwei benachbarten Dreiecken im tesselierten Mesh.

Ähnlich wie die Sehnen-Toleranz hat die Normalen-Toleranz einen Einfluss darauf, wie genau das tesselierte Mesh der ursprünglichen Oberfläche folgt. Sie ist jedoch besonders nützlich, um den Detaillierungsgrad in Bereichen mit hoher Krümmung zu erhalten, während sie wenig Einfluss auf die in flacheren Bereichen der Oberfläche erzeugten Dreiecke hat.

Nahttechnik

Die Stitching Technique-Einstellung steuert, wie der Tesselierungsprozess mit parametrischen Oberflächen umgeht, die verbunden erscheinen, aber tatsächlich als separate Körper oder als separate Oberflächen innerhalb eines Körpers modelliert sind.

• Stitching Sew sucht nach Oberflächen, die verbunden sein sollten, und kombiniert ihre Körper in dasselbe Statisches-Mesh-Asset. Diese Option kann die Anzahl der separaten Statisches-Mesh-Assets, die Datasmith in Ihrem Projekt erstellt, reduzieren, benötigt jedoch mehr Zeit für die Verarbeitung.

  Datasmith kann verschiedene Strategien verwenden, um zu testen, welche Oberflächen zusammengefügt werden sollen. Für die meisten Arten von Quelldateien testet es die Konnektivität zwischen den Oberflächen nahegelegener Körper und fügt alle Körper zusammen, deren Oberflächen verbunden sind. Für andere Dateitypen verwendet es die Szenenhierarchie als Hinweis, um verbundene Oberflächen zu bestimmen.

• Stitching Heal macht dasselbe, verbindet jedoch nur Oberflächen, die im Quellszenario zum selben Körper gehören. Wenn Datasmith erkennt, dass die Geometrie separater Oberflächen innerhalb desselben Körpers verbunden sein sollte, wird es diese Oberflächen in dasselbe Mesh-Element im Statisches-Mesh-Asset zusammenführen, das es erstellt. Mit dieser Einstellung wird Datasmith jedoch niemals mehrere separate Objekte aus der Quellszene zu einem einzigen Statisches-Mesh-Asset kombinieren.

• Stitching None überspringt den Zusammenfügungsprozess vollständig. Datasmith erstellt immer ein separates Statisches-Mesh-Asset für jeden separaten Körper in der Quellszene. Für jeden dieser Körper erstellt Datasmith ein separates Mesh-Element im Statisches-Mesh-Asset für jede Oberfläche, die der Körper enthält.