Images de syntheses : raytracing avec modeleur MORAY et POVRAY


logo MORAY 3.5	logo POVRAY 3.5

13_bieres_b.	13_bieres_c.	brouette.	clayette.
min_ampo.	filament.	jardin. StMau	Bieres sur table 3
mini_amp	portail.	salon. St Mau	sdc.
Hot + Cold= tiede ! Irelande	rpm_meter	Touret à tiroirs	corde chaine rail
android_ray	Ecran Samsung	Capteur effet Hall
Meubles 1999 St Mau.	Intempor 4b ..... "une cuillere de piano ?"	fabrication meuble comptoir 2018-2019	Horloge Anneau RGB 60 leds + 4 Matrices 8x8 juin 06/2019
Horloge Message defilant, avec 12 matrices 8x8 Horiz.	Hologe Message defilant avec 8 matrices 8x8 Verticales .....2020	Porte treillis simple et double -02/2021)

et pour les curieux ou adeptes ,ci dessous les sources fichier MDL et POV + accessoires
13_bieres_mdl.zip
brouette.zip
sdc.zip image 800x600 calculée en : Total Time: 0 hours 27 minutes 50 seconds (1670 seconds)
Voltmetre à aiguille :
Rpm_Meter_mdl.zip
rpm_indic20.zip decomposition variation aiguille en 20 steps ( à utiliser dans programme VB6! voir MAX1241)
rpm_indic50.zip decomposition variation aiguille en 50 steps

Touret_Tiroirs.zip
2_robinets.zip calcul en 7min 38 sec image 800X600
Current_Hall_Sensor_.Zip calcul en 16 minutes image 640x480 sur PIV 2,6Ghz
rope_chain_rail.zip usage des objets :links corde,rail,chaines avec mini spheres pour accrocher les extremites,
android.mdl ...la mascotte remaniée
nota: variable link loseness , permet à la corde de subir la gravite terrestre !
autres exemples

ANIMATIONS

ALTIMETRE

Creation avec MORAY..100628
altim000.pov
Altimetre_animation_INI.txt
Altimetre.mdl
Particularité :
AUCUN MAPAGE D'IMAGE ..(hormis le logo!) uniquement fait avec les primitives de MORAY
sous MORAY:
Les graduations sont faites avec des cylindres , recopiés sous MORAY,
via un pas de 360 °/50 pour les petites graduations et un pas de 360/10 pour les grandes graduations.
Les aiguilles sont faites avec la primitive extrusion.
A partir du fichier original de rendu crée par POVRAY, renomé Altim000.pov (pour evoluer à ALTIM501.pov
le fichier altimetre.ini est modifié manuellement pour y inserer la variable clock qui sert à
recalculer les angles formés par les 2 aiguilles et relancer un rendu pour ...elaborer les 501 images

5H00 de calcul pour les 501 images.
500 pas pour parcourir les 10000 metres
couplées à l'appli en VB6 , la mesure acquise via la laison RS232, fait pointer sur le bon fichier image

Indicateur 250 degres de course => 251 images (0 à 250)
Graduation tous les 8 degres pour correspondance 4096 points 100% 250°
Fichier modeleur : Moray_Indicateur_250.zip
Fichier POV resultant , modifié pour rendering en 250 pas de -125° à + 125 ° (angulaire!) indic000.pov
Fichier POV INI associé : Indicateur_250_pas.INI
Images utilisées pour Appli en VB6 (animation ).

Ampoule à incandescence à 100 etats (00 à 99)
Fichier modeleur : Moray_ampoule63v.zip
Fichier POV resultant , modifié (ligne 238) pour rendering de 100 pas pour le parametre Flare_size: amp_000.pov
Fichier POV INI associé : ampoul_100.ini

Thermometre ANALOGIQUE (ou presque)

La mesure est faite via un capteur Analogique LM35DZ, un MCU en fait la moyenne sur 10 mesures
Cette mesure sert à positionner l'aiguille de l'indicateur via un servo moteur
voir _16F1847/16F1847_Cde_Servo.htm#Thermo_ANA
160 images composent l'animation .
nota: usage de POVRAY version 3.7
Parametrage:

Fichiers MORAY :
Servo_temper_14_22_30.mdl
servo_temper_14_22_30.inc
Fichier POV resultant : servo_temper_14_22_30.pov

Fichiers POVRAY, issu de MORAY, mais modifié pour l'animation:
servo.pov

les parametres , dans servo.pov pour orienter la cible angulairement :

rappel: 8 cars maxi, il faut laisser la place pour le rajout d'index 000 à 160
Fichiers liéz à l' Animation:
Rerun00.Ini
pvengine.ini
ANIMSERVO.INI

L'animation : Anim_Indicateur_Temper.gif

Horloge AT89C2051 60 leds

Etude d'un design d' habillage pour une horloge affichant les secondes ecoulées via 60 leds ..et plus.
Lien vers l'application et montage Hardware de base, pour cette horloge numerique
Realisation en 3 phases :
Preparation de la scene comportant les differents objets , avec le modeleur MORAY,
Ajustement du fichier de base avec POVRAY pour preparer les images necessaires à l'animation
et création du Fichier ANIME

La face avant de cette horloge comporte les 6 afficheurs 7 segments, regrpupés par blocks de 2 , pour affichage de HH MM SS
Les leds en circonference, s'allument progressivement de 0 à 59 secondes
ainsi que 3 ilots de leds,en synchronisme avec les leds secondes

1) Usage du Modeleur MORAY:

Le point de depart est de créer une scene avec camera, éclairages et les differents objets,éléments à afficher
Un "support" de tout l'ensemble est en arriere plan
La camera vise le centre , et est située pile en face.
Moray permet de DUPLIQUER une led , en 60 leds réparties en ORBIT à partir du centre.
La led est ici tres simplifié : un morceau de cylindre
Un afficheur est construit à l'aide de 7 segment ( 1 segment= un parallepidepe et 4 plans de coupe en biseau)
Utilisation de CSG : outil de découpe ,assemblage par somme, intersection ou différence de differents objets..
un afficheur 7 seg est d"doublé dans un pavé de 2 afficheurs
Ce pavé est Dupliqué par 3 pour les 3 ensembles d'affichage HH ,MM,SS
Le dernier afficheur SS, sera remplacé par la suite , en interne,dans POVRAY, mais c'est pour le situer dans l'espace
De la meme facon , l'Oeil D , est une led mise en orbite avec un pas de 360°/12
L'Oeil Gauche est dupliqué
Le sourire est aussi une Led, qui est rectangulaire , mise en orbite avec un Rayon fixe, et avec une orientation variable suplémentaire
Une fois tous les élements positionnés correctement .. on véerifie dans les 3 plans X,Y,Z
On applique les textures (couleurs ) aux éléments => ce qui crée un fichier annexe : horloge_60leds_180328.inc
au final, le fichier Moray obtenu est :
Horloge_AT89C2051_runing_180327.mdl

Architecture du fichier MORAY :

On lance alors un Rendu avec une definition d'image precisée..
qui crée un fichier *.POV dans le directory : Moray\Povscn\Horloge_AT89C2051_runing_180327.POV
et lance , active POVRAY , en lui passant comme paramètre ce nom de fichier POV
et on obtient cette image *.PNG ( sans les commentaires en jaune !)

Si le point de départ est jugé correct, on passe à la suite : L' Animation
Pour cela on reprend le fichier POV crée via MORAY , renomé en hor60s_7seg_180328.pov
pour l'adapter, modifier

2) Usage du lanceur de rayon : POVRAY :

version 3.62 en 64 bits

POVRAY représente la scene en 3D, via son langage de programmation.
Avant l'arrivée du modeleur MORAY, il fallait se repr"senter la scene dans sa tête , ou avec un dessin crayon/papier/gomme.
C'est faisable.. et en plus on comprends mieux .(car on y est obligé !)
POVray est abondamment illustré, documenté sur son site original, et par les utilisateurs ,concepteurs sur le Web.

POVray dispose d'une variable interne Clock , qui peut evoluer de 0.0 à 1.00 par défaut, et d'une variable Frame_number
au niveau d'une animation , on definit donc la relation qui existe entre Clock et Frame (images)
pour definir une animation.

j'ai donc defni :
dans le fichier principal d"crivant la scene : hor60s_7seg_180328.pov
#declare Avance =floor(clock/5.999); // 60 pas de 6°
#debug concat ("Avance= ",str(Avance,5,3),"\n")
nota: pourquoi 5.999 et non pas 6.0 ..parcque les tests en flottant ne conaissent pas les valeurs trop ronde !
et dans le fichier de rendu animation: Hord60s_7seg_run_180328.ini
Initial_Frame=0
Final_Frame=59
Initial_Clock=0.0
Final_Clock=360.0

* Affichage Groupe de 60 leds
cette variable Povray, nommée AVANCE parcours les 360 ° par pas de 6° , et correspond donc à la position et Numéro de la LED
Cette variable sert à definit si la led doit etre allumée ou pas , par raport à un seuil ,ou une zone de seuils
Pendant le parcours, l'Avance, des 60 leds, une partie est derivée vers 74
*Affichage Oeil Dt .. Avance de 1 à 11
*Affichage pupille D .. Avance=12
*Affichage "Sourire" à partir Avance de 22 à 38
*Affichage Oeil G .. Avance de 48 à 59
*Affichage pupille G Avance=48

Affichage des secondes dans le groupe afficheurs Secondes
Apres plusieurs essais infructueux, du à un manque de connaissance et aussi au fait que POVRAY n'a pas de fonction
AND Bit logique , permettant de selectionner un segment suivant l'etat d'un bit dans un mot (ou byte)
j'ai trouvé un site tres interessant sur le raytracing : http://www.f-lohmueller.de/
auquel j'ai emprunté la fonction original Seven_Segment_LCD.inc
Je n'ai pas tout compris ! mais j'ai pu la modifier , adapter à mon cas .
Je me sers de la variable Avance , pour valider les segments à allumer dans les 2 digits secondes.

Seven_Segment_LCD_180328.inc
modif pour mettre les digits verticaux
modif pour afficher le digit dizaine si secondes <10
modif pour renverser le plan d'affichage des digits
modif emplacement x,y,z dans mon propre plan d'affichage
modif mise à l'echelle et couleur des segments

Préparation de la construction des 60 images pour l'animation :

paramétrage défini dans Hord60s_7seg_run_180328.ini
Fichier source povray : hor60s_7seg_180328.pov
bien verifier que l'onglet actif soit le fichier *.pov

click sur Render .. c'est partit..

calcul des 60 images en moins d'1/4 Heures avec taille 800x600 et qualité 6
Total Scene Processing Times
Parse Time: 0 hours 0 minutes 3 seconds (3 seconds)
Photon Time: 0 hours 0 minutes 0 seconds (0 seconds)
Render Time: 0 hours 14 minutes 20 seconds (860 seconds)
Total Time: 0 hours 14 minutes 23 seconds (863 seconds)
CPU time used: kernel 44.77 seconds, user 818.23 seconds, total 863.00 seconds
Render averaged 556.20 PPS over 480000 pixels

on se retouve avec 60 fichier *.png dans le directory designé par le fichier *.ini
D:\Raytracing\Images\hor60s_7seg_18032800.png ..........hor60s_7seg_18032859.png

Statistiques: (extrait du fichier stat.out généré par POVRAY)

Render Statistics
Image Resolution 800 x 600
----------------------------------------------------------------------------
Pixels:         29328800   Samples:        61449496   Smpls/Pxl: 2.10
Rays:           61744282   Saved:                 0   Max Level: 6/10
----------------------------------------------------------------------------
Ray->Shape Intersection          Tests       Succeeded  Percentage
----------------------------------------------------------------------------
Box                         1235274451       486909864     39.42
Cone/Cylinder               4915785156       525025157     10.68
CSG Intersection             407883010       193731131     47.50
CSG Merge                    202955734       134086300     66.07
Plane                          7886168         4989787     63.27
Polygon                        1054362          228024     21.63
Sphere                      3249308733       185774975      5.72
True Type Font                12006362         1220566     10.17
Bounding Box                 208154575       172958118     83.09
Light Buffer                1068891323       374457847     35.03
Vista Buffer                 303907780       188685066     62.09
----------------------------------------------------------------------------
Calls to Noise:                   0   Calls to DNoise:             610
----------------------------------------------------------------------------
Shadow Ray Tests:         222250727   Succeeded:              30324495
Reflected Rays:               23810   Total Internal:            23810
Refracted Rays:              270976
----------------------------------------------------------------------------
Smallest Alloc:                  34 bytes
Largest  Alloc:               38432 bytes
Peak memory used:           1256853 bytes
Total Scene Processing Times
  Parse Time:    0 hours  0 minutes  3 seconds (3 seconds)
  Photon Time:   0 hours  0 minutes  0 seconds (0 seconds)
  Render Time:   0 hours 14 minutes 20 seconds (860 seconds)
  Total Time:    0 hours 14 minutes 23 seconds (863 seconds)
CPU time used: kernel 44.77 seconds, user 818.23 seconds, total 863.00 seconds
Render averaged 556.20 PPS over 480000 pixels
----------------------------------------------------------------------------

Les differents fichiers de travail pour en arriver là

D:\Raytracing\Moray\MDL\Horloge_AT89C2051_runing_180327.mdl
D:\Raytracing\POV\scenes\hor60s_7seg_180328.pov (La scene complete )
D:\Raytracing\POV\include\Seven_Segment_LCD_180328.inc ( Animation des 2 digits secondes)
D:\Raytracing\POV\include\Sourire_modifie_180328.inc
D:\Raytracing\POV\include\horloge_60leds_180328.inc(Textures,couleurs)
D:\Raytracing\POV\ini\Hord60s_7seg_run_180328.ini (Animation : 60 images en 800x600 Qualité=6)
et les 60 images !

et c'est pas fini !

3) Création de l'animation

il faut d'abord transformer les 60 fichier *.png en format *.gif
on pert un peu en qualité en passant de 65K couleurs à 256 couleurs (optimisées)..mais on gagne en moins de poids total en Moctets
lancer PSP5 (Paint Shop Pro 5)
---convertion multiples
-----nom fichie sources *.png
-----les selectionner
--------hor60s_7seg_18032800.png .. hor60s_7seg_18032859.png
----------dossier de destination : D:\Raytracing\Images\_Horloge_60leds
------------parametres *.gif
------------option version 89.a non entrelacés
------Demarrer
... conversion reussi
fermer PSP5

Creation du fichier d'animation :

lancer
C:\Program Files (x86)\Paint Shop Pro 5\Anim.exe
Fichier
...Assistant d'animation
.......meme taille que la 1ere image
.........opaque
suivant
......la jouer 1 fois
......duree d'affichage 100 / 100em de seconde donc 0,1 sec
suivant
......ajouter image

ATTENTION : ajouter par petit paquet de fichiers .. sinon ça bug!
ajouter de hor60s_7seg_18032800.gif à hor60s_7seg_18032810.gif ouvrir
bloque au dela de 7 cumul de fichier =>

renomage par blocs d fichiers, avec Xnview de tous les fichiers hor60s_7seg_180328xx.gif
avec un nom tres cours ex: HORL#".gif
avec ce nom court, on peut entasser des paquets de 15 fichiers à la fois
Nota: cette operation aurait pu etre mixée , en meme temps que la transformation *.PNG en GIF
...... SUIVANT
......TERMINER
....fichier
.............Enregister sous
............Horloge_60leds_Anim_180328.gif
............Type : GIF
..................Enregistrer
...................param : meilleur qualite d'image
SUIVANT
............creation palette,application palette, optimisation,compression
SUIVANT
.......2,99Mo
........Terminer
Quitter

Resultat:
D:\Raytracing\Images\_Horloge_60leds\Horloge_60leds_Anim_180328.gif = 3.065 Mo
ouvrire . Horloge_60leds_Anim_180328.gif avec : internet explorer ou Animation Shop (Paint Shop Pro PSP5)
Video :
Horloge_60leds_Anim_180328.webm

la suite :

Réalisation pratique dans le monde Réel..

Porte Treillis Simple et Double
21 fev 2021.
Montage pour supporter 2 treillis bois de 180x60x2 cm, pour ombrage et coupe vent ,
Usage de 3 piliers bois 7x7cm rainurés dans lesqueles sont glissées les treillis.
*penible operation pour raboter / ponçer les montants verticaux epaiseur totale 20mm-> à reduire à <=19mm
Une planche suppor pour les 3 "mats" , receavnt aussi un BAC de Bambous, faisant
contre poids .. evite le renversement par grand vent !

Coût de l'operation
* Gify ;
2 treillis bois 180x60x2cm ....2x 9,90€ .................... 19,80 €
* Problemo: Trop épais ! .. la version simple treillis (de 2020) , faisait e=18mm ..OK pour rainure de 20mm
* Amberieu BricoCash :
3 poteaux 2100x70x70 rainurés (2cm), ...3x 8.55€ ...25,65 €
1 Lame finition 2x6x200 cm ........................................2,00 €
3 support 15x15x14cm ....... 3x 4.90€ .......................14.70€
* Meximieux BricoMarché
Planche aglo hydrofuge (vert)
150x61cm recoupée à 128x55 e=21mm ................8.90 €
3 sachets de visserie + rondelles ............. ..............17.40 €
1 pot de peinture 1L gris ANTH RAL....................16.99 €
total = 105.44€

MORAY Browser	vue Arriere double treillis
vue detail pieds		vue implantation sur la planche support

Rendu direct par la fonction "Render" de MORAY ( sans lancer POVRAY 3.5 )
* fond noir si parametre Background =0 = Noir

fichier modeleur MORAY : Double_140x180_et_Simple_Treillis_70x180_2024.mdl (rev 24/02/2021)
clicker sur barre en haut Render .. Render

Exportation vers Povray :

Test rendu avec POVRAY 3.67 Windows 10 64 bits
logo POVRAY 3.7
Uniquement via l'usage direct de POVRAY.exe ( version 3.7)
les fichiers povay necessaires ci-dessous , résultent de l' Exportation par Moray.
fichier POV : double_140x180_et_simple_treillis_70x180_2021.pov
textures : double_140x180_et_simple_treillis_70x180_2021.inc
init: Double_140x180_et_Simple_Treillis_70x180_2024.INI
copie du fichier povray.ini : povray.ini_20210224.txt ,
*l'original est dans C:\Users\Paul\Documents\POV-Ray\v3.7\ini\povray.ini

Messages Windows :
Render Statistics
Image Resolution 1600 x 1200
Pixels: 2 040 800 Samples: 1720208
Rays: 3 857 922
Ray->Shape Intersection Tests
Box 1 0674 022
Cone/Cylinder 2 242 790
CSG Intersection 1 481 724
True Type Font 565 052
Bounding Box 305 362 085
Shadow Ray Tests: 16 047 722
Shadow Cache Hits: 789 970
Reflected Rays: 96 914
Peak memory used: 194 285 568 bytes
Photon Time: No photons
Radiosity Time: No radiosity
Trace Time: 0 hours 0 minutes 6 seconds (6.567 seconds)
using 4 thread(s) with 21.795 CPU-seconds total
POV-Ray finished
CPU time used: kernel 0.95 seconds, user 24.84 seconds, total 25.80 seconds.
Elapsed time 8.36 seconds

REALISATION :
24/02/2021
* incident : blocage de lame de coupe scie cloche 62mm => axe fondu, la lame tourne autour du foret => foutu.
=>

DIVERS :

Intersections:
un simple poteau (Cube) et un Plan de coupe ...

fichier moray :
Intersections_2021_0302.mdl


MORAY modeleur (en fil de fer)	Object Browser	Objetc selection


Moray en action	insertion de 3 objets : 2 Pieds et 1 poteau (raccourci et coupé par un plan) + 3 eclairages


projet virtuel image 1600x1200 calculée en 8,6sec	Realisation


boite L= 390 l=90 h=50mm	avec Max7219_Matrice_V_8x8_2020.mdl


4em image de synthese ..	repartition des zones leds