Подготовка 3D-видео печатной платы

В Altium Designer возможность получить снимок печатной платы в виде 3D-распечатки позволяет быстро и легко показать другим, как будет выглядеть готовое изделие, ещё до физического изготовления платы. Однако одной 3D-распечатки всегда оказывается недостаточно. Неизбежно хочется наклонить плату, повернуть её или перевернуть со стороны компонентов на сторону пайки — но распечатка этого не позволяет. Впрочем, это не совсем так. Можно вернуться в режим 3D, повернуть или перевернуть плату и для каждого положения создать новую распечатку, но в конечном счёте все они останутся статичными.

Чтобы сделать документацию по плате более наглядной и полезной, Altium Designer позволяет создавать видеоролики с 3D-представлением печатной платы — PCB 3D Video. Выступая в роли режиссёра, вы формируете содержимое PCB 3D Video, или 3D-фильма, из последовательности снимков платы в 3D, называемых Key Frames. Для каждого следующего ключевого кадра в последовательности можно непосредственно в рабочей области изменять масштаб, смещение и поворот относительно настроек предыдущего ключевого кадра.

При формировании выходных данных последовательность кадров экспортируется в выбранный видеоформат, например MP4, с помощью файла Output Job. В результате получается видеоряд с плавной интерполяцией между ключевыми кадрами.

Создаёте ли вы инструкцию по сборке, демонстрацию подвижных частей или просто хотите показать эффектный облёт изделия с наиболее выигрышных ракурсов — PCB 3D Video станет привлекательным и информативным дополнением к документации вашего изделия.

Создание PCB 3D Video

Создание, настройка и управление видеороликами PCB 3D Video выполняются на панели PCB 3D Movie Editor. Чтобы открыть эту панель, нажмите кнопку Панель в правом нижнем углу главного окна проектирования, затем выберите PCB 3D Movie Editor в появившемся меню. Также панель можно открыть с помощью команды View » Panels » PCB 3D Movie Editor.

Панель PCB 3D Movie Editor — это центр управления созданием и настройкой 3D-фильмов.

Панель разделена на три основные области:

• Верхняя область предназначена для управления 3D-фильмами, то есть их добавления и удаления. Для одной печатной платы можно создать любое количество фильмов.
• Центральная область содержит описание последовательности ключевых кадров. Здесь можно добавлять новые ключевые кадры и обновлять существующие в соответствии с изменениями отображения 3D-платы в рабочей области.
• Нижняя область содержит элементы управления воспроизведением выбранного фильма непосредственно в рабочей области редактора печатных плат.

Все настройки PCB 3D Video хранятся в самом документе печатной платы (*.PcbDoc). Таким образом, у каждой платы может быть собственный список 3D-фильмов.

В следующих разделах рассматриваются добавление и подготовка нового фильма.

Добавление нового фильма

PCB 3D Video формируется из последовательности ключевых кадров, то есть снимков платы, которые при экспорте в видеоформат преобразуются в фильм с плавными переходами. Такой фильм позволяет продемонстрировать плату и выделить её ключевые элементы.

Новые фильмы создаются и получают название в верхней части панели. Чтобы создать новый 3D-фильм, откройте раскрывающееся меню кнопки 3D Movie и выберите New, нажмите кнопку New () или воспользуйтесь командой New в контекстном меню этой области, вызываемом правой кнопкой мыши. В области появится новая запись фильма с исходным названием PCB 3D Video. Запись будет выделена, и вы сможете сразу ввести содержательное название.

Название 3D-фильма можно изменить в любой момент. Выберите запись фильма на панели и нажмите Enter или щёлкните её правой кнопкой мыши и выберите Edit в контекстном меню. Текущий выбранный 3D-фильм выделяется. Введите новое название фильма, затем снова нажмите Enter или щёлкните в другом месте, чтобы применить изменение.

Пример добавления и переименования нового фильма (наведите указатель на изображение).

Чтобы удалить 3D-фильм, выберите его в списке, затем нажмите кнопку  или воспользуйтесь командой Delete в контекстном меню этой области.

Задание последовательности ключевых кадров

Основу 3D-фильма печатной платы составляет ряд ключевых кадров, каждый из которых представляет собой вид 3D-платы в заданном вами положении в рабочей области. Помните, что каждый ключевой кадр — это снимок в вашем фильме. На основе набора таких снимков — последовательности ключевых кадров — формируется итоговый видеоролик путём плавной интерполяции n-1 интервалов между n ключевыми кадрами.

Управление ключевыми кадрами выполняется в центральной области панели PCB 3D Movie Editor , где каждому кадру последовательности соответствует отдельная строка.

Задайте последовательность ключевых кадров видеоролика с помощью элементов управления в центральной области панели PCB 3D Movie Editor.

Каждый ключевой кадр имеет следующие атрибуты:

• Name — имя ключевого кадра. По умолчанию кадрам присваиваются имена в формате Key Frame, Key Frame 1, Key Frame 2 и так далее. При желании можно задать более содержательное имя кадра. Например, оно может отражать содержимое конкретного снимка платы: U4 Zoomed.
• Duration - это время перехода между соседними ключевыми кадрами в последовательности. В экспортированном видео общее количество кадров зависит от длительности каждого ключевого кадра и настройки Frames Per Second, заданной в параметрах публикации. Обратите внимание: начальный ключевой кадр вверху списка, по умолчанию называющийся Key Frame, является особым случаем. Поскольку это первый кадр видео, у него нет длительности.

Добавление ключевого кадра

Добавить ключевые кадры в 3D-видеоролик очень просто. Установите нужный 3D-вид платы в редакторе PCB, затем нажмите New () в области Key Frame панели PCB 3D Movie Editor. В раскрывающемся меню кнопки выберите, куда в последовательности добавить новый кадр:

• Add - добавляет новый кадр в конец списка кадров.
• Insert - вставляет новый кадр перед выбранным ключевым кадром.

Добавление нового ключевого кадра из панели PCB 3D Movie Editor.

Начальный ключевой кадр имеет фиксированную длительность 0.0s, а все остальные добавляемые ключевые кадры — исходную длительность по умолчанию 3.0s. При необходимости ее можно изменить. Щелкните соответствующее поле Duration, чтобы перевести на него фокус, затем введите значение напрямую или воспользуйтесь кнопками со стрелками вверх/вниз справа. Длительность может находиться в диапазоне от 0.0s до 100.0s.

Добавление ключевого кадра непосредственно из рабочей области

Ключевые кадры также можно добавлять в выбранный 3D-видеоролик непосредственно из рабочей области редактора PCB. Это упрощает создание последовательности ключевых кадров прямо «в гуще съемки», без необходимости переключаться на панель PCB 3D Movie Editor.

Чтобы добавить ключевой кадр:

1. Установите плату в нужное положение (в режиме 3D Layout Mode).

2. Щелкните правой кнопкой мыши в любом месте рабочей области и выберите в появившемся контекстном меню подменю Add Key Frame to 3D Movie. Это подменю также можно вызвать напрямую с помощью сочетания клавиш Ctrl+Alt+K. В меню перечислены все 3D-видеоролики, заданные для активной платы, а выбранный в данный момент в панели видеоролик отмечен галочкой.

   В меню отображаются названия не более 20 видеороликов. Если для платы задано более 20 видеороликов, можно выбрать пункт More 3D Movies, чтобы открыть диалоговое окно Выбор 3D-видеоролика PCB и выбрать в нем видеоролик для добавления ключевого кадра.
3. Щелкните название видеоролика, чтобы добавить новый ключевой кадр на основе текущего вида платы в рабочей области в конец последовательности ключевых кадров этого видеоролика.
4. Чтобы добавить еще один кадр в тот же 3D-видеоролик, установите плату в нужное положение и снова выберите в меню этот видеоролик. Чтобы добавить кадр в другой видеоролик, выберите в меню соответствующий пункт.

Добавляйте ключевые кадры в видеоролики непосредственно из рабочей области.

Изменение порядка и удаление ключевых кадров

Порядок ключевых кадров можно изменить с помощью кнопок  и  или перетаскиванием ключевого кадра в списке. Чтобы удалить ключевой кадр из последовательности, выберите его в списке, затем нажмите кнопку  или клавишу Delete на клавиатуре.

Редактирование ключевого кадра

В панели PCB 3D Movie Editor для ключевого кадра доступны для просмотра и редактирования только поля Name и Duration (за исключением длительности первого ключевого кадра). Чтобы изменить вид платы для существующего ключевого кадра — масштаб и/или ориентацию — необходимо внести эти изменения в рабочей области, а затем обновить ключевой кадр с учетом новых данных. Для этого:

1. В панели PCB 3D Movie Editor выберите ключевой кадр, который нужно изменить. Плата отобразится в рабочей области в соответствии с параметрами этого ключевого кадра.
2. Измените вид платы в редакторе PCB нужным образом.
3. Установив плату в нужное положение, выберите Update  в раскрывающемся меню Key Frame () под списком ключевых кадров.

Выбранный ключевой кадр будет обновлён новым «снимком» платы.

Поддержка гибко-жёстких плат

Если ваша плата гибко-жёсткая и для неё задана последовательность сгибания, в 3D-видеоролик платы также можно включить сгибание и разгибание. Для этого:

• Расположите плату как обычно и задайте нужную степень сгибания с помощью ползунка Fold State на панели PCB — ползунок доступен, когда панель находится в режиме Layer Stack Regions (см. анимацию ниже).
• Вставьте ключевой кадр и задайте требуемое значение Duration .
• Расположите плату для следующего ключевого кадра, установив ползунок Fold State в нужное положение.
• Продолжайте изменять положение платы и добавлять новые ключевые кадры, пока видеоролик не будет готов.

При воспроизведении видеоролика программа не только выполнит интерполяцию между ключевыми кадрами, но и будет сгибать и разгибать плату в соответствии с заданными вами настройками Fold State и последовательностью сгибания Sequences , определённой на панели PCB .

Используйте элемент управления Fold State на панели PCB (в режиме Layer Stack Regions), чтобы сгибать плату нужным образом при создании последовательности ключевых кадров.

Удержание платы в неподвижном состоянии

При воспроизведении видеоролика переход к ключевому кадру и от него выполняется без паузы. Если нужно задержать плату на определённом ключевом кадре:

• Щёлкните нужный ключевой кадр на панели.
• Нажмите Ctrl+I , чтобы вставить новый ключевой кадр. Он будет добавлен before выбранным ключевым кадром, а поле Duration будет готово к редактированию. Удобнее считать этот новый кадр переходным: он возьмёт на себя эту функцию вместо изначально выбранного ключевого кадра. Поэтому введите подходящее значение Duration для перехода от предыдущего ключевого кадра.
• Теперь следующий ключевой кадр можно использовать для удержания платы неподвижной. Задайте для его параметра Duration значение, соответствующее времени, в течение которого плата должна оставаться неподвижной. 
• Повторите эту процедуру для всех остальных ключевых кадров, в которых плата должна оставаться неподвижной.

Воспроизведение видео

Задав содержимое 3D-видеоролика платы в виде последовательности ключевых кадров, вы можете просмотреть получившееся видео прямо в рабочей области проектирования. Для этого выберите название видеоролика в верхней части панели PCB 3D Movie Editor, а затем нажмите кнопку  в нижней части.

Altium Designer превращается в ваш личный кинотеатр — просто выберите видеоролик, нажмите Play и наслаждайтесь результатами своей работы!

Элементы управления воспроизведением

Кнопка воспроизведения позволяет быстро запустить просмотр, но всем нам нравится полностью управлять просмотром видео: переходить между сценами вперёд и назад и, конечно, ставить видео на паузу, когда мы видим что-то особенно интересное! Воспроизведение 3D-видеороликов — не исключение: на панели предусмотрены элементы управления, которые делают просмотр удобнее. Ниже приведён полный список доступных элементов управления:

— воспроизведение видеоролика с текущего положения маркера на соответствующей временной шкале.

— приостановка воспроизведения видеоролика.

— возврат к началу видеоролика. Это первый ключевой кадр, соответствующий нулевой отметке времени на временной шкале. Этот элемент управления доступен только тогда, когда видеоролик не воспроизводится.

— переход к началу следующего ключевого кадра в последовательности. Этот элемент управления доступен только тогда, когда видеоролик не воспроизводится.

— переход к началу предыдущего ключевого кадра в последовательности. Этот элемент управления доступен только тогда, когда видеоролик не воспроизводится.

Временная шкала показывает текущую позицию воспроизведения в видеоролике. Когда видеоролик не воспроизводится, вы можете вручную перетащить маркер временной шкалы в любую точку.

Перетаскивание маркера вдоль временной шкалы фактически позволяет воспроизводить видеоролик вручную.

Настройки интерполяции

При воспроизведении видео программа определяет движение между заданными ключевыми кадрами с помощью интерполяции. В ходе этого процесса для каждого кадра рассчитываются подходящие масштаб, ориентация и поворот, а общее число кадров между ключевыми кадрами определяется параметром Frame Rate x Duration till next key frame.

Задайте тип интерполяции для плавного перехода от одного ключевого кадра к следующему, а также частоту воспроизведения кадров.

Можно использовать два типа интерполяции. Переключатели между ними расположены непосредственно над элементами управления воспроизведением.

• Key Frame to Key Frame — используется сферическая линейная интерполяция между ключевыми кадрами и дополнительное сглаживание, приводящее к замедлению в конце каждого кадра.
• Velocity between Key Frames — используется квадратичная сплайн-интерполяция между ключевыми кадрами; кроме того, диапазон поворота разбивается на участки менее 90 градусов. В результате переход между ключевыми кадрами становится более плавным, а скорость между кадрами остаётся постоянной, без заметного замедления.

По умолчанию воспроизведение в редакторе печатных плат выполняется с частотой 25 кадров в секунду. Общее количество кадров в видео зависит от значения Duration, заданного для каждого ключевого кадра. Используйте поле Frame Rate, чтобы при необходимости увеличить или уменьшить частоту кадров. Частота кадров может принимать любое значение от 1 до 50.

Формирование 3D-видео платы

Вы задали все необходимые ключевые кадры последовательности, и быстрый предварительный просмотр показал, что всё готово. Теперь можно сформировать выходное видео! Для этого добавьте PCB 3D Video в качестве выходных данных в файл Output Job, а затем привяжите его к выходному контейнеру Video. Этот контейнер поддерживает широкий набор выходных форматов, включая AVI, WMV, MP4, FLV и другие.

Добавление и настройка выходного контейнера Video

Добавьте выходной контейнер Video в файл Output Job, нажав кнопку [Add New Output Container] (в области Output Containers ) и выбрав New Video из списка доступных контейнеров. Настройка контейнера выполняется в диалоговом окне Video Settings, которое открывается щелчком по пункту Change в правом верхнем углу контейнера.

Используйте выходной контейнер Video для публикации 3D-видеороликов платы.

По умолчанию средство публикации настроено на создание одного видеофайла, имя которого совпадает с именем файла Output Job. При необходимости измените настройки вывода.

Добавление и настройка вывода PCB 3D Video

Добавьте в файл Output Job отдельный вывод для каждого 3D-ролика, который вы хотите опубликовать. В разделе Documentation Outputs файла Output Job нажмите кнопку [Add New Documentation Output], затем выберите пункт PCB 3D Video и исходный документ печатной платы, с которым связан 3D-ролик.

Добавьте генератор вывода PCB 3D Video для каждого 3D-ролика, который вы хотите опубликовать. Наведите указатель на изображение, чтобы увидеть добавленный вывод.

Настройка вывода PCB 3D Video выполняется в диалоговом окне PCB 3D Video. Чтобы открыть его из диалогового окна Project Options - Default Prints , выберите PCB 3D Video в разделе Documentation Outputs и нажмите Configure либо щелкните правой кнопкой мыши по файлу Output Job и выберите Configure в контекстном меню. В этом диалоговом окне выберите нужный 3D-ролик из списка роликов, заданных для документа печатной платы, указанного в поле Data Source.

Выберите 3D-ролик, который будет использоваться в качестве источника для создаваемого видео.

Используйте , чтобы включить или отключить отображение тени от платы.

Сделайте отображение платы более наглядным, добавив эффект 3D-тени. Наведите указатель на изображение, чтобы увидеть результат.

Публикация

После добавления и настройки нужных выводов PCB 3D Video и контейнера вывода Video, через который они будут опубликованы, до публикации остается всего несколько шагов. Выберите контейнер вывода Video и щелкните поле Enabled для каждого вывода PCB 3D Video, который требуется включить в процесс публикации. Включенный вывод будет соединен с контейнером вывода зеленой линией.

Включите каждый вывод PCB 3D Video, заданный для которого 3D-ролик вы хотите опубликовать через контейнер вывода Video.

Затем нажмите кнопку Generate Content справа от контейнера вывода Video (сочетание клавиш: F9) или щелкните контейнер правой кнопкой мыши и выберите Generate Video. Начнется публикация: видеофайлы будут созданы и сохранены в указанной папке. Если вы выбрали открытие видео после экспорта, оно откроется и начнет воспроизводиться при условии, что установлено необходимое программное обеспечение.

Создайте видео и полюбуйтесь главным героем — вашей платой!