Объемная модель собранной печатной платы позволяет понять, как будет выглядеть вся конструкция, и предоставляет свежий взгляд на изделие. Это помогает выявить ошибки на первых шагах разработки.

Процесс создания модели по файлу печатной платы .brd EAGLE неожиданно тривиален. Используется ULP-скрипт Eagle3D и программа рендеринга трехмерных моделей POV-Ray (см. ссылки). Процесс по шагам:

1. Скачайте [1], [2], [3] по отдельности ([2, 3] можно скачать в одном пакете по ссылке [4]), установите в последовательности 1, 2, 3. У Вас должны быть установлены EAGLE 5.6.0, Eagle3D и POV-Ray.

2. В редакторе печатной платы EAGLE откройте Вашу схему. Выполните команду RATSNEST, чтобы полигоны были залитыми.

3. Запустите скрипт (File -> Run...) c:\Program Files\eagle3d\ulp\3d50.ulp.

4. В диалоге выберите место для выходного файла *.pov (выберите папку проекта), расставьте галочки (можете оставить все как есть), запустите генерацию выходного файла.

5. Запустите программу POV-Ray, откройте в ней полученный *.pov, запустите. Через несколько секунд появится окно со сгенерированным 3D видом платы, и по указанному на шаге 4 пути появится файл *.bmp со сгенерированной картинкой внешнего вила платы.

[Дополнительная настройка]

Если у Вас шелкография сгенерирована в отдельном слое, например 121 _tsilk и 122 _bsilk, то после запуска 3d50.ulp укажите на закладке Miscellaneous в поле Text from Board значения реально используемых слоев с текстом, например 25,26,27,28,121,122.

[Automatic package generation - автоматическая генерация недостающих моделей корпусов]

Несмотря на то, что есть описание примера создания модели корпуса [5], создание объемной 3D модели корпуса детали (электронного компонента схемы) на языке программы POVRay остается нетривиальной задачей.

В Eagle3D есть удобная возможность автоматически создать упрощенные недостающие модели корпусов деталей (package) на основании информации, добавленной к библиотекам. Для этого не требуется знание языка POVRay. Конечно, качество созданных таким способом моделей уступает моделям, созданным вручную, однако они все равно хороши для создания общего вида платы. Чтобы сделать такую модель, нарисуйте линиями контур корпуса компонента на неиспользуемом слое. Затем добавьте на этот слой текстовый элемент, который описывает высоту и цвет автоматически генерируемого корпуса. Вы можете также использовать несколько слоев для более точного описания своей модели. Пример, как это делается, Вы можете посмотреть в приложенной библиотеке eagle3D.lbr. Вот примеры текстовых элементов:

3.0 Red

Корпус, который имеет высоту 3 мм и чистый красный цвет.

4.3 texture{col_silver}

Корпус, который имеет высоту 4.3 мм и использует для окраски текстуру Eagle3D col_silver.

2.5 texture{pigment{Gray30} finish{Phong 1}}

Корпус, который имеет высоту 2.5 мм и использует самостоятельно заданную текстуру POVRay.

[Создание анимации (видео)]

Можно также создать видеоанимацию внешнего вида Вашей платы - она будет вращаться, к примеру. Для создания анимации программе POVRay нужно задать путь камеры (camera path). Этот путь представлен математической функцией (spline, так называемый сплайн). Для этого spline нужно минимум три управляющие точки (control points). Эти точки задаются в как текстовые значения в специальном слое (обычно это слой 230). Тексты в этом слое для задания сплайна должны иметь специальный формат, который состоит из двух чисел.

Первое число - информация о последовательности. Это означает, что в этой последовательности используются точки, чтобы создать сплайн. Используется целое число.

Второе число - представляет собой высоту точки над поверхностью печатной платы. Это число уже не целое, в формате real (с точкой).

Текстовые элементы, задающие сплайн, могут выглядеть так:
3 4.2

Этот пример означает, что это 3-я точка анимационного пути, и она находится на высоте 4.2 mm над поверхностью PCB. Точка размещения камеры (точка просмотра viewpoint) обычно находится справа от направления полета камеры. Можно также добавлять дополнительные viewpoint path. Чтобы сделать это, просто добавьте дополнительные control points с буквой V в качестве первого символа, например:
V1 3.4.

См. предоставленный пример modsmega.brd, где можно посмотреть, как задать эти два пути (файл примера находится в папке C:\Program Files\eagle3d\examples).

Также для создания анимации программе POVRay нужен INI-файл. Такой файл записывает скрипт Eagle3D, когда Вы предоставляете как минимум 3 точки анимации. Файл будет иметь то же имя, как и выходной POVRay-файл *.pov, однако будет иметь расширение ini вместо pov. Если Вы передадите этот INI-файл в POVRay, то будет сгенерирована последовательность картинок. Вы можете конвертировать эту последовательность в файл video программами наподобие VirtualDub. Кроме того, Вам нужно установить параметр

#declare global_anim = off;

в файле POVRay в значение on. Параметр

#local global_anim_showcampath = no;

Покажет Вам путь анимации (animation path). Вы должны установить его в off, если хотите создать анимацию. На закладке Miscellaneous можно поменять слой с контрольными точками (control points) и количество фреймов, которые Вы хотите сгенерировать. В предоставленном примере modsmega.brd указаны некоторые control points.

Процесс по шагам:

1. Откройте в EAGLE файл печатной платы *.brd. Создайте новый слой номер 230, назовите его _Eagle3D.

2. В слое 230 создайте в любом месте текстовые метки:

V1 0
V2 0
V3 0
1 5
2 6
3 7

3. Запустите скрипт 3d50.ulp, перейдите на закладку Miscellaneous. Выберите Number of Frames 3. Можно выбрать любое число фреймов (кадров). Один фрейм будет соответствовать одному кадру видео. Чем больше фреймов, тем дольше будет выполняться расчет в программе POV-Ray на шаге 4. Запустите генерацию POV-файла.

4. После окончания работы создастся файл *.pov и *.ini (обычно в папке проекта, где находится *.brd). Запустите программу POV-Ray, откройте файл *.pov. Выберите в меню Render -> Edit Settings/Render, укажите сгенерированный INI-файл *.INI (ранее был указан файл quickres.ini). Нажмите кнопку Render. После окончания процесса получите столько картинок BMP, сколько указали фреймов.

[Устранение проблем]

1. Parse Error: Cannot open include file e3d_tools.inc.

Добавьте в файл настроек C:\Documents and Settings\user\Мои документы\POV-Ray\v3.6\ini\povray.ini строку
Library_Path="c:\Program Files\eagle3d\povray".

2. Parse Error: Attempted redefine vector identifier" as "object identifier

Скрипт почему-то неверно генерирует размер массива. Например, для случая:

#declare global_anim_npoints_cam_flight=4;
#local global_anim_points_cam_flight=array[global_anim_npoints_cam_flight]
{
   <63.500000,0.700000,-13.970000>
   <74.930000,1.100000,-15.240000>
   <67.945000,1.200000,-20.955000>
};

Нужно исправить global_anim_npoints_cam_flight=4 на global_anim_npoints_cam_flight=3.

3. Генерируемая POV-Ray картинка имеет слишком маленькое разрешение (640x480). Как поменять разрешение картинки?

Размер просчитываемой картинки зависит от параметров Width и Height в INI-файле, подключенном к сгенерированному *.pov файлу. Если эти параметры не заданы, то берутся установки Width и Height в главном INI-файле POV-Ray (povray.ini). Установки в главном файле POV-Ray (povray.ini) можно просмотреть и изменить через меню Tools -> Edit master POVRAY.INI. Однако лучше всего создать отдельный INI-файл и задать в нем нужные параметры Width и Height. Это делается через меню Render -> Edit Settings/Render. Задайте здесь путь до INI-файла проекта (поля Path: и Name:). В INI-файл проекта добавьте параметры Width и Height, например:

Initial_Frame = 1
Final_Frame = 1
Initial_Clock = 0
Final_Clock = 0.9
Cyclic_Animation=off
Width = 1600
Height = 1200

[Ссылки]

1. 151126EAGLE-5.6.0.ZIP - Eagle 5.6.0 - сквозная система разработки печатных плат.
2. Eagle3D download site:sourceforge.net. 
3. POV-Ray site:povray.org. 
4. 120228eagle3d_povray.zip - Eagle3D и POV-Ray в одном пакете.
5. Документация по использованию Eagle3D.
6. EagleUp: как сделать объемную модель печатной платы.