Трёхмерное отображение OpenGL текущего окна данных может быть вызвано кнопкой с изображением куба в ряду кнопок Вид главного окна.
Эта возможность является опциональной, т.е. она может быть отключена во время сборки. Также возможен вариант, когда Gwyddion может отображать трёхмерные данные, а ваша система это не поддерживает. В обоих случаях попытка вызвать трёхмерный вид приводит к появлению сообщения об ошибке, объясняющему, какой из двух вариантов произошел. В первом случае вам нужно попросить сборщиков исполняемых файлов Gwyddion собрать его с поддержкой трёхмерного отображения или собрать его самому из исходного кода. Во втором случае, обратитесь к руководству по вашей операционной системе и посмотрите там как включить поддержку трехмерных функций OpenGL.
Окно трёхмерного вида может существовать в двух вариантах: с основными и с расширенными элементами управления. Оно запускается только с основными элементами управления, этот вариант показан на следующем рисунке. Оно может быть переключено к расширенному виду (и обратно) с помощью кнопки расширения в верхнем правом углу. Нажатие на вид с помощью правой кнопки мыши вызывает окно быстрого выбора градиента псевдоцвета/материала OpenGL.
Основное окно трёхмерного просмотра содержит элементы управления режимом взаимодействия справа. По умолчанию, перетаскивание вида мышью вращает его горизонтально и вертикально. Все возможные режимы перечислены ниже:
- Вращение – режим по умолчанию. Перетаскивание вида горизонтально вращает его вокруг оси z, вертикальное перетаскивание вращает его вокруг горизонтальной оси, параллельной плоскости вида.
- Масштаб – перетаскивание вида вправо и вниз увеличивает его, перетаскивание в обратном направлении уменьшает.
- масштаб Z – перетаскивание вида вверх (вниз) увеличивает (уменьшает) масштаб z, делая возвышенности и впадины более или менее явными.
- Вращение света – эта возможность доступна только в режиме визуализации с освещением. Перетаскивание вида меняет положение источника света подобно вращению данных в нормальном режиме вращения.
основные элементы управления также содержат кнопку экспорта изображения.
Когда показаны основные элементы управления можно переключаться между режимами с помощью клавиш R (вращение, rotation), S (масштаб, scale), V (масштаб значений, value scale) и L (вращение света, light rotation).
В режиме расширенных элементов управления кнопки расположены в верхнем ряду, однако их функции не меняются. В дополнение появляются несколько вкладок с настройками под ними:
- Основные – элементы управления для задания вращения и масштаба численно и для включения/выключения отображения осей, подписей к осям и перспективной проекции.
- Свет и материал – настройки отображения. Трёхмерный просмотр в Gwyddion имеет два основных режима отображения: градиент, в котором данные раскрашиваются в соответствии со шкалой псевдоцвета точно так же, как и в нормальном двумерном режиме отображения; и материал, в котором данные представлены как материал OpenGL отрисованный в соответствии с положением источника света. Эта вкладка также содержит элементы управления для численного задания положения источника света.
- Метки – точная настройка размеров, положения и других свойств подписей к осям.
Трёхмерный вид может быть сохранён в растровое изображение с помощью кнопки . Результат на настоящий момент всегда будет изображением PNG (Portable Network Graphics) с точно таким же размером и содержимым, как показано на экране. Попытка ввести другое расширение файла вместо .png всё равно создаёт файл в формате PNG, но с вводящим в заблуждение расширением.
Следует отметить, что из-за особенностей некоторых операционных систем, графических драйверов и оконных сред, на экспортированном изображении иногда могут появляться артефакты в тех областях окна трёхмерного просмотра, которые были скрыты. если вы столкнулись с подобными проблемами, убедитесь, что окно трёхмерного просмотра не скрыто под другими окнами во время экспорта изображения.
Редактор материалов OpenGL можно вызвать из меню → . Элементы управления в списке материалов те же самые, что и в списке редактора градиентов псевдоцвета, управление материалами также работает подобным образом. Реальный редактор, естественно, отличается. Он позволяет редактировать четыре величины, задающие материал:
- цвет окружающего ka,α (где α = red, green, blue), управляющий отражением окружающего освещения, которое считается приходящим равномерно со всех возможных направлений,
- цвет рассеянного kd,α, описывающий отражение рассеянного света, которое не зависит от направления падающего света и чья кажущаяся яркость не зависит от угла наблюдения,
- отраженный цвет ks,α, управляющий зеркальным отражением, где интенсивность отраженного света зависит от угла между направлением на наблюдателя и направлением луча света, который бы отразился идеальным зеркалом с той же нормалью, и
- блеск s, числовая экспонента, определяющая насколько зеркальное отражение похоже на идеальное зеркало, меньшие значения соответствуют более шероховатым поверхностям, большие - более гладким.
Если мы обозначим L обычный вектор, указывающий из точки плоскости наблюдения на источник света, V вектор к наблюдателю, N вектор нормали к поверхности и R вектор в направлении отражения идеальным зеркалом, наблюдаемая интенсивность света в модели освещения OpenGL может быть выражена как
где Ia,α, Id,α и Is,α - интенсивности окружающего, рассеянного и зеркального источников света, соответственно.