SketchUp建模技術(shù)在三維校園中的應(yīng)用*

周 勤 葉城康 丁志敏

1 SketchUp軟件簡介

SketchUp是一套直接面向設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作過程的設(shè)計(jì)工具,其創(chuàng)作過程不但能夠充分表達(dá)設(shè)計(jì)師的思想,而且極大滿足與客戶即時交流的需要,它使得設(shè)計(jì)師可以直接在電腦上進(jìn)行十分直觀的構(gòu)思,是三維建筑設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作的優(yōu)秀工具。在SketchUp中建立三維模型就像我們使用鉛筆在圖紙上作圖一般,SketchUp能自動識別設(shè)計(jì)師的這些線條,加以自動捕捉,且軟件界面簡潔,易學(xué)易用,命令較少。不同于其他各類設(shè)計(jì)軟件復(fù)雜,甚至不必懂得英語就可順利操作。它的建模流程簡單明了,就是畫線成面,而后擠壓成型,這也是建筑建模最常用的方法。

它于2006年3月被Google公司收購。Google收購SketchUp是為了增強(qiáng)Google Earth的功能,讓使用者可以利用SketchUp建造3D模型并放入Google Earth中,使得Google Earth所呈現(xiàn)的地圖更具立體感、更接近真實(shí)世界。使用者更可以通過一個名叫Google 3D Warehouse的網(wǎng)站尋找與分享各式各樣利用SketchUp建造3D模型。

2 SketchUp軟件建模方法及步驟

1)CAD圖數(shù)據(jù)整理,導(dǎo)入CAD文件;2)拉伸各個樓層體塊;3)開窗開門(是否建窗框,根據(jù)實(shí)際情況需要進(jìn)行);4)添加陽臺(陽臺制作的深度按實(shí)際情況需要進(jìn)行)、室外樓梯等外部需要制作的構(gòu)件;5)設(shè)置模型的透視角度,確定建筑物3D模型的觀測視角定位;6)導(dǎo)出至JPG圖像文件,為后期處理階段提供建筑圖片。

現(xiàn)在我們以嘉興學(xué)院越秀校區(qū)主要建筑的建模為例,詳細(xì)闡述SketchUp軟件建模方法及步驟。我們把步驟大致分為四步:資料收集整合;分析建筑物的功能分區(qū),分步建模;拼裝整合模型,效果設(shè)置;后期處理。

那么,我們以圖書館為例展開闡述:

1)資料收集整合:在建模前,我們首先分析討論建模所需要的資料,如CAD技術(shù)圖紙、圖書館周圍環(huán)境、建模所需的貼圖材質(zhì)等等;最后將已有資料進(jìn)行整理,收集所缺資料。在只有圖書館的CAD建筑平面圖的情況下,必須進(jìn)行現(xiàn)場測繪,獲取圖書館的外立面門窗尺寸,屋頂女兒墻高度,層高等數(shù)據(jù),補(bǔ)充立面信息。

2)分析圖書館的功能分區(qū),分步建模:由于圖書館為對稱的平面形式,立面門窗也比較統(tǒng)一,類型簡易,外墻飾面材質(zhì)變化較少,故我們將圖書館拆分為兩個部分進(jìn)行電腦建模:一是完全對稱的兩個區(qū)域(南北書庫),其外觀和內(nèi)部空間分隔都是一致的,所以只需要建一個模型,再進(jìn)行鏡像處理即可;二是中心的門廳及閱覽空間為第二部分,進(jìn)行單獨(dú)建模。

具體步驟:a.在導(dǎo)入CAD之前須先做以下準(zhǔn)備工作:即在DWG文件中根據(jù)實(shí)際情況把不需要的線條、圖層全部清除掉。b.DWG文件的導(dǎo)入:選擇菜單中的“文件”選項(xiàng),選擇其中的“導(dǎo)入”命令,在其子菜單中選擇“導(dǎo)入DWG/DXF”選項(xiàng)。之后系統(tǒng)會自動跳出一個對話框,點(diǎn)擊右下角“選項(xiàng)”,之后彈出一個新的對話框,在此對話框中選擇“單位”為mm,此選項(xiàng)中建議使用此單位,選擇此單位是為了保證導(dǎo)入SketchUp的CAD圖與CAD中的圖形比例保持1∶1,這樣在建模型中就可以保證在由平面生成立體的時候,高度按照實(shí)際尺寸來進(jìn)行拉伸。選擇要導(dǎo)入的DWG圖文件點(diǎn)“導(dǎo)入”命令。CAD圖就導(dǎo)入到SketchUp中了(見圖1)。c.模型的建立:處理導(dǎo)入 SketchUp中的CAD圖→SketchUp模型的建造(包括有:墻體制作、窗戶制作、玻璃制作、臺階制作、添加陽臺(陽臺制作的深度按實(shí)際情況需要進(jìn)行)室外樓梯等外部構(gòu)件、材質(zhì)的貼制)→完成小單體模型體塊。

3)拼裝整合模型,效果設(shè)置:各個部分初步建模完成后,要進(jìn)行拼裝,把這幾個部分整合起來,組成圖書館(見圖2)。

接下來就是陰影、透視角度、明暗關(guān)系等常規(guī)效果設(shè)置及調(diào)試,使模型更加真實(shí)化。

4)后期處理:整合后的模型,某些線條略顯粗糙,視覺上感覺不夠真實(shí),缺乏體量感。我們通過VRayforSketchUp6.0渲染器將圖書館模型再次進(jìn)行外觀材質(zhì)渲染,以求完美。

通過SketchUp導(dǎo)出渲染后的圖書館三維模型及相應(yīng)的圖像文件并保存到指定文件,為后期處理階段提供建筑圖片(見圖3)。

無論是何種建筑物的建模,其方法及步驟是相同的。

選擇標(biāo)題欄中“文件”—“導(dǎo)出”—“圖像”,系統(tǒng)自動跳出對話框,在對話框中選擇圖像要保存的位置及其文件類型后點(diǎn)擊“選項(xiàng)”,在跳出的“***導(dǎo)出圖像”對話框中選擇適當(dāng)?shù)姆直媛屎蛨D像質(zhì)量,單擊“確定”—“導(dǎo)出”,圖像就自動保存到設(shè)置的地方。

3 SketchUp軟件建模難點(diǎn)

電腦建模過程中遇到的幾個問題:1)在CAD圖導(dǎo)入建模軟件之前,需要對其圖層和圖形進(jìn)行整理,清除文件垃圾,否則會使隱藏的CAD圖塊一起導(dǎo)入到SU中,導(dǎo)致CAD文件過大,極大地影響電腦運(yùn)行速度,拖慢建模速度;2)導(dǎo)入SketchUp軟件的CAD圖不能直接用來建模,有些線條無法顯示,且導(dǎo)入的線條多為斷線,需要以CAD圖為參考重新繪制平面,大大增加了建模時的工作量;3)建模時未分層建模,修改起來困難且工作量很大;4)當(dāng)不能形成一個面時,在邊線圍合圖形內(nèi)畫對角線,這樣可以形成面。但試著刪掉剛畫的對角線,有時候形成的面可以繼續(xù)存在,有時候卻不能。

4 結(jié)語

Google SketchUp一經(jīng)推出就是面向建筑設(shè)計(jì)的。而作為建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生,通過研究這個軟件,可以明顯提高自己的軟件應(yīng)用能力,還可用于建筑學(xué)專業(yè)軟件教學(xué)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中;此外,嘉興學(xué)院三維模型建成后,學(xué)校可通過網(wǎng)絡(luò)將這些模型掛到指定網(wǎng)站,供他人瀏覽,為招生工作提供了方便,同時為學(xué)校的宣傳樹立網(wǎng)絡(luò)形象。更重要的是三維虛擬校園的直觀特性,可以優(yōu)化領(lǐng)導(dǎo)管理,接駁網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控,對于校園信息管理、校園規(guī)劃、建設(shè)等都能夠全局掌控。

[1]張恒國.設(shè)計(jì)大師 SketchUp提高[M].北京:北京希望電子出版社,2008.

[2]董滋雨.SketchUp建筑建模詳解教程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.