室內設計計算機效果圖制作流程優化研究

鄭麗香

（泉州市高級技工學校，福建 泉州 362000）

室內設計計算機效果圖制作流程優化研究

鄭麗香

（泉州市高級技工學校，福建 泉州 362000）

本文針對室內設計效果圖制作所使用教材中制作流程不夠合理、導致出圖速度慢等問題，提出了優化效果圖制作流程的解決辦法，包括導入C A D圖紙、改變材質和燈光的設定順序、針對燈光和材質分別測試、使用光子圖加快出圖速度、將正式出圖的T G A格式改為質量更高的T IF文件、用轉換插件生成材質通道圖等，有效提高室內設計效果圖制作的速度和質量，使學生掌握實用性更高的制作方法，提高了教學的效果。

室內設計；計算機效果圖；制作流程

1 引言

效果圖制作是室內設計專業的專業課程。室內設計效果圖通常分為手繪效果圖和計算機效果圖。計算機效果圖以其真實、快速等優勢已經成為了效果圖制作的趨勢，它的制作也是室內設計專業學生的必修課程。通常制作計算機效果圖的流程是：查看CAD圖紙獲得模型的尺寸，根據尺寸用3DMAX建立模型；然后用VRAR插件設定模型材質和場景燈光，測試材質和燈光，修改材質和燈光直到滿意后渲染出大圖；最后用PHOTOSHOP做后期處理。具體的制作流程如圖1所示。在使用該流程制作室內設計效果圖時，發現由于流程的順序不合理等原因導致了建模不精確、出圖效率低等問題。在經過了一段時間的嘗試和實踐，筆者對流程進行了優化，有效地解決了模型不準確、出圖速度慢等問題。

圖1 效果圖制作流程

2 室內設計計算機效果圖制作流程存在的問題

建立模型要輸入模型的尺寸，直接使用3DMAX建模時，這些尺寸要去翻找CAD圖紙才能知曉，學生在做圖時經常看錯尺寸，也不理解圖紙與模型的對應關系。

一般項目教學中采用先設定材質后設定燈光的方式，筆者認為不太合理。由于本文所指的效果圖是室內效果圖，視點在室內。而3DMAX的默認燈光無法穿透模型打到模型內部，室內是一片漆黑。若不先在室內布置燈光，學生在設定材質是看不到材質的表現情況的。

設定燈光和材質時為了查看是否正確，要使用VRAY渲染器進行渲染測試。但是材質和燈光測試的側重點不同，而教材使用了相同的渲染參數，筆者認為這種方法的針對性不強，學生也不能深入了解渲染參數的作用。

渲染效果圖時，VRAY要先計算燈光，然后再計算材質，最后生成效果圖。這其中計算燈光需要很長的時間，出圖的圖幅越大計算時間越長，所以直接渲染出圖比較耗時。學生只學會了點擊“渲染”按鈕進行出圖。

渲染出圖后保存成TGA格式文件，該文件帶有一個通道圖文件，但TGA格式的圖像質量沒有其他（如TIF）格式的文件好，并且這個通道圖只支持24種材質，如果模型的材質多于24種，那么就不適用了。這樣，學生以后就不知道如何處理多于24種材質的情況了。

3 改進制作流程，提高效果圖制作的速度和質量

針對以上幾點，本文對這一流程存在的不足做了改進：導入CAD圖紙[1]在3DMAX中建立模型，幫助學生理解圖紙與模型的對應關系；把原來的先設定材質后設定燈光的順序，改為先設定燈光再設定材質，以便適用于室內效果圖的制作，提高學生觀察場景的能力；將燈光與材質的測試分開進行，加深學生對渲染參數功能的理解；在正式出圖時，采用“跑小圖，渲大圖”的方法，提高大圖的渲染速度，幫助學生掌握提高效率的實用技巧；渲染出圖后保存成質量更好的TIF格式，并用材質轉換插件生成通道圖克服TGA格式自帶的通道圖只能有24種材質的缺點，使學生掌握通用的出圖格式和出圖方法。圖2就是改進后的流程圖。為了更好地說明這個流程，筆者用一個項目——制作臥室效果圖為例，詳細地解釋這個流程如何提高制圖效果，提升教學質量。

圖2 改進后的效果圖制作流程

3.1 增加CAD圖紙的導入，提高模型的精確度

制作效果圖的第一步就是建立模型。教材中用3DMAX建模時，臥室模型的尺寸是翻看CAD圖紙來確定的。但是設計圖紙有很多張（平面圖、立面圖、剖面圖、詳圖等），人工翻找費時又費力，而且萬一尺寸的數值看錯了，做出來的模型就不對了。因此，筆者采用更直接的方法：把CAD圖紙導入到3DMAX中，根據圖紙來建立模型。這樣，既節省了時間，又能保證尺寸的精確。

(1)刪除CAD圖紙中多余的部分，將圖紙分別保存成CAD文件

這間臥室的所有圖紙都放在一個CAD文件中，多而雜。要建立這間臥室的模型需要知道臥室的平面、立面的尺寸，所以保留1張平面圖、4張立面圖、1張天棚圖。其它與此無關的內容，比如尺寸標注、文字說明、門窗圖、詳圖等等全部刪除。然后，把保留下來的圖形分別保存成6個CAD文件。

(2)在3DMAX中導入CAD圖紙，根據圖紙建立模型

運行3DMAX軟件，使用“文件”菜單下的“導入”命令，將前面保存的CAD文件一個一個地導入到3DMAX中。特別要注意的是平面圖、立面圖、天棚圖的放置位置。如下圖3，平面圖與天棚圖上下對齊，西立面與東立面前后對齊，北立面與南立面左右對齊，4個立面分別與平面圖、天棚圖四周的墻線位置對齊。

接下來，根據平面圖來制作地面，根據立面圖來制作墻面、門窗洞，根據天棚圖來制作頂棚，這樣就能制作出一個尺寸準確的模型了。圖3中臥室的三維實體模型就是根據6個導入的CAD圖紙建立起來的臥室的三維實體模型。觀察這個模型的每個面，它們都能和與之相對應的CAD圖紙吻合，所以這種方法制作的模型是精確的。

圖3 實體模型與CAD圖紙的關系

這個方法將CAD圖紙與3DMAX建模聯系起來，使學生學會了如何建立尺寸正確的模型，幫助學生直觀地理解二維的CAD圖與三維的模型之間的關系，對他們識圖、建模能力的提升是很有用的。

3.2 改變設定燈光和材質的順序，使燈光和材質設定更直觀

建模后就面臨著設定材質和燈光的問題了，教材中采用先設定材質，后設定燈光的處理方法。筆者發現這個順序在處理這個臥室效果圖時有個缺點：臥室的視點是在模型的內部，3DMAX雖然有兩盞默認燈光，但由于我們建立的模型是個實體（見圖3），燈光的光線不能穿透模型。沒有燈光，臥室內一片漆黑，這樣即使設定了材質也是看不見的。

再者，作為初學者的學生不懂得如何設定一個材質才能讓它表現出質感，再加上看不到材質在場景中的表現效果，所以即使跟著教材的步驟做完材質設定也只是照貓畫虎而已。因此，教學中筆者采用先布置燈光把臥室內部照亮，再設定材質。這樣，臥室內有了光線就能看到材質了，學生在設定材質的時候就能在場景視圖中直接觀察設定的情況了，這樣才會有更直觀的感受。而且，這種設定順序適用于所有室內的效果圖。

3.3 針對不同的測試目的設置不同的渲染參數，提高測試準確度

在設定燈光和材質時，經常會碰到很多問題：燈光曝光、物體的顏色太深等。在正式出圖前，這些問題就要通過調整燈光、材質來解決。教材中為發現這些問題，在VRAY渲染器中設置了一組值比較低的渲染參數來測試燈光和材質的效果，依據測試的效果來調整。

但筆者認為燈光和材質測試的側重點不同，為了針對不同的測試目的，把測試分成兩次：設定燈光后，設置表1（與燈光計算有關）的參數進行測試；設定材質后，設置表2（與材質計算有關）的參數進行測試。

表1 燈光測試主要參數

表2 材質測試主要參數

通過設置兩組測試參數，使學生更了解渲染器中哪些參數是用來計算燈光的，哪些是用來計算材質的。在以后的使用過程中，他們就能根據不同的目的，自己設置相應的參數了。

3.4 增加小光子圖[1]的渲染，提高大圖出圖速度

臥室的實體模型要成為二維的效果圖，需要用VRAY渲染器渲染輸出。VRAY渲染器的計算過程是先計算光子，也稱為渲染光子圖，也稱之為跑光，或跑GI，然后再進行其它方面的計算，最后生成效果圖。其中計算光子這個過程所耗時間跟出圖的大小關系密切（圖越小跑得越快），反過來圖的大小卻不影響光子的計算結果。教材中直接跑大圖渲染，比較費時。根據跑光的規律，筆者先用小圖來計算光子，并將計算結果保存成光子圖文件。正式渲染臥室大圖時，直接去調用它的光子圖文件，這樣就不用再去計算大圖的光子了，省下了大圖跑光的時間。

方法是：1）保存光子文件：打開“渲染設置”面板，根據教材設置渲染參數后，不勾選“渲染最終圖像”，將光子圖與大圖的圖像比例控制在1：5以內，如最終渲染的大圖大小是1500×1125，那么光子圖可以設為500×375，設置光子圖文件名稱，然后渲染保存。2）正式渲染出圖時，在輸出尺寸里設置好最終出圖的大小，然后調用光子圖文件渲染大圖即可。

對于模型數量多、材質復雜的圖形來說，跑小圖的速度要比跑大圖的速度快得多。小圖跑光，大圖渲染的方法是提高渲染速度的一個很實用的方法，幫助學生掌握實用技能，也是教學的一個目的。

3.5 將效果圖保存成TIF文件，改變材質通道圖的生成方式，適應其它效果圖的制作

渲染出來后的效果圖普遍都會存在顏色偏暗、對比度不高的缺點，如圖5所示。教材的處理過程是：把模型的渲染結果保存成TGA格式和通道圖，然后在PHOTOSHOP中修改。之所以用這方法是考慮兩點因素：TGA文件是一種無損壓縮文件，圖像質量不錯；再者，TGA格式帶有通道，輸出成TGA文件時會自動生成通道圖。但是，TGA格式是視頻格式，與其它的圖像格式比起來清晰度會比較低；再者TGA自帶的通道最多只能設置24種材質，如果模型中的材質超過24種就不能用這種方法了，所以它不能適用于所有的情況。

為了解決這兩個問題，首先在渲染器設置中把渲染后的文件類型改為圖像質量更好的TIF格式。但是TIF格式不帶通道，怎么解決這個問題呢？方法是使用材質通道轉換插件，將材質轉換成通道，渲染輸出后成為通道圖。制作材質通道圖的具體操作如下：從網上下載通道轉換器，安裝后成為3DMAX的插件。使用時，選擇“MAXScript”菜單“加載腳本”運行插件，就能將材質轉換成通道，最后渲染出通道圖并保存。要注意的是，這種轉換是不可逆的，在轉換成通道前就要先保存好3D文件，在保存完通道圖后關閉3DMAX時，選擇不保存文件，這樣通道轉換的操作就不會被保存起來了。

圖4是渲染后的臥室效果圖，圖5是通道圖。圖4中材質相同的部分在圖5中顯示出相同的顏色，例如圖5中粉色的部分在圖4中是木材。將通道圖和效果圖放在同一個PS文件里，用通道圖來幫助摳圖，然后分別對各種材質進行明暗、飽和度等處理，處理后的圖如圖6所示，整個效果圖在色彩亮度、明暗對比、清晰度等方面都有了較大提升。這種方法適用性比較廣泛，能用于模型材質較多的情況。

圖4 渲染后的效果圖

圖5 通道圖

圖6 PS處理后的效果圖

4 結論

目前教材中的效果圖制作流程存在著建模不精確、通用性較差等不足，導致了出圖效率低等問題。本文采用的改變建模方法、變換制作步驟等措施，使制作流程更適合室內設計工作實際，從而有效地提高了室內設計計算機效果圖的制作效率和質量。

[1]孫成財．室內設計計算機效果圖表現[M]．北京：中國林業出版社，2 0 15．

[2]李斌朱，立銀．3 d s M a x&VR a y印象室內家裝效果圖表現技法Ⅱ[M]．北京：人民郵電出版社，2 0 0 8．

[3]錢丹．教學網站設計中的視覺效果與色彩心理學[J]．電腦與電信，2 0 15(6)：16-18．

Optimization of the Computer Graphics Production Process for Interior Design

Zheng Lixiang
（QuanzhouAdvanced Technical School,Quanzhou 362000,Fujian）

In view of the problems of unreasonable production process and slow speed of drawing for interior design,this paper puts forward a solution to optimize the production process of drawing,including importing CAD drawings,changing the order of materials and lighting settings,testing the materials and lighting,speeding up the drawing speed using photon map,transferring the TGA format into TIF file,and generating material channel drawings with the conversion plugins.The solution effectively improves the speed and quality interior design drawings,makes students master more practical production methods,and improves the teaching effect.

interior design;computer graphics;production process

TP391.9

A

1008-6609(2016)11-0073-04

鄭麗香（19 77-），女，福建連江人,碩士，講師,研究方向為計算機教育。