SU樓中樓建模項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案.doc

SU樓中樓建模項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案緒論1.1. 行業(yè)背景3D建模從2000年開(kāi)始就是一個(gè)熱門話題，但由于計(jì)算機(jī)在中國(guó)的發(fā)展水平有限以及相關(guān)教育的限制，真正能在3D建模領(lǐng)域取得一定成就的人才并不多。拿3DMAX這款軟件來(lái)舉例子，先不談晦澀難懂的各種效果如何產(chǎn)生，光是坐標(biāo)系就要研究半天，來(lái)到換裝系統(tǒng)和骨骼動(dòng)畫(huà)更是不知道何年何月可以掌握了，而且還必須是對(duì)3D立面很有天分的美工和工程類學(xué)員才有可能掌握部分。而好不容易培養(yǎng)出一個(gè)頂尖人才，又被國(guó)外的公司以高新挖走了，這對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)并不是一個(gè)好事?；氐焦ぷ餍枨髞?lái)看，不管是美工設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)還是繪畫(huà)雕刻，各行業(yè)都急需一個(gè)簡(jiǎn)化3D操作，可以迅速達(dá)成自己的設(shè)計(jì)理念的軟件，這個(gè)軟件可能達(dá)不到專業(yè)化需求，但是可以作為一個(gè)起步的跳板，產(chǎn)生基本的設(shè)計(jì)靈感，實(shí)現(xiàn)基本的操作方向。說(shuō)起來(lái)很容易，然而計(jì)算機(jī)的發(fā)展從來(lái)不是從簡(jiǎn)化操作到復(fù)雜操作的，而是先有了DOS系統(tǒng)才有了可視化的WINDOWS系統(tǒng)。所以Sketchup也是在這樣的背景下產(chǎn)生的。Sketchup從3D效果來(lái)看并不是一款專業(yè)的3D軟件，但它已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)一些比較直觀和簡(jiǎn)單的3D效果了。不管是室外設(shè)計(jì)還是室內(nèi)設(shè)計(jì)，已經(jīng)可以應(yīng)對(duì)專業(yè)化需求不高的各種場(chǎng)合。這種軟件形式的出現(xiàn)是有著巨大的影響和意義的。它可以讓人們更直觀更方便地進(jìn)入到3D設(shè)計(jì)的領(lǐng)域，參與3D設(shè)計(jì)，讓更多的人加入到3D設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)當(dāng)中，成為一個(gè)全民掃盲的基礎(chǔ)工具，甚至可能成為教育體系的一部分。1.2. 設(shè)計(jì)目標(biāo)一開(kāi)始就是根據(jù)家裝想找一款軟件來(lái)制作模型，以便于施工單位能根據(jù)3D設(shè)計(jì)圖很快地實(shí)現(xiàn)該效果。該家裝樓中樓有三層，一樓設(shè)有邊套花園，一樓和二樓挑高作為客廳，最好能看到外立面的效果，各材質(zhì)要求不高，但確實(shí)需要清晰分開(kāi)，比如說(shuō)花草、玻璃立面。根據(jù)這個(gè)需求，找到一款叫“91設(shè)計(jì)裝修”倒是不錯(cuò)，但是91僅僅能對(duì)單層樓的設(shè)計(jì)產(chǎn)生效果，而且不能做外立面，達(dá)不到要求。auto CAD可能更加專業(yè)，但該軟件的坐標(biāo)系要求實(shí)在是太精確，每一項(xiàng)指標(biāo)都是先有數(shù)據(jù)再有框架，機(jī)械化要求太高，不足以很快地做出效果，3Dmax,那更是大炮打蒼蠅找不著北。而且后面這兩個(gè)軟件都有個(gè)弊端，就是硬件需求太高，平時(shí)工作學(xué)習(xí)的電腦不足以滿足其配置。甚至是荒唐地想過(guò)用比較流行的游戲“我的世界”來(lái)達(dá)成設(shè)計(jì)目標(biāo)，但先不論其建模有多難，格式的通用性首先就不能過(guò)關(guān)。好不容易接觸到“草圖大師” （Sketchup）嘗試著實(shí)現(xiàn)心目中所要求的所有功能，完全可以滿足，這才發(fā)現(xiàn)挖掘到了寶貝。1.3. 創(chuàng)新方面創(chuàng)新主要有以下幾個(gè)方面，首先從創(chuàng)作目標(biāo)來(lái)看，樓中樓建模需要具備不同的樓層，它是整棟大樓的一部分，這點(diǎn)與別墅不同，另外由于它也具備多層結(jié)構(gòu)，互聯(lián)網(wǎng)上的單層裝修建模幾乎沒(méi)有參考價(jià)值，所以單獨(dú)把樓中樓作為一個(gè)課題是本文寫(xiě)作的一大意義。其次，組的應(yīng)用是一個(gè)難點(diǎn)和要點(diǎn)，本文大量使用了Sketchup的組，制作了較難的“花柱”、“欄桿”、“花廊”、“吊燈”、“樓梯”等設(shè)施并統(tǒng)一拼接，這雖然看起來(lái)不難，但真正的創(chuàng)作示范卻并沒(méi)有太多人知道。而一般只會(huì)使用別人已做好的模塊。第三是雖然外立面和室內(nèi)設(shè)計(jì)在網(wǎng)上都有大量的例子，但把兩者統(tǒng)一起來(lái)的例子卻很少，這里僅用一個(gè)項(xiàng)目就可以滿足裝修所有的需求。以上這些是本文創(chuàng)新的地方。1.4. 應(yīng)用價(jià)值在3D建模的高級(jí)手段方面，愿意分享出來(lái)的人是不多的。簡(jiǎn)單的一句話是“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個(gè)人?！彼曰蚨嗷蛏俣急Ａ粲幸恍┙^招。作者作為一個(gè)3D建模方面的初學(xué)者，經(jīng)過(guò)了精心的思考和大膽地創(chuàng)新，才有了該樓中樓模型，并且，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)獨(dú)特并且在整個(gè)裝修項(xiàng)目后期確實(shí)給施工帶來(lái)了意想不到的幫助，所以作者非常希望能把它分享出來(lái)作為一個(gè)典型的學(xué)術(shù)研究。通過(guò)“樓中樓”這個(gè)案例，可以更加清晰地了解到Sketchup建模的宏觀思想和細(xì)節(jié)設(shè)定，再結(jié)合后期各種軟件的渲染和特效，已經(jīng)可以達(dá)到比較成熟的設(shè)計(jì)目標(biāo)。作者最初的目的是結(jié)合操作系統(tǒng)和不同的軟件內(nèi)置攝像頭可以參觀完整個(gè)建筑設(shè)施。在無(wú)意中才意識(shí)到，這樣的設(shè)計(jì)若延伸開(kāi)來(lái)，就已經(jīng)是“虛擬現(xiàn)實(shí)”的范疇，可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)參觀家裝的過(guò)程。相信在不久的將來(lái)，必定會(huì)有深遠(yuǎn)的應(yīng)用價(jià)值。第2章 軟件功能2.1. 軟件簡(jiǎn)介Sketchup是一款很神奇的軟件，操作簡(jiǎn)便，界面清晰，身材輕盈是它的優(yōu)點(diǎn)，但功能卻并不比專業(yè)的3D軟件要少。以往在3D平臺(tái)里面比較復(fù)雜的操作，到了這里就是很普通的動(dòng)作，可以通過(guò)簡(jiǎn)單易行的方式達(dá)成。只要掌握了基本數(shù)學(xué)知識(shí)，隨時(shí)可以做出自己想要的效果，甚至是世界八大建筑奇跡這樣課題都可以很容易地實(shí)現(xiàn)，這對(duì)全民推廣來(lái)說(shuō)是一款不可多得的工具，其高級(jí)功能甚至不亞于auto CAD和3D MAX等專業(yè)軟件。并且它還是一款開(kāi)源軟件，可以與CAD和3D MAX以及MAYA等軟件格式相互轉(zhuǎn)換，提高了適用性和搭配性，該軟件支持最新的3D打印技術(shù)，所以成品在作品格式規(guī)范的前提下可以直接形成3D打印成果。操作系統(tǒng)：Window98/me/2000/xp/向上兼容CPU：Intel或AMD的兼容CPU內(nèi)存和硬盤(pán)：至少 256MB物理內(nèi)存和600MB硬盤(pán)空間，在制作場(chǎng)景的過(guò)程中，越復(fù)雜的場(chǎng)景需要的內(nèi)存空間就越多(推薦使用2G內(nèi)存)顯卡：顯卡直接影響效果圖的渲染速度和渲染質(zhì)量。其實(shí)Sketchup對(duì)顯卡的要求并不高，但還是要看具體情況。需要支持OpenGL和Direct3D硬件加速。2.2. 核心功能2.3. 配套軟件2.3.1. photoshop或fireworks這兩款軟件是最著名的圖像處理軟件。特別是photoshop，甚至在漢語(yǔ)里PS已經(jīng)成為一個(gè)動(dòng)詞就可以想象它有多強(qiáng)大。對(duì)sketchup來(lái)說(shuō)，PS最主要的輔助功能是在外立面和內(nèi)飾的自由設(shè)計(jì)上，因?yàn)樗夭膸?kù)的素材肯定是有限的，所以得益于sketchup的開(kāi)源表現(xiàn)，所以對(duì)圖像取材來(lái)說(shuō)基本上是來(lái)者不拒，這不僅方便，也給了設(shè)計(jì)者更多的想象空間。2.3.2. auto CAD和3DMAX在sketchup的“導(dǎo)入”功能里面，都可以把CAD和3DMAX相應(yīng)的文件導(dǎo)入然后進(jìn)行進(jìn)一步處理。當(dāng)然，從專業(yè)性上來(lái)說(shuō)，CAD軟件是精確到微米級(jí)的工程設(shè)計(jì)軟件，在加工業(yè)和制造業(yè)被廣泛應(yīng)用，sketchup相對(duì)來(lái)說(shuō)則更趨向于建立一個(gè)整體輪廓和整體的美學(xué)設(shè)計(jì)。而3DMAX也是相應(yīng)領(lǐng)域的佼佼者，特別是在人物設(shè)計(jì)和動(dòng)畫(huà)處理上，比如說(shuō)動(dòng)畫(huà)片的設(shè)計(jì)，只有MAYA可以與其媲美。但sketchup的好處是在于一些靜態(tài)背景上可以迅速完成，結(jié)合這兩款軟件可以產(chǎn)生意想不到的效果和達(dá)成高速的效率。2.3.3. Lay out和Style builderLay out和Style builder是被開(kāi)發(fā)出來(lái)與Sketchup相配套的軟件，用途主要是用于成品的后期處理。Lay out的作用主要是把圖像變成網(wǎng)格式編輯，在輸出圖像的時(shí)候可以進(jìn)一步精細(xì)化處理并給予演示，比如說(shuō)很多效果圖通過(guò)Sketchup創(chuàng)作后再通過(guò)Lay out輸出就可以基本滿足要求了。而Style builder則是通過(guò)修改筆觸設(shè)定來(lái)應(yīng)用到Sketchup里面，很多美工圖可以通過(guò)這種方式產(chǎn)生。第3章 設(shè)計(jì)思路3.1. 丈量尺寸第一件要做的事就是到現(xiàn)場(chǎng)丈量尺寸，以便于更精確地畫(huà)出設(shè)計(jì)圖，當(dāng)然，其實(shí)作為裝修用途來(lái)說(shuō)，并不需要特別精確，但是基本的框架尺寸是必須知道的，這里，僅需知道客廳的尺寸是7.5m4m，挑高是6米就可以了。3.2. 功能配套3.2.1. 挑高挑高是指客廳的一樓和二樓中部是中空的，這一點(diǎn)是樓中樓設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，所以一定要表示出來(lái)。3.2.2. 樓梯樓中樓一般取客廳來(lái)搭設(shè)樓梯，但因?yàn)樵摽蛷d面積較小，且考慮到穿過(guò)第三層閣樓，所以直接拿一個(gè)小房間來(lái)作為樓梯間。3.2.3. 圈廊和鋼琴廊位于二樓的圈廊和鋼琴廊原本是沒(méi)有的，相當(dāng)于改變了建筑的原有結(jié)構(gòu)，本來(lái)的建筑需求是在圈廊下加柱子，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，用鋼筋從外墻邊緣穿過(guò)，形成兩邊平衡，則底部不需要再加柱子。3.2.4. 魚(yú)池魚(yú)池是樓中樓的一個(gè)特色部分，若設(shè)計(jì)得太規(guī)矩則影響整體效果，所以按照不規(guī)則設(shè)計(jì)，在裝修時(shí)可以起到巨大的參考意義。3.2.5. 外部走廊外部走廊也是樓中樓設(shè)計(jì)的一個(gè)特色部分，擬用仿生木的材料。所以需要重點(diǎn)設(shè)計(jì)。3.3. 草圖根據(jù)相關(guān)功能，畫(huà)出底部的功能區(qū)，這個(gè)時(shí)候不需要有立體思維，因?yàn)镾ketchup的強(qiáng)大恰恰在于只要有一定的數(shù)據(jù)就可以像砌房子一樣設(shè)計(jì)出成品。第4章 正式設(shè)計(jì)4.1. 框架根據(jù)底面的草圖，先用形狀類的“矩形”工具在xy平面內(nèi)把客廳的形狀畫(huà)好。之后使用“偏移”工具做一個(gè)拓展，把墻體拓展出來(lái)，主要是為了方便墻體的推拉。按照底面的草圖，完成XY平面的底部設(shè)計(jì)，注意用“偏移”工具留出墻體的邊線。有一個(gè)技巧，由于是比較規(guī)則的房屋模型，所以在畫(huà)線時(shí)sketchup會(huì)自動(dòng)沿xyz軸線畫(huà)線，盡量都按照軸線來(lái)畫(huà)線。接下來(lái)，用“選擇”工具選中客廳的墻體部分。然后用“推拉”工具推拉出墻體，由于該樓中樓實(shí)際上是三層，有9米高，所以在推拉時(shí)鍵盤(pán)上輸入數(shù)字“9”。依次類推，推拉出其他墻體。下面這一步很重要，因?yàn)槭侨龑訕牵杂谩斑x擇”工具選中客廳的邊線，右鍵單機(jī)鼠標(biāo)彈出菜單，執(zhí)行“拆分命令”，把邊線分成三等分點(diǎn)。用“直線”工具根據(jù)三等分點(diǎn)畫(huà)出三等分線。把整體框架適當(dāng)切割，得出如下效果，注意等分線的使用。這里要特別注意補(bǔ)平面的技巧：所謂補(bǔ)充平面，就是在一個(gè)閉合平面里任意畫(huà)一條直線，就會(huì)表示實(shí)心平面，若刪除平面則會(huì)只剩下框架。黑色的平面表示與xyz軸垂直，白色的平面則是有偏差的，這點(diǎn)需要注意。實(shí)際操作中多練習(xí)即可，不是很難，但必須掌握。4.2. 細(xì)節(jié)4.2.1. 樓梯樓梯的部分是一個(gè)難點(diǎn)，最好通過(guò)“組”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一步，用”選擇”工具 結(jié)合“ctrl”鍵選中被分割的最下面幾個(gè)平面。 “復(fù)制”該集合后，另外新建一個(gè)空白項(xiàng)目打開(kāi)，然后“粘貼”得到如下效果：因?yàn)闃翘菔欠譃閮蓪拥?，所以用“直線”工具把該集合的中位線全部畫(huà)好。在側(cè)面按等分點(diǎn)畫(huà)出樓梯的網(wǎng)格線，得到如下效果：刪除掉多余的線段后得到如下效果。選擇該封閉面用“推拉”工具進(jìn)行推拉，可以直接得到樓梯的形狀。選擇樓梯后，結(jié)合“shift”鍵選擇自己想要的部分，然后單機(jī)鼠標(biāo)右鍵創(chuàng)建組件，注意“用組件替換選擇內(nèi)容”選項(xiàng)要勾選上。復(fù)制該組件在空白處“粘貼”。選擇組件，利用“旋轉(zhuǎn)”“工具旋轉(zhuǎn)成如下效果。再把組件”移動(dòng)“進(jìn)入主體合并。最后再整體選擇創(chuàng)建組件，即完成樓梯組件的制作。記得把組件粘貼回主體，有個(gè)技巧，用端點(diǎn)對(duì)齊就不會(huì)出現(xiàn)不能對(duì)齊的問(wèn)題。4.2.2. 圈廊和魚(yú)池圈廊相對(duì)魚(yú)池來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，直接在主體上加工即可，在客廳的側(cè)面開(kāi)窗。先推出一個(gè)平臺(tái)底面，然后用“圓弧”工具在平臺(tái)上畫(huà)出想要的圈梁。另外一邊同理，只不過(guò)用的是不同的圓弧工具，盡量按照設(shè)想的造型完成就可以了。魚(yú)池的效果類似，注意結(jié)合“圓弧”工具和“偏移”工具做出平面造型，然后推拉即可。4.2.3. 柱子柱子有圓球的部分，所以難點(diǎn)在于球形的制作。新建Sketchup文件，命名為“球體”，如圖畫(huà)兩個(gè)相互垂直的圓形，用圓心對(duì)齊。然后使用路徑跟隨工具即可畫(huà)出球體。圓錐的畫(huà)法也是使用“路徑跟隨“工具，但比圓要更簡(jiǎn)單一些，一個(gè)球體，一個(gè)立方體，一個(gè)椎體，然后用“移動(dòng)“工具把三個(gè)立體圖形組合在一起，再單機(jī)鼠標(biāo)右鍵選擇”建立組件“。步驟和樓梯建立組件一樣。，以此類推，做出花園的柱子。半球的做法比較復(fù)雜，這里用一個(gè)比較取巧的辦法，在球面上做一個(gè)立方體，把球體和立方體組合后再把立方體刪除就可以得到半球了。如果要做得更精細(xì)一點(diǎn)，思路是做兩個(gè)大小不一樣的球體，再刪除正方體，就會(huì)得到“碗狀”效果。把柱子粘貼到大場(chǎng)景當(dāng)中，因?yàn)槭墙M件，用“縮放“工具調(diào)整大小后復(fù)制粘貼即可，以下是出來(lái)的效果。4.2.4. 走廊走廊的做法和樓梯類似，首先必須要用“選擇”工具選擇部分場(chǎng)景，然后新建一個(gè)空白的場(chǎng)景文件命名為“走廊”，在空白場(chǎng)景上“粘貼”，如下圖所示。在這個(gè)尺寸的基礎(chǔ)上，編輯好走廊的仿生木柵欄。都是矩形，所以結(jié)合“推拉”工具和“組件”的使用就可以快速地做出來(lái)，這里不再冗述。4.3. 潤(rùn)色截至當(dāng)前，樓中樓已經(jīng)有了初步的形狀，但是離最終的樣式還有一段距離，到此已經(jīng)可以開(kāi)始潤(rùn)色。選擇“工具”，選擇“材質(zhì)”出現(xiàn)材質(zhì)對(duì)話框，可以開(kāi)始上色。盡量按照真正裝修的風(fēng)格來(lái)使用，以方便拍照下來(lái)給工人參考。這里主要強(qiáng)調(diào)一下走廊的花卉部分，自己制作是很難的，但是別忘了，sketchup這個(gè)軟件是個(gè)開(kāi)源軟件，于是上網(wǎng)去尋找眾多的參考方案，很容易地發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的參考方案，非常感謝該作者。這里主要是使用了它的“樹(shù)葉組件”，無(wú)序地“復(fù)制”“，“粘貼”形成凌亂的效果就可以完成了。另外為了真正形成裝修的參考設(shè)計(jì)，也做了兩個(gè)方案，這就是Sketchup強(qiáng)大的地方。以下兩幅圖區(qū)別僅在于走廊欄桿的高度是第二層還是第三層，但僅僅是這一點(diǎn)就在實(shí)際裝修中確實(shí)起到了巨大的參考作用，所以具備較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。最后，為了方便制作，所以刪除了外立面的部分平面，只留下線條，這也很容易從整體上觀察它的效果。當(dāng)然，也可以通過(guò)“樣式”窗口的一系列樣式比如“x光透視樣式”和“線條樣式”來(lái)達(dá)成目的，但這樣混合的樣式更加直觀。4.4. 場(chǎng)景動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景動(dòng)畫(huà)的設(shè)計(jì)可以說(shuō)是sketchup的拓展功能之一，涉及到初級(jí)的“虛擬現(xiàn)實(shí)”概念?？紤]到可以進(jìn)入?yún)⒂^該場(chǎng)景，所以設(shè)計(jì)了該場(chǎng)景動(dòng)畫(huà)，沒(méi)有做太久，大概只生成了半分鐘160MB的AVI文件。在菜單欄的“窗口”命令中選擇“場(chǎng)景”窗口。在相機(jī)菜單欄中選擇“定位相機(jī)”以確認(rèn)到開(kāi)始點(diǎn)處，這里定位到大門口處。注意，要輸入數(shù)值1.75m表示跟人體參觀的高度等高，在每一個(gè)場(chǎng)景制作中，都應(yīng)該盡量保持1.75m的高度。接下來(lái)點(diǎn)擊場(chǎng)景窗口中的“+”號(hào)命令創(chuàng)建