[教学]：快速效果图

flaming

3D Studio MAX(或3D Studio VIZ)是做建筑效果图的理想工具，不仅能快速准确地建立建筑模型，同时它的贴图渲染功能也相当强大，实在是不可多得的好东西。下面所讲的一些内容，同样符合机械制图或工程制图，一些方法也同样适合别的三维软件。

一、概论

    建筑建模有几种方法。一种是堆砌法，即将一切建筑元素细化到简单的形体，在组合而成，就象真实的造房子一样由墙、门窗、屋顶等组合而成。在计算机里，这些东西经抽象简化，如墙和玻璃都可由Box组成，只是赋予了不同的材质和贴图。在这个指导里面，我们将主要使用这种方法。

    第二种方法是复合物体法，一般是由布尔运算得出最后结果，如门窗是由一面墙上经布尔运算挖出来的，虽然这在理论上是完全可行的方法，但由于MAX或VIZ的布尔运算经常出错，对同一物体多次布尔运算后回出现莫名其妙的网格交叉，因此不推荐过多使用。

    第三种方法是用立面挤压。如图1、2，用rectangle命令画出墙、门、窗的矩形，合并后挤压出墙厚，这种方法诚然很快，但不易定位墙体。

               

图1                            图2

    除了这几种主要的方法外，还有一些较少使用但行之有效的方法，如用Mask贴图表现镂空效果，用Displace建造起伏的地形……这些在后面有所论述。

    有很多人是用AutoCAD建模，然后导入MAX或VIZ贴图渲染，这纯粹是个人的习惯问题，如果你是个新手，那我告诉你，在3DSMAX中建模同样快，同样好（除了精度上的差别，但对建模而言完全可以忽略不计），控制也更方便。而且在专用于工程设计的3DSVIZ中，还有一些建筑方面的特殊模块，如楼梯，地形，环境设置等。

二、系统设置

1、单位问题：

    默认地1 Grid=1 inch，不符合我国以毫米计的习惯，在File/Perferences中将单位改为毫米。这也是对从CAD中特别是建筑CAD中导入图形的考虑。

2、MAX或VIZ的控制：

    MAX中建立的模型均为参数化，如建立一个Box，你可以随时改变其长宽高等参数，而在CAD中却较麻烦。对于移动、旋转和放缩，除了能直接对物体操作外，也可用数据输入精确控制。右击这三个按钮之一就会弹出该对话框。对视图控制也极其方便，你可以放缩，填满视窗，摇移镜头，以及单视图与多视图的切换。

3、捕捉（Snap)：

    MAX和VIZ提供了二维、2.5维和三维三种捕捉，可捕捉各类图形。捕捉在建模过程中是很重要的，如在窗下墙到屋檐之间加一扇窗，打开捕捉端点模式即可正确地定位窗的位置。

三、认识任务

    在动手之前，有几个问题首先要考虑清楚。

1、一般来讲你已对最后所取的角度、大小、高低有一定的打算，因此建模时一些最终见不到的部分不要建模。

2、细节程度。新手最容易犯的错误是事无巨细，将一幢建筑上的细部都加以刻画，以致于文件加大，系统运行将慢。而最终的渲染图却看不清细部，因此要考虑好模型的复杂度，少做无用功。

3、文件大小。过多的细节和不必要的模型是导致文件增大的原因之一，另外一个因素是模型的堆栈过多，没有将堆栈塌陷（collapse)的文件会将模型操作的所有历史记录保存，致使文件太大。因此一旦对模型操作定型后，一定要记住塌陷堆栈。



四、建立基本模型
    首先要说明的是，建模过程中会提及一些其他的软件，这些软件在某些方面有独到之处，可节省你不少时间。但是用MAX或VIZ中的方法，一样能做的出来。（注：下面的指导使用VIZ平台）

    建模先由平面开始，这是显而易见的，因为首先碰到的是墙之类的定位。这也符合从CAD中导入（File/Import...)平面图的习惯。在TOP视图中，用Line的Keyboard Input（图3、4）或用MAXscript中的AutoCAD Shortcuts(图5、6）输入所有外墙的中线，不要管墙上开门的地方，最后连接为封闭的折线(此图使用比例为1：10），改line01为First_wall（图）。

                  

图3                                  图4

                  

图5                              图6

    复制该线段以备后用（如作为上下层的楼板或第二层的墙线）。

    进入Modify面板，使用Edit Spline命令，这个命令用来修改编辑二维平面绘图。选择Sub-Object的Vertex项，点击Refine按钮，在线框图上开门开窗的两端位置点击即插入一个点（图7），完成后，选择一个点，右击移动工具按钮，弹出的对话框显示该点的空间坐标（图8）。在Absolute World栏输入该点的正确位置，回车。

      

图7                                 图8

    切换为Segment项，点击门窗间的线段，红色表明被选择，按键盘上的Del键将其删除（图9）。

    再切换为Spline项，框选所有线段，设Outline为Mid，在Outline栏输入12（即墙宽为240mm），这样所有外墙轮廓线就建立完了（图10）。

        

图9                            图10

    关掉Sub-Object，使用挤压命令（Extrude)在Amount栏中输入330（即层高3.3米）。

注意

    如果想连内部隔墙一起升起，可在画中心线时加上隔墙中心线，合并（attach)。


提示

    在建筑CAD中，天正建筑CAD是最方便易用的一种，所画的双墙线相交时线不会交叉，画门窗时大断的墙线回自动连接（图），这种平面图导入VIZ中可节省你大量时间。而在AutoCAD中画这样的平面图，光Trim墙线就花你老半天时间，比VIZ中还慢。当然，在天正中画的平面不能太或复杂，容易产生断线重线，导入VIZ后用Extude命令会发生法线不对。（即墙线是有的，但看不到墙面，这是墙面法线背对你的缘故，虽然可用双面材质解决部分问题，但终归不太好），或跟本升不起来，这时，你应该分部分画平面图。


    这样的墙体还缺少窗上窗下及门上面的一部分墙。打开三维捕捉模式（S快捷键），右击该按钮出现一对话框，勾选Endpoint类型，关闭。

    使用Box命令，在轴测图（User)或透视图（Perspective)中，当鼠标置于窗洞下沿端点处会出现三角捕捉标记，按下鼠标拖动到窗洞对角（捕捉住端点），释放鼠标，在右边的Height栏中输入100，这样一块窗下墙就建立完了(图11）。用同样的方法建立别的墙体。



                 图11

　

屋顶
    平屋顶的建立自然不用我费舌了，下面说说坡屋顶的建法。画一个Box，其长宽为屋顶的长宽，高为屋顶的高度（图12），使用Edit mesh命令，在Vertex模式下选择右上角的两个顶点，使用Collapse将两个点合并（图13），对左上角的两个点如法炮制。屋顶侧面的坡只要移动一下屋脊点的位置就成了（图14）。这种方法应该是建坡屋顶最快的方法。

                        

图12                          图13



图14

门窗

    VIZ和MAX2.0/2.5提供了门窗模块（图15）。选择一种窗类型，如projected，选择创建方法为Windth/Height/Depth，打开3D捕捉，在窗洞内拉出一扇窗，在按需设置各参数（图16），默认地门窗需分配一个多维/子材质（Multi/Sub-Object)，其玻璃部分材质号为3（图17、18）。建模中这些门窗模块不是必须使用的，考虑到最后渲染出图的细节程度，有时可用Box代替玻璃和分格即可。如高层建筑中的整体表现绝不要用这里的门窗模块，但在室内表现图中也许就需要（如一扇半开的窗）。

                             

图15                                图16

                                   

图17                                 图18           

五、其他技术

    到此为止，对本例所讲的小别墅而言，你应该可完成建模了。考虑到具体情况，下面将讲一些经常用的到的建模技术。

放样（Loft)

    放样是一项重要的技术，由一个形体（shape)沿一条路径(path)移动而形成。放样的思想源自造船技术。

    有时候某些建筑有线脚。这些线脚虽然本身断面较简单但绕匝建筑一圈，用上面的方法只怕不能胜任了。请看一个简单的例子，我们将在（图19）所示的"建筑"底部做一圈断面为（图20）形式的线脚。

                        

图19                               图20

    首先画出线脚断面。使用Line命令画出断面的大体形状，默认的线型是corner，即某一点两侧的线呈角形。使用Edit Spline，在Vertex模式下，选择一个点，右击，在弹出菜单中选择Bezier或Bezier Corner，拖动点两侧的手柄即可调节该点处的光滑程度（图21）。Bezier形式时两手柄保持一线，Bezier Corner时可分别调节两个手柄（手柄的方向是该点处切线的方向，手柄长度代表曲率）。最后的形状如图20。

                        

图21                              图22

    放样需要一个形（shape)和一条路径（path)，刚才已完成了形的绘制，现在来绘制路径。路径就是绕该建筑一圈的一条线，打开2.5维捕捉（该捕捉的功能是确保最后画出来的线位于同一平面上，但被捕捉的点可能不位于同一平面），设捕捉类型为Endpoint，在Top视图中，捕捉点击建筑的各拐角点，由于VIZ不提供交点捕捉，因此在两个体块相交处按S键暂时关闭捕捉功能，画完该点后再在角点处按S键将其打开，最后形成一个封闭的线框（对不正确的点还需调整）（图22，注意底部暗红色的线）。但现在还不能开始放样，因为放样时是形体的轴心点在路径上移动，此时放样出来的模型会有一部分在墙里面，所以要先调节形体的轴心点位置。选择形体，打开Hierarchy(层级）面板，按下Effect pivot only（图23），移动轴心点到形体的左上角（图24），关闭Effect pivot only。

                           

图23                                图24

    现在放样。选择线框，打开Loft功能，按下shape按钮，点击视图中的线脚断面形体，放样就完成了。但在wireframe模式下看不到线脚的具体形状。打开Skin Parameters面板，勾选Skin栏就可显示网格，你会看到网格过分密集，可通过调节path steps和shape steps的大小减小网格密度，以不影响线脚形状为准。在此例中，由于path为直线，因此可将其步幅减到0，而shape中曲线的缘故，步幅减到3就差不多了（图25）。

注意

如果发现线脚位于墙体内部，可以按反方向从新建立路径，再放样。


　

Lathe：旋转建模
    柱子是建筑中常用的元素之一，一般柱头、柱身及柱础的横切面都是圆形，此时我们可以通过旋转柱子的半边轮廓建立柱子。如图，画出柱子的半边轮廓，使用Lathe命令，选择旋转轴为Y，点击Max，一根柱子就建完了。（图26）

                        

图25                              图26

楼梯

    在建筑室内表现图中，楼梯总是一个重头戏，现在我们来看看楼梯的建模。

    VIZ中提供了楼梯的模块Stairs，它有健全的调节参数，可以建立单跑双跑、室内室外、旋转楼梯等各种类型的楼梯（图27、28），但请注意这里好象没有扶手栏杆，因此要自己建立。如果你最后要到Softimage|3D或MAX中渲染（Softimage|3D的渲染质量远非MAX所能及。而VIZ中不提供Video Post，意味着你不能加入炫光之类的效果），记住一定要塌陷堆栈。点击 ，在弹出的对话框中选Collapse All即可。

                    

图27                               图28

导入（import)和合并（merge)

    很多时候，特别是室内设计中，体块或家具模型是从别的地方搞过来的（嘻嘻，电脑的优势就该发挥发挥嘛）。对于DXF、DWG或3DS格式的，可使用File/Import...命令，对MAX格式的，可使用File/Merge...命令将它们合并进来，调整一下位置和比例就可以了，如果已有贴图那就再好不过啦，不过请注意它们的材质号不要重复哦。

配景建模

    一幅建筑表现图当然少不了配景，不然这一张毫无生气的画谁愿意看，事实上，在配景方面应该多下功夫，在不破坏主题的前提下，多加一些美女飞机、绿树气球，做出氛围来，能打动买主就是宗旨。

    按国内的通常做法，配景一般是在Photoshop中贴加的，这种方法速度快，一般人物等小东西问题不大，但一贴大的东西如一棵大树就不行了，表现出光线方向不对或没有立体感。用Photoshop的方法我会在后面有所替及。而国外很多表现图的配景也是渲染出来的，一般是借助贴图的方法，出的效果图整体感好，气氛强，我将在材质篇中论述。比较一下下面的两幅图（图29、30）就会看出其中的差别了。

                       

图29                               图30

请点击观赏大幅图象

    配景的网格体由于起形体复杂而文件奇大，如果你想要人时就从Poser2中导入一个人体模型，想要树时就用Tree Factory建一棵树的话，我劝你还是早点把机器关了——除非你有足够的money买台工作站。

人物

    从目前来看，还没有一个很好的用作配景的建人物的方法。对于静态图，一般就是在Photoshop中添加，而在建筑动画中，一般都没有人物出现，偶尔有也是后期视频合成的。我曾下载过一个叫realpeople的MAX插件，它就是用做配景人物的建立，你可以在360度观察一个人物，可能做动画时有点用。这个5M多的插件中只有一个人物可用，这个人物的信息约占了3、4M，因此除非你买了正版（一张光盘），不然就不要花钱下载这个插件了。

树木

    树木建模一般是（图）中的那样有三块交叉的体块构成，然后使用贴图技术来完成。除了上面所说的优点外，它所占的文件较小，而且可用于建筑动画中。

                           

图31                                                                              图32

地形

    很多建筑建在起伏的地形上，有时有必要建出地形的大体形状。VIZ中的Terrain模块使用地形等高线建立地形，如果你有该处地形的详细资料，可用它建出地形的大体形状（图32~34）。

                             

图33                                    图34

    建地形的另一种方法是用Displace空间变形（Space Warps)。Displace根据贴图的灰度决定起伏的程度，越暗的地方升起越多，越亮的地方越是平缓。这种方法最适合建立即兴的地形，因为你很难精确控制图象的具体灰色和色块的形状，由于VIZ不存在空间变形，因此不在此举例。

提示

    有些朋友用过Bryce 3D，World builder等自然造景软件，可能可以用它来制作建筑外景，然后与建筑合并（也许是将外景图调入MAX作为背景）。不过我没有用过这些软件，在此仅作提示，你如果有兴趣就试试看，有所心得请不妨告诉我。




　

fwindg

好文章！让我收藏起来慢慢消化，若文中图1图2之类可以显示更佳。

JIPENG

多谢

peng_0

很好，正愁无法解决此类问题

yhy

估计楼主是扫描的文档,能把图片弄来就好了.
虽然里面有些观点有待商榷,但不失为好文章

yangnx

内容不错
但是没有图～～～～～～～～｀

peng_0

正愁无人传授高招，多谢！

dxl029

配上图就更好用了