软件建模技术_Google,SketchUp软件建模技术及技巧之二

时间：2019-04-12 03:15:43　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　编者按：随着现代信息技术的飞速发展，信息技术在多领域发挥着越来越重要的作用，三维建模及设计也越来越多地应用在各行各业，如影视制作、工业产品生产、工程设计等方面。Google SketchUp是一套面向制片人、游戏开发者、建筑师、城市规划专家以及相关专业人员的3D建模程序。它用于Google Earth上的建模也十分方便，比其他三维CAD程序更直观、灵活以及易于使用。本刊将分三期对其特有的建模技术及技巧给予展现。
　　● 工具使用及基本建模技巧
　　SketchUp建模思路非常符合人们对建筑构造的思维方式，像堆砖砌墙一样，通过简单的操作，就可以完成基本建模任务。
　　1.视图操作
　　用户启动软件后，默认工作区以正等轴测视图显示（如图1），通过点击“视图工具”以不同的视图显示(如图2)。
　　用户在正等轴测视图环境下，按下鼠标中键即可以在X,Y,Z三个轴向上自由转动，以观察物体不同的侧面。转动滚轮可以进行视图缩放操作（推拉镜头）；按下滚轮的同时辅以Shift键，可以平移视图；按下滚轮的同时辅以Ctrl键，则可以在转动镜头的同时调整镜头的旋转角度。
　　2.创建二维图形
　　（1）使用矩形工具（R）
　　用户可利用矩形工具，在三维度坐标中的任意一个平面上创建矩形，需要注意的是，除水平面上创建矩形外，在其他轴向上创建矩形，可能需要调整视角以确定平面方向。用户在操作中，可以利用自动吸附功能，创建正方形或3:2的黄金比例矩形，当鼠标划过某个比例时会有相应的提示（如下页图3）。
　　（2）手工输入长和宽
　　用户拖动鼠标时,直接输入长、宽数值和单位并回车，即可创建固定大小的矩形，长、宽之间用逗号分出（如输入50cm、70cm并回车，可创建50×70cm的矩形）。
　　（3）使用直线工具（L）
　　用户利用直线工具可以绘制由直线边组成的各种形状的多边形，只有闭合的图形才能生成三维模型。SketchUp提供丰富的捕捉功能，包括轴向（坐标轴）、位置、交叉点、端点、中点、等边点、角度等众多的捕捉功能，用户在绘制中，要随时观察屏幕提示，以掌握正确的绘制位置和方向，还可随时通过键盘输入数值来确定绘制参数，捕捉信息会随时显示在屏幕上（如下页图4）。
　　（4）使用圆形工具（C）
　　用户利用圆形工具，确定圆心随后拖动鼠标拉出半径后，再次点击绘制圆形，再确定圆心后回车，可按输入的数值画圆，点击圆形工具时在屏幕下方的测量显示窗内会显示数值。
　　（5）使用圆弧工具（A）
　　用户选取圆弧工具，点击鼠标确定起始点位置，随后输入数值确定圆弧两端点间的距离（长度，也可以拖动鼠标确定第二个端点），再次移动鼠标确定弧线高度（或通过输入数值回车确定）即可绘制圆弧。该工具绘制的图形具有切线点、等边点、半径点等自动吸附功能，而且可用圆弧工具将直线角进行导角操作（如图5）。
　　（6）使用多边形工具（G）
　　用户点取多边形工具后，输入边数，可以创建任意多边形，创建过程中可以输入数值并回车，以确定多边形的半径。当边数较多时，接近圆形，若使用圆形工具设置的边数较少时，可以视为多边形。
　　（7）徒手曲线
　　用户利用此工具可以徒手绘制任意曲线，不过由于鼠标掌控问题，难以绘制出理想的曲线，通常用于自由描绘不规则形状。
　　3.创建三维模型
　　用户通过平面推拉及路径跟随等工具，可以创建基本的三维模型。通常情况下，用户可首先绘制平面图形，由平面图形通过推拉或路径放样形成三维模型，图6所示的模型创建过程仅需几个简单操作即可完成。
　　需要注意的是，用户在每一步操作的过程中，均可以通过键盘输入来设定精确的参数，以保证制作的模型参数符合所需的精度。
　　（1）路径跟随工具
　　该工具通常是用来创建较为复杂的三维模型，基本思路是通过平面图形沿某个路径进行延伸，从而创建包含曲面的复杂几何体，其中的路径既可以是单独创建的独立线条或封闭线框，也可以是三维模型中某个封闭或非封闭线条。
　　操作方法是创建一个图形、一条路径，并将平面图形与路径放置在两个平面上，然后选取二维图形并将鼠标移动至路径，沿路径拖动完成路径跟随放样（如下页图7）。同时，利用该工具还可在已经做好的三维模型中继续操作，以便在三维物体上再进行“导角”修改（如下页图8）。
　　需要注意的是,当上图中的顶面（顶边线应处在同一个平面）没有封闭时，用户只须用直线工具在两个顶边间进行连接，则顶面会自动闭合生成平面（图8的第三个图的中粗线所示）。
　　（2）使用偏移工具
　　用户使用偏移工具可对表面或一组共面的线进行偏移复制，可将表面边线偏移复制到源表面的内侧或外侧，偏移之后会产生新的表面（如图9）。
　　（3）路径跟随创建复杂三维模型
　　用户使用路径跟随工具时，可通过跟随路径放样，进而创建较为复杂的三维模型（如图10）。具体操作方法为，用户首先需要创建一个圆形作为路径（用选择工具选取圆平面并将面删除），创建物体轮廓，使用选择工具选中所有线段后用偏移工具创建内轮廓线，并连接首尾封闭图形。然后，再次利用该工具选中轮廓面并将鼠标移动至圆形路径上，沿路径移动放样。接近首尾端点应仔细调整，使其两个面正确闭合。
　　4.材质及材质编辑窗口
　　SketchUp的材质编辑及使用相对比较简洁，支持贴图及贴图调整，支持投影贴图，支持直接导入图像文件，支持贴图坐标调整（如图11）。
　　用户正常安装SketchUp后，系统默认包含有颜色、半透明、金属、瓷砖、地面覆盖、木、植物、沥青和混凝土、窗等十几类数百种常用材质，用户可以随时选取这些材质进行再编辑，以供场景中的模型使用。但目前SketchUp默认安装时没有光线追踪渲染，也没有灯光设置，如果需要，必须通过下载安装其他的渲染插件来实现。
　　用户在给模型赋予材质时，在材质对话框中和材质列表中，选取某个材质后，直接点击模型就可以将材质赋予该平面，也可以一次性直接赋予一个群组或选择的多个面。点击“编辑”选项卡，可以打开材质编辑对话框，其中颜色的选取提供了“颜色轮”、“HLS”、“RGB”、“HSB”等颜色选择方式；通过勾选“使用纹理图像”选项，可以打开或查找要使用的纹理贴图；纹理贴图的大小，可以通过锁定比例或解除比例随意调整，也可以调整材质和贴图的不透明度（如图12）。
　　在贴图坐标调整上，除了在材质编辑中进行宽高比例调整外，还可在模型操作中针对贴图平面，进行旋转、缩放、比例等即时调整（如下页图13）。每一个调整柄，均附有一个“别针”，分为锁定别针模式和释放别针模式。
　　锁定别针模式，每一个别针都有一个固定而且特有的功能，可以拖动放置在其他位置。当固定一个或者更多的别针的时候，锁定别针模式可以按比例缩放、歪斜、剪切和扭曲贴图。当将别针移动到平面上不同的位置后，这个新的位置将是应用所有锁定别针模式的起点，此操作在锁定别针模式和释放别针模式时都有。在弯曲的表面上，贴图坐标调整无效。
　　模型的创建，无论复杂程度如何，都可以综合采用路径跟随、偏移、推拉以及实体工具进行制作，采用什么工具、什么方法要事先作好充分和细致的考虑，以简化制作程序和步骤，确保一次成功。

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