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1、第9章 高层建筑物的建模,教学提示：高层建筑物效果图是室外建筑效果图的另外一种类型，建模的重点也从表现每个元素的形状，转换为对众多模型体的组织、合并，批量建立多个相同的模型对象，简化操作等内容。主要涉及AutoCAD 2004和3ds max 6的文件共享样条编辑、阵列关联的方法。这些知识讲解将穿插在对实例的介绍中。,教学目标：通过本章的学习，要求读者学会高层建造物制作的流程，以及建模方法的特点。高层建筑物的建模要首先把握建筑物的整体结构，对高层建筑物的每个楼层的隔板进行建模，然后对这些层间隔板进行组合，完成建筑物的整体的结构。高层建筑物通常会有多个形式的楼板，要对不同的形式的楼板分别进行建模
2、，建模时使用的方法通常是利用AutoCAD建立楼板的平面图，再利用3ds max的Extrude修改器进行挤压变形。,9.1 绘制层平面图,我们建模的思路有些类似Loft变形的方式，通过截面定义整体的形状，所以要绘制准确的界面图形，就要先把握好建筑物模型外形的特点。在第一个步骤中来绘制高层建筑物各层平面图。(1)运行AutoCAD 2004，在工具栏中单击直线工具，然后在视图上的任意点单击，然后在命令栏中输入“3047”。这样就在视图中画出了一条长为3047单位长度的直线，如图9.1所示。,(2)继续完成第二段线条的绘制，将鼠标向上移动，按F8键打开正交功能。这时可以保证绘制出的直线与水平直线
3、相垂直。在命令栏中输入“1738”，将鼠标向左移动，在命令栏中输入“398”，这样就绘制了两条分别长1738单位长度和398单位长度的直线，如图9.2所示。(3)参考图中的尺寸标注，使用上面的方法绘制剩下的所有直线，如图9.3所示。这样顶层的平面图就绘制完毕了。,(4)按照相同的方法，绘制中下层的楼板的平面图。依然使用Line工具来完成，每条线段的长度请参考图9.4所示的尺寸标注。(5)第四层和第五层的平面图如图9.5所示。(6)接下来绘制第三层的平面图，如图9.6所示。(7)第一层和第二层的平面图及相关尺寸信息，如图9.7所示。在分别将各个层的图形绘制完毕后，单击工具栏中的Save按钮，将绘
4、制的图像存储为*.DWG的格式。,9.2 制作多层建筑物的层板和柱子,多层建筑物中的层板和柱子是构成建筑物的主要外形框架，在建立了这个外形框架后，就可以在主体模型上完成其他的模型体。下面就来学习一下这个部分的建模。继续使用上面建立的平面图。(1)首先将在AutoCAD中绘制的平面图导入到3ds max 6 中。运行3ds max 6，选择File|Import命令，在弹出的对话框中选择9.1 节中绘制的平面图形，将图形导入到3ds max 6中，如图9.8所示。(2)分别选择其中一个平面图形，然后打开 Modify 命令面板，在Modifier List下拉列表中选择Extrude修改器，在面
5、板中的Parameters卷展栏中的Amount微调框中输入“100”。将平面图形挤压成厚度为 100 的模型体，如图9.9所示。,(3)使用相同的方法挤压所有的平面图形，然后在Top视图中使用对齐工具让不同的平面图在XY方向中对齐，如图9.10所示。(4)在Front视图中选择顶层的平面图形，然后选择Tools|Array命令，打开Array对话框，在Move选项中的Y微调框中输入“-6000”，“-”表示阵列的方向为Y轴的负方向，6000表示阵列后对象之间的距离。在Count的1D微调框中输入“8”，表示阵列对象的数量，单击OK按钮完成阵列操作，如图9.11所示。(5)接下来完成中下层的楼
6、板的阵列，阵列的距离为-3000，阵列的数量为5，单击OK按钮阵列楼板，如图9.12所示。,(6)用同样的方法阵列一、二层和三层和四、五层，并且将它们在Top视图中进行对齐，效果如图9.13所示。(7)接下来完成制作的模型。打开Create命令面板，在Object Type卷展栏中单击Cylinder按钮，建立一个半径为700、高度为80000的圆柱体。位置如图9.14所示，图中Parameters卷展栏为圆柱体的参数面板。(8)模型中的圆柱体一共有两种，在四角的圆柱体半径较大，而在边缘的圆柱体半径相对较小，半径尺寸参数为600。使用相同的方法完成圆柱体建模，参考图9.15所示柱子的位置，完成
7、所有柱子的建模。在制作时可以使用阵列和复制的方法完成一边的柱子排布，然后再使用镜像工具完成所有的柱子模型。这样楼体的整体结构模型就制作完毕了。,9.3 制作立面铝架模型,室外建筑效果图中铝架模型的制作是经常用到的，而且结构和复杂程度也各有不同，在制作的时候要利用 Box 模型对象进行组合。但是对于复杂的铝架模型，也要结合使用其他的方法来进行制作。下面就来制作一个室外建筑的铝架模型体。继续使用上面的模型作为基础进行建模，采用的建模方法分为四个步骤：第一是建立铝架的基本线条；第二是合成同类线条；第三是将线条转换为双线；第四是挤压线条。下面就从第一个步骤开始，建立铝架的基本线条模型。,(1)从建筑物
8、的模型的左立面开始，打开 Create 命令面板，单击Shape按钮，在Type卷展栏中单击Line按钮，在Left视图中绘制如图9.16所示的两条直线。(2)参考图9.17所示，复制出3条Line对象。选择最初建立的对象右击，在快捷菜单中选择Convert To|Convert to Editable Spline命令。继续右击，在快捷菜单中选择Attach命令，然后分别单击复制出的 Line对象，将它们合并为一个整体。(3)接下来对垂直的线条进行相同的操作。先复制出多个Line对象，然后再将它们合并成一个对象，如图9.18所示。(4)下面分别对垂直的直线组和水平的直线组进行复 制并且进行合
9、并，最终形成如图9.19所示的由直线构成的网格。将水平的直线合并成为一个对象，将垂直的直线合并成为一个对象。(5)选择水平的直线组右击，在快捷菜单中选择 Spline 命令，然后选择所有的直线对象，如图9.20所示。,(6)打开Modify命令面板，在 Parameters 卷展栏中单击 Center 选项，然后在Outline微调框中输入“70”，将所有的线条转换为双线。如图9.21所示。(7)用同样的方法将所有的垂直线条转换为双线，不同的是在调节Outline参数的时候，将其设为50，调整后所有的线条如图9.22所示。(8)下面就来完成网格的挤压操作，选择垂直的线条，打开Modify命令面
10、板，单击Modifier List下拉列表，在列表中选择Extrude选项。这时系统会按照默认参数对被选择的对象进行修改。在Parameters 卷展栏中的 Amount 微调框中输入“100”，然后选择水平的线条，给线条施加Extrude修改器，然后在Amount微调框中输入“70”。效果如图9.23所示。(9)下面来欣赏一下我们制作的成果，在工具栏中单击 Render 按钮，渲染透视图，可以得到如图9.24所示的铝架的渲染效果。上面讲述了铝架的基本制作方法，依照这种制作方法可以完成建筑外部所有的钢架模型，在制作时要找到不同钢架结构的共同特征，充分地利用复制、阵列等工具，这样可以大大简化建模
11、工作，如图9.25所示。,9.4 装饰铝板的模型制作,装饰铝板模型是和铝架模型互相配合的，它们都是覆盖在建筑物表面起装饰作用的模型体。在建模的过程中主要应注意新建模型和原模型的位置关系，以及新建模型的组合关系。接下来我们以上面的模型为基础建立装饰铝板的模型。首先观察一下铝板模型在建模物模型表面的形状，如图9.26所示，黑色的模型体就是装饰铝板的模型。在不同层装饰板的模型结构也有比较大的差别，这就需要分开建模，然后再进行组合。根据建筑物左右对称的特点，制作一半的模型，然后再对模型进行镜像操作就可以简化建模的步骤。,(1)首先来制作上层楼体的铝板的截面图形。打开Create命令面板，单击Shape
12、按钮，在Type卷展栏中单击Line按钮，在Top视图视图中绘制一条L形直线。然后将线条转换为可编辑的Spline线条，使用Outline功能将直线段转换为双线，如图9.27所示。(2)使用阵列工具在Front 视图中对建立的线条进行阵列，参数如图9.28所示。在完成阵列后，选中其中一个线条右击，在快捷菜单中选择Attach 命令，然后分别单击阵列出所有的对象，将它们合并为同一个对象，如图9.28所示。这样在后面就可以使用Extrude 功能一次对所有的对象进行修改。(3)选择建立的样条后，对样条施加一个 Extrude 修改器，然后在Parameters卷展栏中输入挤压参数“1500”，将所
13、有的线条挤压为实体模型，如图9.29所示。(4)接下来制作另一侧的装饰面板。沿着楼板的边缘绘制直线，然后使用样条编辑的方式将线条转换为双线，接着对线条进行挤压操作，在每一层的层板边缘放置装饰铝板模型，如图9.30所示。,(5)由于装饰铝板的对象数量较多，修改和组织起来都比较麻烦，所以就要将所有的对象合并成一个对象。选择任意对象，然后右击，在快捷菜单中选择 Convert To|Convert to Editable Mesh 命令；然后继续右击，选择Attach 选项，然后分别单击所有的铝板对象，将它们合并为一个对象，如图9.31所示。(6)在完成了一侧铝板的模型后，使用镜像工具制作另一侧铝板
14、模型。保持铝板模型的被选择状态，选择 Tools|Mirror 命令，在弹出的Mirror菜单中设置镜像参数，图9.32所示的参数是在Front 视图中操作进行设置的。镜像轴选择X轴，在Clone Selection选择组中选择Copy单选按钮，单击OK按钮。(7)参考图9.33所示，完成其他位置的装饰铝板的模型体，值得注意的是在制作完成模型体后，一定要将新建立的模型体合并到已经建立的模型体中。(8)这个模型体上还有众多的铝架的附属模型，但是建模方法都非常相似，参考图9.34所示完成铝架附属模型的建模。在楼板下面制作百叶的模型体，在铝板模型上下制作一个铝架边。,9.5 顶层模型的制作,大多数多
15、层室外建筑模型都会有独立形状的顶层，在制作时也通常会和主体的模型分开来制作。建筑物顶层的形状往往会更注重形式，模型也会相对复杂。在建模操作的过程中要注意顶层模型体和主体建筑物模型体比例的配合，而且要更注重模型的细节的表现。下面就来制作一个建筑物的顶层模型体。(1)继续使用上面的模型来制作，将视图切换到Top视图，然后打开Create命令面板，单击Geometry按钮，在Object Type 卷展栏中单击 Box按钮，在Top视图建立一个Box对象，Length、Width、Height 参数如图9.35所示。,(2)在右侧的对称位置建立一个同样的Box 对象，也可以使用复制的方法来制作。然后
16、在两个Box对象之间再建立一个Box 对象，它的一条边要与建筑物的中间位置的幕墙的边向切，如图9.36所示。(3)接下来制作顶层装饰线的模型。首先用 Line 工具绘制装饰线的形状，在绘制每一条直线的时候都要按下Shift 键，保证绘制的直线是垂直或者水平的。参照如图 9.37 所示的形式绘制线性，最后将绘制的线条封闭起来。(4)然后将线条转换为可编辑的Spline线条，使用 Outline 功能将直线段转换为双线，如图9.38所示。(5)接下来对建立的线条进行挤压和阵列，挤压参数为200。在Front视图中对装饰线条进行阵列，单击Array按钮，在弹出的 Array对话框中参考如图9.39所
17、示设置阵列参数。(6)单击Render按钮，渲染完毕的顶层楼体模型如图9.40所示。,经过本章的学习与操作，大家已经对一个多层建筑物的建模方法有所了解。可能经过这些操作，给你留下印象的是某些造型的具体方法，一些建模工具的组合方式，但是这些内容不是最重要的。而建模的次序、如何对众多模型体进行有效组织、如何高效率地进行建模，是我们在进行室外模型体建模的时候经常遇到的，学习到这些内容才是重要的。建模的次序要本着由总体到局部的方法，先制作建筑物的整个结构模型，然后再根据由整体到细节的顺序来进行建模。有效的组织模型主要通过合并、成组的功能来实现，按照模型体的类型、所用材质的类型、所在位置等因素，对模型体
18、进行合并和成组操作。提高建模的效率主要是通过复制、阵列、镜像、编辑等功能完成的，对已建立的模型进行重复的利用可以大大提高效率，而且使建立的模型更加有规律、更加整齐。图9.41所示为实例模型完成后的样子。,9.6 场 景 制 作,室外效果图中场景的制作是室外效果图制作的另外一个重点，对于多层建筑效果图而言，在3ds max中完成制作场景有它的好处，它可以生成透视准确的场景。而在一些效果图中，整个场景由Photoshop在后期合成，这也是可以的。这种制作方式适于简单场景的制作，但是如果是相对较为复杂的场景，场景中有众多环境对象，例如：公路、建筑物、水池，花坛等，并在 3ds max 中建立场景模型
19、一同渲染，会有比较好的效果。如果一定要在Photoshop中完成，那么对你的制作水平是一个考验，要考虑多点透视才能保证图中的对象的角度正确。,1.制作场景的模型 在本例的场景中，涉及两个对象：一个是公路沿，另一个是路灯。下面就开始公路沿的模型制作。在制作中，思路按照从二维到三维的建模方式，从制作路沿的基本线条开始。(1)首先清理一下视图。除了留下建筑物的楼基础外，将所有建筑物的对象隐藏起来。框选建筑物的所有对象并右击，在快捷菜单中选择Hide Selection命令，将它们隐藏起来。(2)在Create命令面板中单击Shape按钮，在Objects Type 卷展栏中单击Line按钮。根据图9
20、.42所示建立4条样条曲线。(3)选择最左侧的线条右击，在弹出的快捷菜单中选择Convert To|Convert to Editable Spline命令，将对象转换为可编辑样条对象。单击右键在弹出的快捷菜单中选择Sub-objects|Vertex命令。选择拐角处的两个节点右击，在快捷菜单中选择Bezier Corner命令，这时在节点上就会出现两个句柄，使用Move工具调整句柄的位置，可以调整曲线的弧度。调整句柄将原来的直拐角改变为圆角，如图9.43所示。,(4)使用同样的方法，可以将线条上的所有拐角全部修改为圆形的拐角，如图9.44所示。(5)下面将单线条变换为双线条。选择任意一条的样
21、条曲线右击，在弹出的快捷菜单中选择Sub-objects|Spline命令。单击该样条，这时线条呈现红色亮显状态，单击Command Panel面板中的Edit Geometry卷展栏中的Outline按钮，在微调框中输入“200.0mm”。同理对所有的样条进行同样的操作，如图9.45所示。(6)选择任意一条样条曲线，在Modify命令面板Modifier List下拉列表中选择Extrude选项，并在Parameters 卷展栏中的 Amount 微调框输入“200”，挤压表面。同理对所有的样条曲线进行同样的操作，如图9.46所示。,下面建立路灯的模型，使用Lathe修改器来完成模型，路灯的
22、材质使用Multi/Sub-Object材质完成，因此在建模的同时为材质的设置作准备，并根据不同的材质设置表面的ID值。(1)Lathe修改器要求以一个基本 Spline 线条为基础制造三维对象，建立旋转的截面线条是Lathe的第一步，单击Line工具建立如图 9.47所示的线条。(2)在Modify 命令面板中的 Modifier List 下拉列表中选择 Lathe 选项，并在Parameters卷展栏中的Segment微调框输入“10”，3ds max 将旋转该表面创建路灯。如果旋转的中心轴不对，可以单击 Parameters 卷展栏中的Align选项组中的Min、Center、Max三
23、个按钮加以调整。如图9.48所示。(3)在路灯的材质上准备使用多重子材质，所以要事先设置好子表面的ID值。右击选择Convert To|Convert to Editable Mesh选项，将对象转换为可编辑网格对象。在路灯对象中右击，在弹出的快捷菜单中选择Sub-objects|Polygon命令，框选如图 9.48 所示的表面，在命令面板中的Material 选项组中的 ID 微调框中输入“1”。同理将其余的表面ID值设为“2”。如图9.49所示。,2.制作场景的材质下面为场景的对象设置材质。首先使用多重材质制作路灯的材质。在9.5节的模型制作中已经给对象的表面分配了适当的ID，所以只要设
24、置好各个表面的材质就可以了。(1)单击工具栏中的Materials Editor按钮，再选择新的样本球，在材质名称栏的右侧单击Standard按钮，在弹出的Material/Map Browser对话框中选择Multi/Sub-Object材质，如图9.50所示，在Multi/Sub-Object Basic Parameters卷展栏中单击Set Number按钮，在弹出的对话框中将材质数量设置为两个。(2)单击ID1的按钮，进入材质设置的层级。单击Diffuse的样本颜色，设置颜色为Red=0、Green=0、Blue=0。在Blinn Basic Parameters卷展栏中的Self-
25、Illumination选项组中的微调框输入“60”，增加自发光，这是常用的对灯头的处理方法，如图9.51所示。,(3)单击ID2的按钮，进入材质2的设置。将Diffues的样本颜色设置为黑色，在Specular Highlights选项组中控制高光，设置Specular Level=45、Glossiness=34，如图9.52所示。(4)在前面的制作中，只建立了一只路灯，根据要求需要沿着路沿建立排列灯杆。按照前面建立路沿基本线的方法，沿路沿的内侧建立线条，这条线条是阵列路径，也就是路灯排列的路径，如图9.53所示。(5)选择路灯对象后，单击工具栏中的 Array 按钮，不释放鼠标左键，会在
26、该按钮上出现下拉工具按钮，单击Spacing Tool工具按钮，在弹出的Spacing Tool对话框的Count微调框中输入“20”，如图9.54所示，表示在该条直线上分布20个被选对象。单击Line按钮后，在场景中拾取刚刚创建的直线。然后在对话框中，单击Apply按钮，完成路灯的单个对象沿阵列路径按等距离分布。(6)同理完成其他位置的路灯的阵列，如图9.55所示。,9.7 上 机 指 导,在这部分内容中将制作一个外形比较特殊的建筑模型体，如图9.56所示。,图9.56 建筑模型效果,图9.1 绘制直线,返回,返回,图9.2 绘制两条直线,返回,图9.3 绘制剩下的所有的线段,返回,图9.4
27、 绘制中下层的平面图,返回,图9.5 绘制第四层和第五层的平面图,返回,图9.6 第三层的平面图,返回,图9.7 第一层和第二层平面图,返回,图9.8 导入各层平面,返回,图9.9 挤压平面图形,返回,图9.10 对齐全部图形,返回,图9.11 阵列楼板,返回,图9.12 阵列中下层楼板,返回,图9.13 完成所有楼板,返回,图9.14 建立圆柱,返回,图9.15 建立所有的柱子对象,返回,图9.16 绘制两条直线,返回,图9.17 复制合成线条,返回,图9.18 复制合成垂直方向的线条,返回,图9.19 制作网格系统,返回,图9.20 选择所有水平的Spline对象,返回,图9.21 转换线
28、条,返回,图9.22 转换水平线条,返回,图9.23 挤压线条,返回,图9.24 铝架效果图,返回,图9.25 建筑物的铝架结构,返回,图9.26 铝板模型,返回,图9.27 绘制截面,返回,图9.28 阵列合并,返回,图9.29 挤压模型,返回,图9.30 建立另一侧的装饰铝板,返回,图9.31 合并铝板,返回,图9.32 镜像操作,返回,图9.33 装饰铝板,返回,图9.34 制作附属模型体,返回,图9.35 建立Box对象,返回,图9.36 建立两个Box对象,返回,图9.37 绘制装饰形状,返回,图9.38 转换线条,返回,图9.39 挤压和阵列,返回,图9.40 顶层渲染图,返回,图9.41 渲染图,返回,图9.42 建立样条,返回,图9.43 编辑样条,返回,图9.44 修改拐角,返回,图9.45 编辑样条,返回,图9.46 挤压线条,返回,图9.47 建立基本的Lathe线条,返回,图9.48 Lathe修改器,返回,图9.49 设置表面的ID值,返回,图9.50 设置基本参数,返回,图9.51 材质1的参数,返回,图9.52 材质2的参数,返回,图9.53 绘制阵列路径,返回,图9.54 沿指定直线阵列,返回,图9.55 阵列路灯,返回,
