基于Sketchup建筑物三维建模探究

1、基于sketchup建筑物三维建模探究摘要：sketchup (建筑草图大师)是一个方便实用的建筑 物三维建模软件，本文介绍了基于该软件的三维建模技术路 线，同时就建筑物三维建模方法，纹理映射等一系列问题进 行了探讨，并阐述了在建模过程中应注意的问题。关键词：sketchup三维建模纹理映射中图分类号:p323文献标识码：a文章编号:1007-9416(2012) 11-0057-021、前言与二维相比，三维对客观世界的表达能给人以更真实的 感受，它以立体造型技术向用户展现地理空间现象，不仅能 够表达空间对象间的平面关系，而且能描述和表达它们之间 的垂向关系，并能对空间对象进行三维空间分析和操

2、作。因 此，对现实世界的事物进行建模和模拟，就是根据研究的目 标和重点，在三维空间中对其形状、色彩、材质、光照、运 动等属性进行研究，以达到3d再现的过程。因而，对三维 实体的图形图像处理及其模型建模研究显得尤为必要。 sketchup是一套直接面向设计方案创作过程的设计工具集 合，该软件基于易学易用的设计思想，能创造所见即所得的 直观效果，使得设计师能够享受到与自己、与伙伴、与客户 直接交流的乐趣。该软件简单易学，避免了其它设计软件的 复杂性；可以直接为表面赋予材质、贴图，使得设计过程的 交流完全可行，不仅适合于专业地理信息技术人员的使用和 操作，而且对于一般的非专业人员，经过简短的学习训练

3、以 后也可以完成三维建模的工作1。2、sketchup三维建模要建立真实的三维场景，准确的几何建模是必不可少 的。sketchup可以通过用户交互地设置和输入数值，很好地 控制几何精度，这一点非常关键2。(1) 资料收集整合：在建模前，要分析讨论建模所需 要的资料，如cad技术图纸、建筑物周围环境、建模所需 的贴图材质等。最后将已有资料进行整理，收集所缺资料， 获取建筑物的外立面门窗尺寸，层高等数据，补充立面信息。(2) 分析建筑物功能分区，分步建模：由于建筑物一 般为对称的平面形式，立面门窗也比较统一，类型简易，外 墙饰面材质变化较少，可将建筑物拆分为几个部分进行建 模：1) 准备工作：在d

4、wg文件中根据实际情况把不需要的 线条、图层全部清除掉。2) dwg文件的导入：选择菜单中的"文件”选项，点击 其中的“导入”命令，在其子菜单中选择“导入dwg/dxf” 选项。之后系统会自动跳出一个对话框，点击右下角“选 项”，弹出一个新的对话框，在此对话框中选择“单位”为 mm,以保证导入sketchup的cad图与cad中的图形比例保 持1: 1,从而保证在由平面生成立体的时候，高度按照实际 尺寸拉伸。选择要导入的dwg文件然后点击“导入”命令即 可。3）模型的建立：处理导入的cad图，建造模型，包括 有墙体制作、窗户制作、玻璃制作、台阶制作、添加阳台（阳 台制作的深度按实际情

5、况需要进行）、室外楼梯等外部构件、 材质的贴制，从而完成小单体模型体块。（3）拼装整合模型，效果设置：各部分初步建模完成 后，进行拼装，把这几个部分整合起来，组成建筑物。然后是阴影、透视角度、明暗关系等常规效果设置及调试，使模 型更加真实化。2.4纹理映射纹理映射技术在建模过程中起着十分重要的作用，一方面能增强模型的逼真度，同时也有利于模型的简化和减少多 边形面。sketchup提供了强大的纹理映射功能。按照使用需 要，贴图分为三种：普通贴图、包裹贴图、投影贴图。普通 贴图是最普遍的，即为平面赋予材质，贴图单元在此平面上 可以重复多次，也可以比平面大，主要通过调整贴图坐标来 实现；包裹贴图类似

6、于一个盒子进行外包装，需要先给一个 平面赋予贴图，用贴图坐标将大小位置调整好，再用吸管将 此材质赋予其它面，实现贴图的无缝拼接；投影贴图主要用于对曲面进行纹理映射，如起伏的地形或弧形的建筑物及其 细部等，实现贴近真实和过度自然的效果3。sketchup支 持的纹理图片格式包括jpg、bmp、tif、png等。为减小数 据量，图片一般保存为jpg格式，并且最大不超过100kb。3、建模过程中注意的问题（1）尽量将模型控制在简单状态，需要更改模型的时 候，越简单的模型越容易。（2）cad图纸，实际上包含了大量建模时不用的信息， 在导入过程中都应清理掉。一层一层地导入将会非常有用 。（3）图片的采集

7、是一种十分麻烦且工作量大的工作， 必须要明确我们所感兴趣的地方在哪，我们需要哪些角度的 图片，同时要兼顾地把局部和整体的图片采集下来，以减少后序图片的处理工作量。照片应该涵盖建筑物的每一9要避免拍到外来物体（树木、车辆、行人等）。（4）所处理的图像（贴图）大小不能超过1m/张，且在 多个人进行工作的情况下，要统一图片的亮度/对比度标准, 以避免出现不同面不同色调。（5）尽量使用纹理。由于使用贴照片的方法所得到的模型数据量会较大，而在最终效果和模型这两者之间还存在 着此消彼长的作用，所以最好能够用纹理来对模型进行贴 图，以降低模型的数据量，同时达到最好的分辨率显示效果。(6) 建模时，关键是在于

8、线条的处理，要十分注重线 条是否连接、垂直和闭合的情况，这样能避免当模型复杂的 情况下因为线条的混乱所造成的模型无法进一步的优化和 修改的情况。因此，在勾画建筑物的模型时要时刻注意线条 连接时在交点处的系统提示，当遇到交点时，系统会提示出 现多种不同的点的颜色等提示信息，以此来判断线条是否平 行、相交等5。4、结语上述研究只是三维建模领域的一部分，三维建模涉及的 领域还有很多方面，随着应用的深入还有很多问题需要解 决。基于sketchup构建模型具有效率高、效果好、成本低 且能共享等优势，相信sketchup将会被越来越多的建模爱 好者接受。参考文献1许捍卫.基于sketchup和arcgis的城市三维可视化 研究j.测绘通报，2010, (3)： 52-54.2陈丁罡基于google earth的建筑物三维建模j. 城市勘测，20