Google SketchUp軟件在工程投標(biāo)中的應(yīng)用

周志國(guó)

(中國(guó)十九冶集團(tuán)有限公司，四川成都610031)

SketchUp又名“草圖大師”，是一款可供用于創(chuàng)建、共享和展示3D模型的軟件。建模不同于3DSMAX，它是平面建模。它通過一個(gè)簡(jiǎn)潔而又豐富的顏色、線條和文本提示指導(dǎo)系統(tǒng)，讓人們不必鍵入坐標(biāo)，就能幫助其跟蹤位置和完成相關(guān)建模操作。就像人們?cè)趯?shí)際生活中使用的工具那樣，SketchUp可很方便地做多樣工作。這樣人們就更容易學(xué)習(xí)和使用，最重要的是更容易記住如何使用該軟件。Sketchup使人們更加方便地以三維方式思考和溝通，是一套直接面向設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作過程的設(shè)計(jì)工具，其創(chuàng)作過程不僅能夠充分表達(dá)設(shè)計(jì)師的思想而且完全滿足與客戶即時(shí)交流的需要，它使得設(shè)計(jì)師可以直接在電腦上進(jìn)行十分直觀的構(gòu)思。在SketchUp中建立三維模型就像我們使用鉛筆在圖紙上作圖一般，SketchUp本身能自動(dòng)識(shí)別您的這些線條，加以自動(dòng)捕捉。它的建模流程簡(jiǎn)單明了，就是畫線成面，而后擠壓成型，這也是建筑建模最常用的方法。

1 Google SketchUp軟件具備的特點(diǎn)

(1)獨(dú)特簡(jiǎn)潔的界面、易學(xué)易用、命令較少，完全避免了像其它三維軟件的復(fù)雜性。

(2)適用范圍廣闊，可以應(yīng)用在建筑、規(guī)劃、園林、景觀、室內(nèi)以及工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。

(3)方便的推拉功能，設(shè)計(jì)師通過一個(gè)圖形就可以方便的生成3D幾何體，無需進(jìn)行復(fù)雜的三維建模。

(4)快速生成任何位置的剖面，使設(shè)計(jì)者清楚地了解建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以隨意生成二維剖面圖并快速導(dǎo)入AutoCAD進(jìn)行處理。

(5)與AutoCAD、Revit、3DMAX、PIRANESI等軟件結(jié)合使用，快速導(dǎo)入和導(dǎo)出DWG、DXF、JPG、3DS格式文件，實(shí)現(xiàn)方案構(gòu)思、效果圖與施工圖繪制的完美結(jié)合，同時(shí)提供與AutoCAD和ARCHICAD等設(shè)計(jì)工具的插件。

(6)自帶大量門、窗、柱、家具等組件庫和建筑肌理邊線需要的材質(zhì)庫。

(7)輕松制作方案演示視頻動(dòng)畫，全方位表達(dá)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作思路。

(8)具有草稿、線稿、透視、渲染等不同顯示模式。

(9)準(zhǔn)確定位陰影和日照，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)建筑物所在地區(qū)和時(shí)間實(shí)時(shí)進(jìn)行陰影和日照分析。

(10)簡(jiǎn)便的進(jìn)行空間尺寸和文字的標(biāo)注，并且標(biāo)注部分始終面向設(shè)計(jì)者。

2 利用SketchUp軟件的三維動(dòng)畫技術(shù)

隨著國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)逐步與國(guó)際接軌,目前對(duì)于一些大型或重點(diǎn)工程,投標(biāo)文件中技術(shù)標(biāo)和投標(biāo)陳述方案的傳統(tǒng)編制手段CAD平面圖形，難以直觀地表現(xiàn)工程在真實(shí)空間中的具體形態(tài)以及工程的施工工藝、建成后的運(yùn)行狀態(tài)、工作原理等。而采用三維技術(shù)，通過SketchUp軟件對(duì)工程各部分進(jìn)行三維建模，閱讀者能夠很快通過直觀的三維模型，從各個(gè)不同角度了解工程各部分的工作原理及建成后的整體形態(tài)，甚至是一些細(xì)部節(jié)點(diǎn)情況也能夠表達(dá)地一目了然。利用SketchUp軟件在三維建模完成以后，還可以通過設(shè)置截平面和建立不同的場(chǎng)景模型，導(dǎo)出生成三維動(dòng)畫演示片，從而將整個(gè)施工過程完美的展現(xiàn)出來。

伴隨計(jì)算機(jī)三維影像技術(shù)的不斷發(fā)展，三維圖形技術(shù)越來越被人們所看重。三維動(dòng)畫因?yàn)樗绕矫鎴D更直觀，更能給觀賞者以身臨其境的感覺，尤其適用于那些尚未實(shí)現(xiàn)或準(zhǔn)備實(shí)施的項(xiàng)目，使觀者能提前領(lǐng)略實(shí)施后的精彩結(jié)果。三維動(dòng)畫技術(shù)有以下獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

(1)個(gè)性化的表現(xiàn)手法。它可以實(shí)現(xiàn)任何現(xiàn)實(shí)或想象的視覺效果。傳統(tǒng)的拍攝手法和受眾的視聽審美疲勞一直不停對(duì)抗著，三維動(dòng)畫技術(shù)的出現(xiàn)帶來了一個(gè)新的創(chuàng)作空間，以耳目一新的手法幫助企業(yè)塑造產(chǎn)品差異化。

(2)真實(shí)、生動(dòng)的震撼視覺效果。獨(dú)特的視覺表現(xiàn)力，美化內(nèi)容，彰顯個(gè)性，能極大地提升企業(yè)和項(xiàng)目的形象，三維動(dòng)畫技術(shù)能夠逼真地模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境或創(chuàng)造常規(guī)拍攝所無法實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景和事件。

(3)節(jié)約成本并極大提高效率。三維動(dòng)畫技術(shù)可以展現(xiàn)項(xiàng)目、產(chǎn)品、設(shè)計(jì)成果、場(chǎng)景真實(shí)的形態(tài)或功能，投入較少時(shí)間和費(fèi)用就可以看到成果，使我們可以優(yōu)化流程、完善方案、提前展現(xiàn)等，進(jìn)而節(jié)約成本提高效率。

(4)清晰的說明力。三維動(dòng)畫技術(shù)能夠幫助我們?cè)隗w驗(yàn)中傳達(dá)難于解釋的信息，賦予圖像以生命力，能使抽象和復(fù)雜的概念得到深層的理解。

3 工程實(shí)例

下面以重鋼環(huán)保搬遷煉鐵項(xiàng)目(2×2 500 m3高爐)、青海西寧通海路湟水河斜拉橋安裝工程、梅特勒-托利多集團(tuán)成都新廠項(xiàng)目總承包工程為例，闡述利用Google SketchUp軟件進(jìn)行三維建模，輔助工程項(xiàng)目進(jìn)行投標(biāo)的基本過程。

3.1 重鋼環(huán)保搬遷煉鐵項(xiàng)目(圖1)

表1 重鋼環(huán)保搬遷煉鐵項(xiàng)目三維護(hù)建模

續(xù)表1

模塊號(hào)模塊名稱三維圖片6熱風(fēng)爐7布袋除塵器8高爐礦槽9鐵水轉(zhuǎn)運(yùn)跨10高爐主體合成11高爐系統(tǒng)全景

3.2 青海西寧通海路湟水河斜拉橋安裝工程

表2 青海西寧通海路湟水河斜拉橋安裝工程建模

3.3 梅特勒-托利多集團(tuán)成都新廠項(xiàng)目總承包工程

表3 梅特勒-托利多集團(tuán)成都新廠項(xiàng)目總承包工程建模

4 結(jié)論

通過以上三個(gè)工程案例可以看出，投標(biāo)過程中利用SketchUp軟件進(jìn)行三維建模，既可以導(dǎo)出三維圖片，又可以生成三維動(dòng)畫模擬演示工程施工的關(guān)鍵流程和技術(shù)要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)施工方案的具像化，形成以三維動(dòng)畫為主，二維動(dòng)畫為輔，配以解說、標(biāo)注、音樂的施工方案動(dòng)畫演示片。以形象直觀的視覺效果讓業(yè)主和專家在最短的時(shí)間內(nèi)了解工程技術(shù)方案的核心。

投標(biāo)三維動(dòng)畫演示片能夠展示出投標(biāo)文件技術(shù)標(biāo)中涉及的施工總體部署和策劃、項(xiàng)目實(shí)施重點(diǎn)和難點(diǎn)的對(duì)策、關(guān)鍵施工工藝和技術(shù)措施、施工進(jìn)度計(jì)劃安排、工程質(zhì)量和安全生產(chǎn)文明施工措施等,是將計(jì)算機(jī)三維建模技術(shù)與施工技術(shù)搭建比較真實(shí)的施工組織設(shè)計(jì)數(shù)字環(huán)境。一份好的投標(biāo)三維動(dòng)畫演示片,是投標(biāo)單位整個(gè)施工組織設(shè)計(jì)的導(dǎo)讀,能讓觀看者加深對(duì)工程的了解,同時(shí)通過使用富有穿透力的鏡頭、語言和特效體現(xiàn)特定的動(dòng)畫和仿真模擬技術(shù),給觀看者帶來一定的視覺享受和沖擊力。

現(xiàn)在我們?cè)谠絹碓蕉嗟拇笮凸こ掏稑?biāo)過程中逐漸都在利用SketchUp軟件進(jìn)行三維建模生成導(dǎo)出三維動(dòng)畫演示片，得到了各方面的好評(píng)。同時(shí)SketchUp軟件的特點(diǎn)也正適應(yīng)了投標(biāo)階段時(shí)間緊張的要求，現(xiàn)在的工程投標(biāo)項(xiàng)目，招標(biāo)方給出的投標(biāo)時(shí)間一般為5～7 d，有時(shí)候甚至更短，而SketchUp軟件作為一款草圖繪制軟件，三維建模簡(jiǎn)潔、靈活，創(chuàng)建動(dòng)畫快捷、方便，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成工程項(xiàng)目的三維建模和創(chuàng)建動(dòng)畫工作。正因?yàn)镾ketchUp軟件操作簡(jiǎn)便等特性，因此在人力資源安排上，主要以工程技術(shù)人員為主，計(jì)算機(jī)專業(yè)人員為輔，由策劃人員、三維建模人員、視頻后期合成人員構(gòu)成一個(gè)小型制作團(tuán)隊(duì)，并發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，能夠共同快速完成投標(biāo)階段的三維建模工作。

為了使整個(gè)三維動(dòng)畫具有更強(qiáng)的說明性和針對(duì)性，可以利用平時(shí)的工作，組織制作團(tuán)隊(duì)利用SketchUp軟件對(duì)已完工程進(jìn)行詳細(xì)的三維建模，此時(shí)由于項(xiàng)目的施工詳圖已經(jīng)全部具備，因此可以對(duì)工程各部分結(jié)構(gòu)和周圍場(chǎng)景按1∶1的比例進(jìn)行精確建模，并從各個(gè)角度不同側(cè)面、不同層次進(jìn)行觀察與分析，從各個(gè)不同角度來表現(xiàn)工程場(chǎng)景，創(chuàng)建截平面，導(dǎo)出生成三維動(dòng)畫演示片，并將導(dǎo)出的三維演示片做為一個(gè)模板動(dòng)畫，應(yīng)用于將來類似工程項(xiàng)目的投標(biāo)工作中。

目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，三維應(yīng)用軟件的開發(fā)也不斷在更新、進(jìn)步，但其中許多專業(yè)三維軟件，需要具備三維設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)的人員才能完成。對(duì)于一個(gè)工程施工企業(yè)而言，以工程施工技術(shù)人員居多，部分人員缺少相關(guān)的三維建?；A(chǔ)，而Google SketchUp軟件容易理解、操作簡(jiǎn)便，因此該款軟件能夠比較好地適應(yīng)施工企業(yè)實(shí)際情況。其三維建模、生成動(dòng)畫演示片等功能不僅能夠在投標(biāo)階段向招標(biāo)方展示施工方案和企業(yè)實(shí)力，而且在項(xiàng)目施工階段，利用施工詳圖進(jìn)行精確建模，更能吃透圖紙、加深對(duì)圖紙的理解，輔助工程進(jìn)行施工,對(duì)施工企業(yè)有極大的幫助。

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[5] 劉翔.印象·VRay for SketchUp:快速建模與渲染項(xiàng)目實(shí)踐[M].北京：人民郵電出版社，2012

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