一種繪制建筑效果圖的新方法

汪嘉偉， 薛明琛， 崔詩(shī)才

(聊城大學(xué)建筑工程學(xué)院，山東聊城 252000)

目前建筑效果圖多是采用基于一系列的三維建模軟件加渲染器完成的。三維建模通常采用的方法是將已有的建筑施工圖導(dǎo)入3Dmax 或者sketchup,根據(jù)立面圖和平面圖進(jìn)行精確建模。但是如果建筑施工圖內(nèi)容缺失，單靠3Dsmax或Sketchup會(huì)力不從心。因?yàn)榻r(shí)，建筑構(gòu)件無(wú)法精確定位，從而導(dǎo)致作圖混亂、工作效率低下。如果將revit與3Dmax結(jié)合建模就可以解決這些問(wèn)題。建模完成后，一般作法是用vray進(jìn)行渲染，但是耗時(shí)太長(zhǎng)。針對(duì)這一現(xiàn)象，可采用lumion渲染。以下通過(guò)實(shí)例來(lái)闡述這一方法。

1　模型的制作

圖1、圖2是某住宅樓的平面圖和正立面圖。根據(jù)建筑施工圖進(jìn)行三維模型的制作。

圖1　建筑平面(單位:mm)

圖2　建筑立面(單位:mm)

(1)打開(kāi)revit2013軟件，新建一個(gè)建筑樣板，根據(jù)正立面圖創(chuàng)建各樓層的標(biāo)高。

(2)創(chuàng)建完各樓層標(biāo)高后，在樓層平面視圖中創(chuàng)建軸網(wǎng)，隨后創(chuàng)建墻體和門(mén)窗。如圖3所示，這是創(chuàng)建的平面圖。由于立面圖的門(mén)窗形式較復(fù)雜，revit所含門(mén)窗族庫(kù)中沒(méi)有現(xiàn)成族，因此需要單獨(dú)創(chuàng)建門(mén)窗族。但在revit中創(chuàng)建族比較復(fù)雜[1]，因此可粗略定位門(mén)窗，門(mén)窗的精確建模在3Dmax中進(jìn)行。

圖3　revit中繪制初步模型

(3)創(chuàng)建陽(yáng)臺(tái)。陽(yáng)臺(tái)立面形式比較復(fù)雜，在revit中先不予繪制，其后可通過(guò)3Dmax精細(xì)建模。效果圖中沒(méi)有顯示的內(nèi)墻和其他內(nèi)部構(gòu)造不需繪制。

(4)復(fù)制相同的樓層，在revit中完成用于定位的大致模型(圖4)。此時(shí)建筑模型與預(yù)期模型還相差甚遠(yuǎn)。第一，門(mén)窗形式與立面要求不符；第二，沒(méi)有繪制陽(yáng)臺(tái)、欄桿等細(xì)節(jié)；第三，沒(méi)有繪制屋頂；第四，沒(méi)有繪制裝飾條和天臺(tái)欄桿。雖然revit可以通過(guò)新建族的方式來(lái)完成這些細(xì)部，但是新建族這種方式比較繁瑣，沒(méi)有在3Dmax中建模直觀方便，因此細(xì)部的創(chuàng)建將在3Dmax中進(jìn)行。

圖4　revit中完成的模型

(5)將模型導(dǎo)出成FBX格式，然后將FBX格式的模型導(dǎo)入3Dmax軟件，按照立面及構(gòu)件詳圖要求創(chuàng)建窗、陽(yáng)臺(tái)、檐溝等細(xì)部構(gòu)造。

(6)按照立面圖要求，繪制長(zhǎng)寬各為1 800 mm的凸窗。先繪制長(zhǎng)寬為1 800 mm的矩形，運(yùn)用擠出命令，擠出數(shù)量為0，隨后將其轉(zhuǎn)化為可編輯多邊形。在其中間連接一條線，將此面分成兩個(gè)面，選中兩面，利用“插入”命令，插入數(shù)值為40[3]，選中兩個(gè)“大面”，選擇“擠出”命令，擠出量為-40，這便是玻璃和窗框的雛形。將玻璃和窗框分離，分別給他們一個(gè)殼修改器，殼厚度為10，再分別賦予玻璃和窗框vray材質(zhì)。隨后制作窗臺(tái)和窗飾條，制作方法一般為樣條線建模法，與上述方法類似。整個(gè)凸窗制作完成，效果如圖5所示。

圖5　凸窗模型

(7)按照立面和詳圖要求制作陽(yáng)臺(tái)。陽(yáng)臺(tái)制作方法與凸窗類似，根據(jù)尺寸多次運(yùn)用擠出命令和分離命令，在陽(yáng)臺(tái)外圍加上鋁合金欄桿，欄桿運(yùn)用“渲染樣條線”命令，陽(yáng)臺(tái)制作完成效果如圖6所示。用類似的方法制作其他的門(mén)窗，并復(fù)制多份放置在指定位置。

圖6　陽(yáng)臺(tái)模型

(8)全選一層墻體，給每段墻體添加一個(gè)uvw貼圖，貼圖類型為長(zhǎng)方體，并附上大理石貼面的位圖。將標(biāo)準(zhǔn)層墻體也添加uvw貼圖，并附上墻體貼面貼圖。在標(biāo)準(zhǔn)層布置門(mén)窗，并將標(biāo)準(zhǔn)層復(fù)制多份。

(9)根據(jù)立面圖尺寸繪制墻面裝飾條，并賦予相應(yīng)材質(zhì)。運(yùn)用樣條線沿著屋頂平面繪制屋頂檐溝等細(xì)部構(gòu)造。

此時(shí)建筑模型基本完成，如圖7 所示。

圖7　建筑整體模型

2　模型的渲染及效果圖的呈現(xiàn)

建模完畢后，在頂視圖中添加vray太陽(yáng)光，將倍增值設(shè)置為0.015，并在建筑物側(cè)面和正面添加vray平面光，經(jīng)過(guò)多次渲染小圖來(lái)調(diào)整燈光布置。渲染小圖時(shí)，參數(shù)調(diào)得較小，圖像長(zhǎng)寬在600×800像素左右。渲染效果如圖8所示。渲染出來(lái)的圖還需在pohtoshop中進(jìn)行處理，如調(diào)節(jié)光影及色調(diào)、場(chǎng)景中添加樹(shù)木、人物等。

3Dmax中的vray是繪制效果圖的主流渲染器，它應(yīng)用全局高級(jí)照明技術(shù)，模擬真實(shí)光線反彈，能夠渲染出照片級(jí)的效果。但是對(duì)電腦配置要求極高且制作周期長(zhǎng)，流程復(fù)雜。圖7渲染圖是將參數(shù)調(diào)至非常低的程度渲染的，效果并不理想，而且后期處理對(duì)photoshop具有很強(qiáng)的依賴性，因?yàn)榻ㄖ渚靶枰趐hotoshop里添加。尋找合適的配套素材也要耗費(fèi)大量時(shí)間。沒(méi)有photoshop的后期處理，vray渲染出來(lái)的效果圖不能做為最終作品。

若用低配電腦做出無(wú)特殊要求的建筑效果圖，新興的lumion軟件為我們提供了這一平臺(tái)。Lumion6.0是一款專門(mén)用于制作漫游動(dòng)畫(huà)的軟件，用其制作靜幀建筑效果圖，將大大提高工作效率。以下是3Dmax中的住宅樓模型導(dǎo)入lumion進(jìn)行渲染的過(guò)程：

(1)在3Dmax中將模型轉(zhuǎn)換成DAE格式，然后導(dǎo)入lumion6.0中。

(2)給導(dǎo)入的模型賦予材質(zhì)。由于3Dmax中已經(jīng)將材質(zhì)賦予給了模型，因此在lumion中，相同材質(zhì)的物體，lumion將會(huì)把他們視為同組。例如給窗賦予玻璃材質(zhì)，lumion會(huì)一次性把所有窗都賦予玻璃材質(zhì)[2]。這種快速賦予同類物體相同材質(zhì)的前提是在3Dmax中已經(jīng)將模型整理分類過(guò)。

(3)將材質(zhì)全部賦予完畢后，可以利用lumion自帶素材庫(kù)在場(chǎng)景中種植樹(shù)木，放置人物等。對(duì)于配樓的放置，可以直接利用revit自帶建筑物模型。因?yàn)檫@些建筑模型都是貼圖建模，對(duì)cpu和顯存的占用很小，可以大批量放置。如果lumion中的配樓不滿足要求，可以在3Dmax中進(jìn)行貼圖建模，導(dǎo)入lumion中再進(jìn)行貼圖，也是很方便的。

(4)由于lumion的可視化很強(qiáng)，可以邊操作邊觀察整體效果，直接通過(guò)調(diào)整太陽(yáng)高度、光照等對(duì)場(chǎng)景的光線進(jìn)行調(diào)整。

(5) 準(zhǔn)備完畢后進(jìn)行渲染，給相機(jī)添加特效可以有效地增強(qiáng)真實(shí)度，一般情況下是給相機(jī)添加一個(gè)全局光特效和兩點(diǎn)透視特效。調(diào)好角度進(jìn)行渲染，渲染效果如圖9所示。

圖8　3DSMAX中渲染的模型

圖9　在lumion中渲染的模型

3　結(jié)束語(yǔ)

使用vray渲染，普通電腦需要0.5 h左右，而采用lumion渲染，時(shí)間大約是十幾秒，大大節(jié)約了時(shí)間和成本，而且后期對(duì)photoshop的依賴也較小。后期制作可以僅僅調(diào)一下色調(diào)便可將效果圖投入使用。雖然lumion渲染在真實(shí)度的表現(xiàn)上與vray有一定差距，但對(duì)于建筑效果圖來(lái)說(shuō)，用lumion渲染完全是可行的[1]。