■ 1.1 ■ 3ds Max建筑設(shè)計基礎(chǔ)知識

傳統(tǒng)意義上的建筑設(shè)計，是指對建筑物的功能設(shè)計，如建筑物的造型、功能分區(qū)、裝飾裝修風(fēng)格等。3ds Max是一款功能強(qiáng)大的三維設(shè)計軟件，它集三維建模、燈光設(shè)置、材質(zhì)制作、渲染輸出以及動畫設(shè)置等于一身，被廣泛應(yīng)用于多個設(shè)計領(lǐng)域。3ds Max建筑設(shè)計，是指利用3ds Max強(qiáng)大的三維建模、材質(zhì)表現(xiàn)、燈光設(shè)置以及渲染輸出等功能，將建筑物外部造型、細(xì)部構(gòu)造、固定設(shè)施以及建筑物所處的環(huán)境等真實(shí)再現(xiàn)在圖紙上的過程。

這一節(jié)主要了解建筑設(shè)計的相關(guān)流程以及常用三維建模方法。

1.1.1 認(rèn)識3ds Max建筑設(shè)計中的建筑設(shè)計圖紙

在使用3ds Max進(jìn)行建筑設(shè)計之前，首先有必要來認(rèn)識建筑設(shè)計圖紙，這對于使用3ds Max進(jìn)行建筑設(shè)計非常重要。

建筑設(shè)計圖紙有很多，其中建筑平面圖、建筑立面圖、建筑剖面圖是建筑設(shè)計中的三大圖紙，簡稱三視圖。三視圖表示建筑物的內(nèi)部布置、外部形狀、內(nèi)部裝修、構(gòu)造、施工要求等，是建造建筑物的重要圖紙。除此之外，對于建筑物的細(xì)部，還有建筑詳圖等其他圖紙。

在眾多的建筑圖紙中，建筑平面圖和建筑立面圖是使用3ds Max進(jìn)行建筑設(shè)計時必不可少的重要圖紙，如果缺少這兩種圖紙，那么使用3ds Max進(jìn)行建筑設(shè)計就無從談起。下面我們首先來認(rèn)識這兩種圖紙。

1．建筑平面圖

建筑平面圖也叫俯視圖，它是建筑施工圖的基本樣圖，是假想用一水平的剖切面沿門窗洞位置將房屋剖切后，對剖切面以下部分所作的水平投影圖。平面圖反映出房屋的平面形狀、大小和布置，墻、柱的位置、尺寸和材料，門窗的類型和位置等。

圖1-1所示是某住宅樓的建筑平面圖。

根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)不同，建筑平面圖一般有底層平面圖（表示第一層房間的布置、建筑入口、門廳及樓梯等）、標(biāo)準(zhǔn)層平面圖（表示中間各層的布置）、頂層平面圖（房屋最高層的平面布置圖）以及屋頂平面圖（即屋頂平面的水平投影），這些建筑平面圖相當(dāng)于3ds Max系統(tǒng)中的頂視圖和底視圖，是3ds Max建筑設(shè)計中必不可少的重要圖紙之一。

2．建筑立面圖

建筑立面圖是在與建筑立面相平行的投影面上所做的正投影圖。建筑立面圖大致包括南立面圖、北立面圖、東立面圖和西立面圖4部分，其中反映主要出入口或比較顯著地反映出房屋外貌特征的那一面立面圖稱為正立面圖，其余的立面圖相應(yīng)稱為背立面圖、左立面圖和右立面圖。通常也可按房屋朝向來命名，如南北立面圖，東西立面圖。這些建筑立面圖也是3ds Max建筑設(shè)計中非常重要且不可缺少的圖紙之一，它相當(dāng)于3ds Max系統(tǒng)中的左視圖、右視圖、前視圖和后視圖。

圖1-2所示是某住宅樓的建筑正立面圖。

1.1.2 3ds Max建筑設(shè)計的流程

3ds Max建筑設(shè)計的流程大致可以分為分析圖紙、創(chuàng)建三維建筑模型、制作建筑模型材質(zhì)、設(shè)置建筑場景相機(jī)和燈光、渲染輸出建筑三維場景以及建筑三維場景的后期處理等基本過程。下面簡要介紹各工作階段的主要任務(wù)。

1．分析建筑設(shè)計圖紙

在使用3ds Max進(jìn)行建筑設(shè)計時，3D設(shè)計人員首先要獲得較詳細(xì)的CAD工程設(shè)計圖紙，主要有平面圖（總平面圖、頂平面圖以及樓層平面圖）、立面圖（正立面圖、側(cè)立面圖和背立面圖）以及一些必要的剖面分析圖等。當(dāng)獲得這些圖紙后，設(shè)計師要仔細(xì)讀懂這些圖紙，了解建筑的結(jié)構(gòu)與具體尺寸要求等，對看不懂或有不明白的地方，要及時與CAD設(shè)計人員進(jìn)行溝通，直到完全明白設(shè)計意圖。這樣不僅有利于提高作圖速度，同時也能設(shè)計出完全符合CAD設(shè)計圖紙要求的三維效果圖。

2．CAD圖紙的精簡處理與調(diào)用

當(dāng)3D設(shè)計人員看懂CAD設(shè)計圖紙之后，還需要對CAD圖紙進(jìn)行精簡處理。這是因?yàn)椋珻AD圖紙包含許多內(nèi)容，如定位軸線、墻線、窗線、門圖例、尺寸標(biāo)注線與尺寸標(biāo)注以及各種符號和編號等，在這眾多的內(nèi)容中，大多數(shù)的內(nèi)容與3ds Max建筑設(shè)計無關(guān)，如果不進(jìn)行精簡處理而直接使用，會無形中增加3D場景中的點(diǎn)、線的數(shù)量，給3D場景的最終渲染輸出帶來很多麻煩。

而所謂精簡處理，是指刪除CAD圖紙中不需要的一些圖線和其他多余內(nèi)容，只保留有用的圖線即可。一般情況下，精簡內(nèi)容有定位軸線、各種尺寸標(biāo)注線和尺寸標(biāo)注、文字標(biāo)注、各種符號與編號以及建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖示圖線等，只保留外部墻線、窗線、樓梯線等一些影響建筑物外部結(jié)構(gòu)的圖線即可，這樣在3ds Max制作階段就會事半功倍。

圖1-3所示是精簡后的某住宅樓CAD建筑平面圖紙。

3ds Max系統(tǒng)支持．dwg格式和．dxf格式的CAD圖紙文件。當(dāng)對CAD建筑圖紙精簡后，將精簡后的圖紙直接保存，或者將其保存為．dxf格式的文件，然后導(dǎo)入到3ds Max系統(tǒng)中，在各視圖調(diào)整位置進(jìn)行對齊，作為制作建筑模型的依據(jù)。

圖1-4所示是導(dǎo)入到3ds Max系統(tǒng)中的某住宅樓．dxf格式的CAD建筑平面圖和建筑立面圖。

3．制作三維模型

制作三維模型是3ds Max建筑設(shè)計中工作量較大的工作。當(dāng)將建筑設(shè)計圖紙導(dǎo)入3ds Max系統(tǒng)后，可以依據(jù)圖紙?zhí)峁┑某叽纭⒔ㄖY(jié)構(gòu)等在3ds Max中制作建筑物三維模型。

在3ds Max中制作建筑模型的方法多種多樣，可以根據(jù)具體情況選擇合適的建模方法，總的原則是以快速、簡單，模型點(diǎn)、面數(shù)少為最佳。對于基礎(chǔ)模型，如墻體、地面等可以直接使用3ds Max系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)基本體或擴(kuò)展基本體直接創(chuàng)建，而對于較復(fù)雜的建筑模型，可以先建立基礎(chǔ)模型，然后使用修改命令進(jìn)行調(diào)整，也可以通過二維修改、放樣、布爾運(yùn)算等方法來實(shí)現(xiàn)。

實(shí)際上，多數(shù)建筑模型的創(chuàng)建都比較容易，幾乎都可以使用同一種方法來完成，在實(shí)際工作中一定要尋找一種最佳的建模方式，這樣制作的建筑模型才有利于賦予材質(zhì)、渲染場景以及后期環(huán)境設(shè)計和制作建筑動畫。有關(guān)三維模型的建模方法的相關(guān)內(nèi)容，在后面章節(jié)將進(jìn)行詳細(xì)介紹。

圖1-5所示是創(chuàng)建的建筑三維模型效果。

4．為模型制作材質(zhì)

為建筑模型制作材質(zhì)是3ds Max建筑設(shè)計中的重要內(nèi)容。3ds Max系統(tǒng)提供了多種材質(zhì)類型和貼圖類型，用戶可以選擇合適的方式制作不同的材質(zhì)和貼圖，真實(shí)再現(xiàn)建筑物表面特征。

圖1-6所示是制作材質(zhì)后的建筑模型效果。

5．創(chuàng)建場景照明系統(tǒng)

如果說為建筑模型制作材質(zhì)等于是為建筑穿上了華麗的外衣的話，那設(shè)置照明系統(tǒng)就是對這種華麗外衣的一種展示，只有光才能將所有物體展現(xiàn)在我們眼前，如果沒有光，再華麗的東西我們也看不到，因此，創(chuàng)建照明系統(tǒng)在建筑設(shè)計中同樣非常重要。

在3ds Max系統(tǒng)中，有默認(rèn)燈光在照明場景，但是燈光卻不能很好的表現(xiàn)場景效果，尤其是不能很好地表現(xiàn)建筑物的材質(zhì)、陰影以及立體感等這些表面特征，因此，當(dāng)用戶為建筑模型制作好材質(zhì)后，需要重新設(shè)置場景照明系統(tǒng)。通過設(shè)置場景照明系統(tǒng)，可以很好地表現(xiàn)建筑物的這些表面特征。

圖1-7所示是設(shè)置場景照明后的建筑物效果。

6．場景的渲染輸出與后期處理

所有的前期工作都完成之后，最后的工作就是渲染輸出圖像了。在3ds Max中，可以輸出高精度的照片級圖像，并能夠以．tif、.tga、.jpg、.bmp等標(biāo)準(zhǔn)圖像格式存儲。

一般情況下，輸出的圖像必須經(jīng)過后期處理才能真實(shí)表現(xiàn)建筑場景效果，因此，后期處理在3ds Max建筑設(shè)計中是非常重要的一個工作環(huán)節(jié)。后期處理通常是在Photoshop中完成的，后期處理的主要任務(wù)是調(diào)整建筑場景的色彩對比度，修改建筑場景中的缺陷，同時添加配景以豐富建筑場景。

圖1-8所示是利用Photoshop進(jìn)行后期處理后的建筑場景效果。

1.1.3 3ds Max常用建模方法和技巧

在3ds Max建筑設(shè)計中，常用的建模方法如下。

1．基礎(chǔ)建模

基礎(chǔ)建模方法最簡單，就是直接使用三維標(biāo)準(zhǔn)基本體創(chuàng)建建筑設(shè)計中的相關(guān)模型，如使用長方體或平面物體創(chuàng)建地面、沒有窗戶的墻面等；使用圓柱體創(chuàng)建立柱等，這些都是基礎(chǔ)建筑。基礎(chǔ)建模不需要為模型添加任何修改器進(jìn)行修改，而只需要根據(jù)具體尺寸修改模型的原始尺寸即可。

圖1-9所示是使用平面物體創(chuàng)建的地面模型和使用圓柱體創(chuàng)建的圓柱體模型。

2．使用二維線編輯建模

在建筑設(shè)計中，二維線編輯建模是一種重要的建模手段，常用于創(chuàng)建比較復(fù)雜的三維模型，同時這種模型修改起來也很方便，一般只要修改二維線就可以達(dá)到修改模型的目的。

圖1-10所示是使用二維線創(chuàng)建的建筑物墻體模型。

3．修改三維基本體建模

修改三維基本體建模是一種較常用的建模方法，通過對三維基本體（如長方體、圓柱體）的修改，即可以創(chuàng)建簡單的建筑模型，也可以創(chuàng)建各種復(fù)雜的建筑模型。

圖1-11所示是通過修改三維基本體創(chuàng)建的某建筑門廳模型。

4．編輯多邊形建模

可以將二維線和三維基本體等任何對象轉(zhuǎn)換為“可編輯的多邊形”對象進(jìn)行修改建模，這是一種功能強(qiáng)大的建模方法，可以創(chuàng)建任何復(fù)雜的三維模型，而且操作非常簡單。

圖1-12所示是使用編輯多邊形創(chuàng)建的某建筑屋頂模型。

5．綜合建模

在建筑設(shè)計中，這是常用的建模方法，這種方法集合了以上所有建模技巧，可以針對不同的模型特點(diǎn)選擇不同的建模方法來創(chuàng)建建筑模型和三維場景。

圖1-13所示是使用綜合建模方法創(chuàng)建的某標(biāo)準(zhǔn)層建筑模型。