SU简单建筑建模思路与技巧

时间:2021-08-10
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Editor: World!Peace & Sister Liu

前言

去年在与温老师网上交流过程中,他给我详细讲过他自己摸索出来的用Rhino快速上手直线建筑建模的方法,并把他曾在知乎上发的一篇教程给我看,比较之下,我觉得这与我在大二初次接触SU建筑建模时自己摸索出来的一套Sketchup建筑建模方法有挺多相似之处,于是想写一篇SU建模经验,跟还不太熟悉SU建模的同学分享一下。文末附有温老师(知乎用户:卜卜)写的Rhino快速上手教程一篇。

首先说一个重要前提:本文讨论复杂的曲线形体建模,主要简述无插件时,以直线为主的建筑建模。主要想探讨一种良好的建模思路和习惯,我觉得从一开始接触SU就养成良好的建模思路习惯有利于以后拓展并运用于更强大的建模软件如Rhino、Revit。

我们这两个教程的一个共同诀窍是如何妙用布尔运算,建模核心思路是把要做的模型(或者是要设计的建筑)“分解”成最简单的立方体、圆柱体等基本几何形体(或者基本构件单元)

首先调出布尔运算功能的工具栏,以Sketchup2015为例(在SU08版本就已自带该功能),在“视图——工具栏”点开对话框,把“实体工具”(在SU里面进行布尔运算功能的是实体工具栏)一项勾选(如图);

分别有六个按钮,从左到右其功能分别为“实体外壳”(并集)、“相交”(交集)、“联合”(并集)、“减去”(差集)、“剪辑”(差集)、“拆分”,至于具体的用法以及效果,只要随便拉两个方盒子并单独建群组(注意:SU里面布尔运算的前提是实体必须建群组,不是建组件,“群组”和“组件”是两个不同的概念),然后把六个按钮都试一遍就清楚了,或者看看一个国外视频教程链接http://www.uzing.net/?mod=blog_show&id=114,在此不赘述,下面直接讲一些常用的技巧。

布尔运算“并集”的运用

先从最简单的说起,比如建这样的几面墙做空间划分:

首先,把这堵墙看作几个基本几何体(立方体),因此只要做一面墙就可以,假设为长4000宽300高3500,建群组

其他墙体可以通过这样一个基本单元通过调整长短厚度和旋转而得(建议通过输入一定模数的数值来调整,提高建模精度)。比如,把这片墙选中,使用移动工具(快捷键m),再按ctrl,光标右下角会出现一个小加号,可以在移动过程中同时复制,输入移动距离,然后输入3*,表示会在相同方向上等距复制3个相同构件。这样就不用重复操作ctrl+c和ctrl+v来复制并调节距离。

同理再复制一面墙,旋转拉长,如图摆放;

但是这样就会看到墙面上有后面墙体构件的线,显得不干净;把他们选中后点击“实体外壳”或者“联合”按钮(并集功能),合并为一个整体,完整的墙面上就不会留下乱线,与Rhino里面的并集功能相似。

这样,在还没确定围合的空间效果时,就不需要用铅笔工具一笔一笔地画出整个平面然后再拉起来做墙或者花半天时间用导进来的CAD平面图封面然后拉起来做墙;在推敲方案的时候,直接移动各个独立的墙构件,直观地从三维的视角来看空间界定的效果(类似手工切纸板做草模),在确定比较合适的效果后再把他们合并成一个整体。也可以加入其它一些编组的基本几何元素(如柱子、基面),用移动工具来移动他们进行空间推敲,而不是用铅笔工具一笔笔地画出平面,封面,再拉起实体。这样可以提高在电脑上推敲方案或者根据已有CAD图纸建模的速度,基本可以应付低年级空间构成训练和一些比较规整的建筑设计的初步方案推敲。

下面简述一个根据已有CAD图纸建模的过程:建物理楼这个模型,选取其中一层来看,化整为零,内部隔墙整体可以看作是对多个立方体求并集的结果(如下逆向生成思维导图),那么建模的过程就会简化很多。预想内部隔墙效果如图:

可以看作横墙和纵墙的组合,下图分色表示:

下图进一步拆分,想到这一步,建模思路应该已经很清晰,可以开始建模。

由于它的同一层上墙壁的高度是相同的,所以只要做其中一片墙作为基本单元,先按m再按ctrl,移动复制;

注意对准角点(光标位置变蓝),这样可以准确把墙壁放到相应位置, 然后用推拉工具(快捷键p)调整长度;

当放上来的墙壁厚度与平面图不符,切换透视模式(快捷键k),可以看到被遮盖的部分,方便修改。记住养成修改完后立刻关闭透视模式的习惯,当模型过大时,在透视模式下很容易卡住甚至闪退;

调整完各片墙的厚度、长度之后,由于墙的数目较多,如果使用“实体外壳”功能的话,建议逐一选择相邻的群组合并,这样可以尽量避免SU程序本身的一些运算错误。

当然,还有另一个比较快的方法就是直接复制一个平面图然后在适当部位画线封面,拉起成实体,建组,速度也快,不过在一些方案中这个方法的调整灵活度相对较差。

布尔运算“差集”的运用

在墙上开洞主要使用差集工具。

如果开方形洞,一面完整的墙看作一个实的立方体基本单元,一个墙洞看作一个的立方体基本单元(如下图),有洞的墙就是这两个几何体求差集的结果。在其中一个门洞的位置放一个立方体的群组,在透视模式下,调整好高宽,注意厚度一定要比墙体厚一些,这样在后面求差集时才能把墙贯穿成洞;

由于每个门洞高度相同,移动复制到相应的位置后,在透视模式下根据平面图底图调整宽度即可;

使用“减去”或“剪辑”按钮(差集功能),注意点击顺序,同理可以剪出其他各种形状的墙洞。

使用这个方法得出的墙体还是实体,洞口处是封闭的,如果使用“模型交错”(鼠标右键菜单可见)功能做出来的洞还要自己画线封面,而且这样也不需要对着每个墙面画门并用推拉工具推出门洞,只要把一个基本门单元移动复制,旋转,调整高宽。在推敲立面时,可以调成平行投影,根据体块位置来判断开洞效果,进一步简化建模步骤。

外立面开洞,仍以物理楼为例,由于正立面中轴对称,所以只需做左半部分,然后镜像得到右半部分,该法可运用于其他一些中心对称和轴对称的西方古典建筑建模。左半部分外墙用并集功能做成,导进CAD立面图,对准模型;

对准立面上窗的位置,做窗基本单元(立方体)如下;

下图俯视,注意基本单元要贯穿墙体;

对着立面图,移动复制对齐立面上开窗洞的位置;

由于我导进来的立面图放在Layer0图层里,在图层管理器里把Layer0图层后面的勾取消,隐藏整个图层里的内容,不用一个个地点击群组来取消,简化操作;

使用“减去”或“剪辑”工具(差集功能),依次剪出墙洞;

另外两面墙上的墙洞同理可得,完成这一部分外墙后,移动复制,使用缩放工具(快捷键s),选择镜面变换轴向上的一点,如下图右变红的两点;

左击鼠标一下,拖动一小段距离,(此刻不能再点击鼠标)直接输入“-1”,按enter,即可得一个镜面的外墙部分,生成另一半墙体;

合理分组处理细节

再讲讲这个立面上一些小细节的处理,比如窗上的砖过梁,可以通过PS抠图再贴进来解决(贴图办法),也可以单独做一个砖过梁群组,但要注意这个实体群组要有一个极小的厚度,保证不会和贴了砖材质的外立面糊在一起,但又不能有明显的凸出来的效果。

窗台外面凸出来的一块可以看作一个附加的立方体,复制移动到每个窗台外,然后与外墙实体求并集,即可得完整的窗台效果;

对于这个正立面阳台上稍微复杂一点的门,主要看作两个群组:木门和外面一圈石雕;

石雕和门可以分别看作如下几个几何单元构件的叠加,这些几何单元都要分别建群组,不一定需合并成一个实体,但有必要把他们再编一个大组(大组包小组),方便后续建模操作。

如果在建组过程中,由于忘记切换图层,组与组里的线、面不在同一图层上,这样会给后续设计推敲的建模操作和模型展示造成麻烦。最快的修改办法是点进组里面,鼠标左键三击,全选模型,然后在图层工具里点开选择,点击合适的图层,比如选window图层,那么所选的内容就全部切换到该图层里。在Rhino里也是用同样方法快捷更改图层。

场地体块模型快速建模

另外,再补充一下比较准确地建一个场地模型时的操作。导进来的场地平面,最好单独放在在一个图层里,删掉导进平面时产生的大量图层并把删除图层的内容都放到平面图群组所在的图层里,把平面图锁定,避免建模时误点击平面图;

建一个立方体群组,高度根据实际情况估算即可,移动并使其中一个角点对准平面图上的一角,如下图红圈所示;

立方体底面没有和平面图对上,没关系,点进群组,选择其中一条边线,光标点在边线下面的端点上进行移动,对准到平面上的另一个角点;

同理,对另外两条边线进行操作;

也可以双击平面把整个面及其边线选中,光标点击下面其中一个角点来移动,如下图;

碰到有一个体块凸出来的情况,可以在面上移动复制其中任意一条竖直边线,注意选择边线并先按m再按ctrl,光标一定要点在边线端头,并沿着下边线或上边线(视作轨道)移动,使线复制后仍在面上,这样下一步移动该直线时,可以顺带改变其所处的面;

选择移动复制后的线,移到平面上凸出形状的角点上,注意该直线所处的面实际上已经被划分为两个面,会跟着线的移动和变化;

再把另一根边线移动对齐到另一角点,完成。

如果平面形状类似下图虚线所示,有较多凸起或者凹进,如果仅仅通过上面所说的移动复制边线的办法,操作量还是很大,这时涉及大量相同或相似体块的操作,就考虑布尔运算方法;

建一长一短两个立方体群组;

分别调整好在平面上的位置,两个体块之间要有交合;

先按m再按ctrl移动复制小体块;

合并,完成。

也许上图做出来的体块和平面还有一点点微差,这时可以单独移动竖直边线来调整即可,不过作为场地体块模型,不必要求太高精度,用这个方法上做出来的场地模型导阴影叠在总平上,基本上可以和导进来的CAD平面线图对准。

总结

建模思路:

  1. 逆向思维,化整为零;

  2. 把复杂形体(不规则斜面或开洞)看作“实”与“虚”的简单几何体的组合;

  3. 妙用布尔运算功能,简化操作步骤。

技巧:

  1. 多用“先按m再按ctrl”/“先按q再按ctrl”等复制变换功能,减少铅笔画线操作,提高建模速度;

  2. 合理建群组,慎用组件(组件占内存多);

  3. 合理划分图层,便于模型展示;

  4. 旋转、移动时尽量输入准确数值;

  5. 模型微调时优先考虑用移动工具操作平面上的线。

后记

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