sketchup建模總結

Sketchup學習總結

使用sketchup建模主要分為cad導入，根據(jù)底圖連線從而構建模型，文理添加等幾步。一．CAD的導入：

這步操作步驟：打開sketchup文件導入選擇“**.dwg”。注意事項：1.要選擇所要操作的“文件類型”，這里所使用的是dwg文件；

2.要選擇導入的單位與.dwg文件中原始單位保持一致，如圖1中設置成米，

圖1

3.dwg文件導入的是一個平面基地圖，而且其中的各條線并不能夠直接構成面，所以需要對其重新連線將其構成面從而建立模型。二．根據(jù)基底圖，通過sketchu構建3d模型：

1.清楚幾個常用快捷鍵的作用，以方便操作，L畫線，P推拉，H平移，滑動中建可以放大縮小等等，當然也可以用鼠標選擇相應按鈕操作。

2.對于所導入的底圖我們要做一些必要的處理

（1）關閉一些不必要的圖層，只留下所需的圖層，圖2為初始多個圖層，圖三為只留下“wall”圖層后的效果，其具體操作是：窗口圖層管理器，如圖5所示，然后將不需要的圖層對鉤去掉就可以了。

圖2

圖3

圖5

（2）對于導入底圖當中的一些錯誤線段進行識別，為構建建筑平面圖準備，就比如圖6當中的情況，由于一些線距離特別近，所以可以判定它們是繪制錯誤，應該是一條線。注意：對于有些線段應當使用滾輪進行放大觀察，不然識別不出來，會給后來構建模型帶來麻煩。

圖6

（3）對于底圖當中的線段操作完成之后，接下來就是通過畫線工具進行繪制平面圖，這一步雖然只是根據(jù)底圖的邊和頂點描制平面圖，有時卻會出現(xiàn)很多問題，導致所連接的線不能構成平面，常見情況有：

A）出現(xiàn)了如圖7當中的底圖，由于操作當中的不慎，上頂點和下頂點混著用，以至于所連的不能構成平面；

圖7

B）在連線當中沒能夠保持連線的連續(xù)性，從而少劃了一些線，由于剛開始從事模型制作的人并沒有新建圖層的習慣，所以會將平面圖與底圖建在同一圖層上，且所畫線跟底圖的線是重合的，導致結果不能看清楚自己的那根線沒有連。好的解決辦法是，在劃平面圖時要新建一個圖層，比如命名為“平面層”，然后選定“平面層”為當前操作層如圖8中所示（黑點指示為當前操作層），當在劃平面圖時想要查看自己劃的線時只需將“wall”后面的對鉤去掉就行，如圖9中只剩下自己繪制的線。

圖8

圖9

（4）有所得到的平面圖，通過推/拉操作構建三維模型，這個操作應該很容易，不過還是介紹幾點技巧：1.選定推拉工具（快捷鍵p）后，點擊操作平面，然后向所要移動方向推/拉可以在右下角填入距離，進行精確操作，如圖10；2.可以通過提示得出跟其它建筑相同高度，推拉工具點擊操作平面，將鼠標移至想要等高的建筑的平面上，顯示提示時點擊鼠標，即可得到想要的效果。

圖10

三．對已構建好的三維模型繪制紋理

（1）墻體照片采集

照片采集的原則：盡量為正面，比較完整的照片；如果墻體過大，則可分為幾塊進行分別拍照，注意要把邊角放進去；另外，在進行分塊拍照時，要盡量保持同一個拍攝角度，不然圖片光線相差很大。

（2）采集照片處理

照片處理的基本操作就是使用多邊形套索工具當中的自由變換項進行操作，注意的是當使用別處的圖片進行修補時盡量選擇接近的，不然光線相差太多。

（3）照片導入sketchup作為墻體紋理

文件導入（選擇jpg類型）選擇圖片，導入圖片，將其放入所要添加的平面上，然后選擇縮放（快捷鍵s）工具調整為平面大小。注意：在圖片與地面相交處會出現(xiàn)失真。

擴展閱讀：sketchup學習心得

一：序言

設計師運用SketchUp創(chuàng)建設計模型，在工作過程中需要經常變換工作區(qū)里的視景，從各種不同的方位和角度觀察和操作。當模型架構得越來越復雜，模型上應用的材質越來越多的時候，模型檔案跟著變得很大，因而SketchUp在Pan(平移視景),Orbit(旋轉視景)或Zoom(縮放視景)上花費的時間相對的也變長，影響到SketchUp操作性的流暢。

由於SketchUp是「實時成像」的，任何時候只要工作區(qū)的視景(View)發(fā)生了某些改變，就會引發(fā)一系列運算以保證每一樣物體持續(xù)更新，直到改變結束。因此在工作區(qū)里看到的場景物體越多，SketchUp就得操縱越復雜的改變，你的電腦系統(tǒng)就必須做更多的工作。

我們可以利用一些技巧去改善這種狀況，讓SketchUp在設計操作中能執(zhí)行的更流暢一些。在《如何使SketchUp跑得更快》這一系列博文里，我們講述如何調適電腦的硬體設定以及改善對SketchUp的操作習慣，從不同的方向來提升運用SketchUp進行建筑設計的工作效率。

竊以為，如果你只是弄個SketchUp玩玩，或者把它當成展示品表示你也有，那么你也不會有耐心來看這些博文，請就此飄過。但是如果你對這個風華正茂的新設計工具有所認知，準備拿它做為建筑設計的主要生產工具，那么從下面一系列博文中你能獲得許多有用的訊息，這些訊息都不存在SketchUp的官方文件里。

二：渲染的概念

在講述SketchUp的「實時成像」功能之前，我們必須先了解一些跟渲染相關的科普知識。什麼是『渲染』？渲染(Render)是對三維模型的一種著色演算(Shade)過程，任何所謂的渲染器(Renderer)本身就只是一種演算程式模組，不同的渲染器可能應用不同的演算法，但是改變不了的是渲染運行的階段性進程。我們來談談渲染的階段性進程都包含了哪些步驟。

(一)渲染的階段性進程

通常渲染器(Renderer)啟動渲染演算以后，渲染分為二個階段進行，首先是處理視景范圍里的三維模型，把模型表面細分成網(wǎng)格面。接著才是對這些細小的幾何面進行著色處理。

〖第一個階段〗處理模型

(1)首先會針對視景(View)中能看見的幾何物體做運算分析(BuildGepmetry)。

(2)產生用於渲染成像所需要的幾何構架，建立成三角形網(wǎng)格面(BuildMeshes)。(3)對這些細小的網(wǎng)格面做頂點(Vertex)計算，產生所有的頂點座標、紋理座標、法線角度等等數(shù)據(jù)，這些網(wǎng)格面的頂點是著色的根據(jù)，通常在幾何面上顯現(xiàn)的顏色、紋理、亮度是對三個頂點的演算結果與相鄰網(wǎng)格面的平均值。

〖第二個階段〗著色演算

(1)進行著色(shade)、紋理映射(texturemapping)、凹凸映射(Bumpmapping)等等，逐次對這些細小幾何面上進行著色演算。

(2)然后是模擬光線照射的結果，光源可以是環(huán)境光、太陽光或你在場景里設置的各種燈光以及從其他物體反射過來的光線，演算場景里物體上的環(huán)境光照和陰影投射明暗程度。逐一計算出各個幾何面上接受到從光源投射過來的光線強度、顏色等，以及向場景的漫射、反射、次表面散射、模糊這些模擬真實世界光線的行為。逐一計算出各個幾何面上表現(xiàn)的演色結果，不同的渲染演算模組會使用不同的演算法，諸如光跡追蹤和全局光照等等。

(3)著色以后還要對整個畫面上顯現(xiàn)的圖像做反鋸齒(Anti-aliasing)運算，最終才會給出具有真實感(Photo-realistics)的圖像。

(二)渲染演算是有限次數(shù)的模擬運算

渲染演算是運用演算法模擬真實世界中在光線照射下，以及物體間的交互反射時在物體表面上產生的光照行為，包括反射、折射、透明、漫射…等等。但是利用電腦做運算，只能以一個取樣率對入射光線設定有限的光線數(shù)目，并且設定一個臨界值做有限次數(shù)的運算(否則永遠算不完)，這個控制演算強度的臨界值是可以從參數(shù)設定的，因而你可以設置不同的渲染品質。

(三)渲染的運算強度很大

在上述二個運算階段中，當前絕大部份的渲染器并不依靠顯示卡上的圖形處理器(GPU)進行演算，而是運用電腦的中央處理器(CPU)做運算。(只有幾個當前正發(fā)展中的的新渲染器能支援nVidia的CUDA介面，把第二階段的渲染工作交由顯示卡的GPU處理，很大程度的提升了渲染運算的速度)，因而CPU的運算速度(GHz)直接影響渲染的演算速度。

在渲染過程中產生的大量運算數(shù)據(jù)則暫存在電腦的主記憶體中，因而主記憶體的多寡會直接影響你能渲染多復雜的模型，也影響到你能輸出多大尺寸(像素值)的圖像。不像SketchUp只能運用單執(zhí)行緒，渲染器是多執(zhí)行緒(Multi-threads,多線程)運行的，因此如果你的電腦是多處理器或多核處理器(Multi-Core)，就能大幅度減少渲染所花費的時間。

由於渲染的運算強度很大，尤其在渲染的第二個階段會運用光跡追蹤(Raytracing)、全局照明(GlobalIllumination)或其他的復雜演算法處理場景的光照效果，加上最后還得對渲染出來的影像做反鋸齒運算。要把三維的建筑模型渲染成細致擬真的圖像，由於建筑模型通常會具有一定的復雜度，因而這些演算過程都會花費很長的時間，相對簡單的小場景可能花費十幾分鐘，復雜的大場景也許會耗費十幾個小時，事實上不可能達到馬上看到結果的速度要求。三：SketchUp的實時成像

SketchUp的特質是實時成像，在建構或編輯模型的過程中，當你對場景里的模型做了任何改變，例如對模型的表面做推拉(Push/Pull)、復制(Copy)等等，隨著游標在場景里拖曳移動，SketchUp就立即回應出改變后的模樣。即使沒有對模型的幾何構架增刪些什麼，僅只運用旋轉視景(Orbit)或者縮放視景(Zoom)命令調整了觀視的角度，但是只要你改變了工作區(qū)里的視景，就會立即引發(fā)SketchUp的渲染引擎(RenderEngine)進行運算，并且實時的顯現(xiàn)出改變完成后的模樣，這就是從設計者的角度所需要的實時視覺回饋。

SketchUp的英文版介面中以Render來表達成像的操作，幾個漢化版甚至官方繁體中文版里把英文版所謂的Render直譯成「渲染」，我感覺翻譯得不恰當，雖然官方從來沒有說清楚SketchUp實時渲染的內容，不過凡是使用過SketchUp的人都能看得出來，SketchUp所謂的實時渲染，其在螢幕上顯現(xiàn)的圖像跟我們熟悉的Podium,VaryforSketchUp等渲染器所渲染出來的圖像間有相當程度的差異。SketchUp里只有陽光沒有燈光，物體不會反射、折射，紋理沒有凹凸、模糊等等。根據(jù)這些差異特征，與其說它是渲染(Render)，毋寧說它更像是著色(Shade)。在電腦圖形學里，Render和Shade是兩碼子事，二者的本質是不同的。

SketchUp官方號稱的渲染(Render)，其實不是真正意義上的渲染，更明確的說，應該是一種高級的明暗著色法(Shade)。Render與Shade是兩回事，雖然渲染同樣也是著色運算的表現(xiàn)，但是渲染運算比著色運算做得更多。明暗著色法多用于三維場景的顯示視窗(亦即SketchUp工作區(qū)顯示的畫面)，能顯示對模型著色的幾何面組織、環(huán)境光照、陰影、透明、表面紋理以及三點透視視景。用於操作設計的過程中，讓處理三維模型的設計者能清楚的分辨模型上各個表面間的前后遠近關系和場景的具象形態(tài)。說SketchUp應用的是一種高級的著色法，這是因為它能實時顯示高解析度視景和對全畫面反鋸齒處理的效率表現(xiàn)，的確優(yōu)于其他運用這種著色法的應用程式，使得SketchUp在用做三維設計工具時，其操作效率能夠遠遠超越許多只能以等角透視顯示線架構模型的CAD軟體。

高品質的著色顯示是需要借助顯示卡來支持的，它能加速三維圖像的顯示運算速度，并且優(yōu)化圖像的顯示效果。但無論怎么優(yōu)化，它都無法把顯示出來的三維圖像變成高品質的擬真Photo-realistics圖像。因為這種Shade著色法強調的是「實時成像」技術，其實這也正是SketchUp膾炙人口的強項，但是電腦硬體有一定的運算速度限制，使得SketchUp因而必須放棄去運算顯示視景中物體的反射、折射等光跡追蹤和輻射光照的效果，避開這些高強度運算(其實這些就是許多人所認知的渲染效果)的耗時過程，才能達成讓SketchUp在顯示上能實時反饋出視景里的任何改變。

對「實時顯像」的要求是什麼？一言以蔽之，『只要你改變了當前工作區(qū)的視景(View)，就會立刻啟動著色運算，即時更新畫面的內容，對任何改變做實時的視覺反饋』。然而即使應用的是Shade明暗著色法，不是意義上的Render渲染，啟動著色動作以后，電腦同樣的要分成二個階段處理，第一個階段先對視景里可見的模型物件做幾何構架分析(BuildGeometry)、建立細分的網(wǎng)格面(BuildMeshes)以及計算出網(wǎng)格上各個細小幾何面的頂點座標、法線角度、紋理座標與亮度值等等。第二個階段則是對各個細分的幾何面進行著色(Shading)、紋理映射(texturemapping)、陰影投射、全畫面反鋸齒處理等等運算，一個不少。

著色運算中，細分網(wǎng)格面的多寡直接會影響到運算的次數(shù)，因而在模型里如果曲面用得越多，產生的網(wǎng)格也越細小，即使SketchUp使用的是Quadface(矩形面)不是Triangleface(三角面)，可是對於曲面細分還是毫不含糊的，當然著色運算也跟著細分的網(wǎng)格面增減運算數(shù)量。

為了達到實時成像的要求，必須盡可能的縮短顯示運算時間，因而SketchUp借助顯示卡上的圖形處理器來分流對運算的需要，稱之為『硬體加速』。圖形處理器(GraphicProcessUnit,GPU)，顧名思義是被設計專門用來進行圖形顯示運算的工作，SketchUp利用OpenGL函式呼叫顯示卡的驅動程序去驅動GPU進行上述第二階段的著色、紋理映射、陰影、反鋸齒等運算強度比較高的工作。SketchUp要求的是快速有效的成像，運用明暗著色法放棄光跡追蹤，雖然無法達到渲染的影像那種細膩動人，但是經由硬體加速處理能完全能達成操作設計中即時反饋的要求。反而當前大多數(shù)渲染器并不使用顯示卡的GPU做渲染運算(僅有少數(shù)能支援CUDA的渲染器才能運用顯示卡GPU做渲染運算)，整個高強度渲染運算過程都在電腦的中央處理器CPU上完成，當然花費的時間相對也是可觀的。

然而并非所有的顯示卡都能符合SketchUp利用OpenGL呼叫GPU運算的要求，有些游戲級顯示卡對OpenGL的支援程度不佳，其驅動程式無法呼叫完整的OpenGL函式庫，開啟SketchUp的硬體加速時容易出現(xiàn)花屏或畫面扭曲現(xiàn)象，甚至於藍屏死機，以至於使用者不得不關閉硬件加速功能。SketchUp在不啟用硬體加速功能的狀態(tài)下還是可以運行的，作業(yè)系統(tǒng)自帶了一個通用的顯示卡驅動模組，在不開啟顯示卡硬體加速功能時，SketchUp會運用這個驅動模組去模擬加速功能，但是原先分流到顯示卡GPU的第二階段運算又回復到主機板上的CPU進行，占用了CPU和主記憶體資源，必然會使得SketchUp的整個顯示運算速度大為降低，同時因為無法設定反鋸齒運算等級，使得顯示的影像品質跟著降低。所以為了能有效率的利用SketchUp操作三維設計工作，給電腦配備一塊合用的顯示卡是必需的。

四：解SketchUp運行的整體顯示速度

我們使用的電腦硬體架構看起來大同小異，但是機殼內部的組件配備可能有各種不同等級搭配，形成不同的運行效能。因而在不同的電腦上，SketchUp成像的顯示速度也各不相同，如果顯示速度比較慢，代表在操作中對設計者視覺回饋的時間變長，影響到的是設計思維的節(jié)奏變慢，積少成多會使得工作效率受到影響。怎么算是快怎么又算是慢，說實在的到現(xiàn)在并沒有一個客觀的標準，我們只能從SketchUpBBS論壇上一些網(wǎng)友的測試結果中收集數(shù)據(jù)，用做相對性的統(tǒng)計值，如果你也是個SketchUp的使用者，想要知

道你的電腦運行SketchUp的顯示速度是在哪一個「檔次」嗎？

SketchUp有一個內部命令"Test.time_display"，可以用來測試電腦對SketchUp運行的整體顯示速度，這個命令并未出現(xiàn)在公開的使用者介面上，因此你在各種功能表里都找不到它。這個測試通常會用到一個由216顆白色圓球以6X6X6三向矩陣排列組成立方體的SKP模型"Test.skp"。如果你也想測試一下你的電腦，可以到我的Skydrive上面下載這個模型，前提是你的電腦上得安裝有SketchUp7.0或7.1版應用程

式。下載的鏈接如下：

-00b1ce1303d36838.skydrive.live.com/self.aspx/.Public/Test%5E_Su7.zip(一)測試前的準備工作

任何的測試都不是興致所至隨手就做，那種測試毫無意義。在測試前必須先做一些準備工作，明確測試環(huán)

境，才能獲得有用的結果。對於這項測試要先準備些什麼？

(1)首先，重新啟動電腦，在重新啟動的過程中會把主記憶體中殘存的數(shù)據(jù)清理掉。

(2)關閉其他不必要的應用程式。

(3)啟動SketchUp，開啟Window(視窗)>Preferences(偏好設定)>OpenGL面板，確認硬體加速功能

已經啟用，反鋸齒等級設定到4x。

(4)記錄下當前的狀態(tài)，等一下要測試開啟陰影和關閉陰影二種不同的顯示運算速度。

(二)測試的操作方法

(1)在SketchUp7.1(或7.0)里，開啟這個測試用的模型檔案"Test.skp"。(2)從下拉菜單選擇Window(視窗)>RubyConsole，開啟「Ruby控制臺」視窗。

(3)在Ruby控制臺底端的命令輸入欄中鍵入"Test.time_display"，(注意大小寫以及不要包含""引號)，并按

Enter鍵執(zhí)行這個命令。

(4)你會看到場景里的模型開始轉動，這個命令驅使電腦進行實時顯示運算，并且連續(xù)顯示多幅影格畫面，

看起來像是連續(xù)的動態(tài)影像。旋轉多圈以后停止下來，接著顯示出一個訊息面板，如圖所示。

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