黄河水利职业技术学院教学楼三维地图制作.doc
《黄河水利职业技术学院教学楼三维地图制作.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《黄河水利职业技术学院教学楼三维地图制作.doc(44页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 黄河水利职业技术学院毕业论文(设计) 黄河水院教学楼群的三维建模研究学生姓名: 朱海号 学号: 指导教师: 纪 勇 职称: 副专家 专 业: 工程测量技术 工程测量1006班 系(部): 测绘工程系 六月黄河水利职业技术学院毕业设计指导教师意见六月学生姓名朱海号专业工程测量技术班级工程测量1006班设计题目黄河水院教学楼群的三维建模研究指导教师评语: (签字)是否批准参见答辩:批准( ) 不批准( ) 指导教师署名:黄河水院教学楼群的三维建模研究朱海号(黄河水利职业技术学院,河南 开封 475003)摘 要随着计算机技术的广泛应用,人们已经不能满足于计算机中二维图形的显示,需要的是更加真实、
2、直观的反映现实的三维数字图形。本文研究的三维建模正是顺应了时代发展的需求,是此后国家“智慧城市”的建设的重要内容。本文通过三维数字校园建设研究,介绍了三维建筑物建模的相关知识,并运用sketch up8.0这款软件,实现黄河水院新校区教学楼群和大门的三维模型的绘制。在此过程中重要叙述的是三维模型的建造工作流程,特别是一些非规则建筑物的模型设计建设(比如学校大门的建模)。三维建设成果可以直接分享到googleearth,供相关用户的访问和应用。为此后三维建模技术进一步发展和普及,以及国家“智慧城市”的建设中三维建模进行了有益的尝试。关键词:三维建模; sketch up; 悬高测量; 目 录第一
3、章 引 言11.1研究概况11.2任务说明11.3研究过程碰到的问题及解决方案1第二章 在sketch up中建立教学楼群及学校大门的三维模型32.1 sketch up软件介绍32.2三维建模的所需资料收集32.2.1建筑物高度测量的方法和问题32.2.2建筑物纹理数据的采集和解决方案62.3运用sketch up软件进行三维建模72.3.1在sketch up中构建建筑物的基本框架72.3.2在建筑物基本框架上做侧面纹理的修饰和上图82.2.3整体预览模型并参照建筑物实体做局部细节修正182.4 新校区大门的三维建模182.4.1.大门建模所需要的数据采集。182.4.2.大门两边支撑柱的
4、建模。20第三章 分享三维模型到google earth27第四章 三维模型的应用28结束语29参考文献30致 谢31第一章 引 言1.1研究概况三维模型是物体的三维多边形表达,通常用计算机或者其它视频设备进行显示。显示的物体是可以是现实世界的实体,也可以是虚构的东西,既可以小到原子,也可以大到很大的尺寸。任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表达。我们身在一个三维的世界里,三维的世界是立体的、真实的。同时我们处在一个信息化时代里,计算机和数字资料是信息化的代表产物。随着计算机在各行各业的广泛应用,二维图形显然已经不能满足人们在各方面的需求,三维建模就是在这样的背景下应运而生,并且得到了快速
5、的发展和普及。三维建模的方法有很多,大都通过专门的三维建模软件来实现。比较常用的软件有3DMAX 、MAYA、sketchup 、cad 、UG等。几种软件各有各的特色,需要根据自己的情况来选择。对景观设计来说,一般需手稿勾出方案 然后CAD画出来(可以对扫描手稿描图或者直接画),这时候用cad就比较方便了,此外CAD也是工程制图软件,就是画施工图用的。 sketchup和3DMax也都是建模软件 ,需要导入CAD设计的图形进行建模。草图和3DMAX区别是:草图容易上手,3D难一点,但是表现效果更好(灯光、材质表现更真实)。这些软件都可以用来做效果图,后期解决软件Photoshop.一般就是用
6、这个软件,此外一点就是草图建的模型可以导入到3DMAX进行渲染。这些都是制图必备软件。接受黄河水院教学楼群的三维建模任务后,通过两周的上网收集资料,调查研究、比较分析,考虑到自身的情况。我选择了sketchup这款简朴容易上手的三维建模软件,完毕黄河水院教学楼群的三维建模任务。1.2任务说明黄河水院教学楼群的三维建模研究,重要是运用相应的软件和技术,来实现校园三维模型的呈现,通过这样一个建模过程,初步了解一下三维建模的相关知识和技巧。这次建模任务由我们班13个人完毕,纪老师给我们把整个校园提成几个区域,每小组负责一片区域的建模。我们小组负责教学楼群和大门的任务。小组内又各有分工,我们小组三人,
7、他们两个人负责1、2、4、6四座教学楼的建模任务,我做3、5、7号教学楼和大门。1.3研究过程碰到的问题及解决方案三维建模,对于我们测绘专业的学生来说,并不是非常陌生。在平时的学习过程中也经常见过一些三维显示的图形。专业课中的autocad,其中就有三维图形的构造。刚开始接受这个任务时我们都非常迷茫,也碰到了很多的问题,具体说来涉及:1.三维建模的软件选择。刚开始都是摸着石头过河,并不了解三维建模领域的软件功能,后来通过二周在网上不断的搜索资料,选出了适合自己的软件操作。2.软件操作。找到了软件,就应当学习软件了。这一步同样是通过互联网,找到了很多的sketchup 建模教学视频。有基础的,也
8、有专业的。好多功能只能是正版sketchup才干演示,我们下载的都是免费版,所以学习了部分功能,但是已足够完毕建模任务了,无非是麻烦一点。软件操作问题是所有问题中间最重要的,这个很好理解,由于复杂建筑物的建模,也肯定是复杂在操作问题上了。 3.建模资料收集。三维模型数据的收集,重要还是高度方面的,建筑物高度测量采用全站仪悬高测量的方法。建筑物尺寸方面的数据由新校区cad地形图提供。第二章 在sketch up中建立教学楼群及学校大门的三维模型2.1 sketch up软件介绍Sketchup 是由last software公司出品,现已被google收购,它是一个极受欢迎并且易于使用的3D设计
9、软件,官方网站将它比方作电子设计中的“铅笔”。 它的特点是:1.界面简朴,易学易用,命令很少。完全避免了其他各类设计软件的复杂性,甚至不必懂的英文即可顺利操作。2.直接面向设计过程。设计师可以直接在电脑上进行十分直观的构思,随着构思的不断清楚,细节不断增长,最终形成的模型可以直接交给其他具有高级渲染能力的软件进行最终渲染。这样,设计师可以最大限度地控制成果的准确性。3.直接针对建筑设计和室内设计。特别是建筑设计。设计过程的任何阶段都可以作为直观的三维成品,甚至可以模拟手绘草图的效果,完全解决了及时与业主交流的问题。4.形成的模型为多边形建模模型。虽然为多边形建模模型但是极为简朴,所有是单面。其
10、模型可以十分方便地导出给其他渲染软件。5.在软件内可认为模型表面赋予材质。有2D,3D配景(当然可以自己制作)。形成的图画效果类似于钢笔淡彩,使得设计过程的交流完全可行。2.2三维建模的所需资料收集2.2.1建筑物高度测量的方法和问题建筑物高度的拟定,测量工作重要采用的全站仪悬高测量法,所谓悬高测量 ,就是测定空中目的点距地面的高度。运用全站仪进行悬高测量的基本原理如图2-1所示。 图2-1悬高测量的原理一方面把全站仪安顿在地面上的 A点 ,反射棱镜安顿在与被测目的点处在同一铅垂线上的地面点,量取反射棱镜高v并输入全站仪(也可以不用反射棱镜高v )。然后照准反射棱镜进行距离测量,再转动望远镜照
11、准目的点 B,在全站仪上面便能实时显示出目的点 B至地面点的高度。显示的目的高度H,由全站仪内存的计算程序按下式计算:由此可见,悬高测量的原理很简朴,观测起来也很便捷,运用全站仪提供的该项特殊功能,可方便地用于测定悬空输电线路、桥梁以及高耸建筑物、构筑物的高度。但是,要想运用全站仪悬高测量功能测出目的点的对的高度,必须将反射棱镜恰好安顿在被测目的的铅垂线上(如图2-2所示),否则测出的结果将是错误的。图2-2反射棱镜与目的不在同一铅垂线上悬高测量结果与对的的悬高日相差 H。在实际工作中,一般是通过目估的方法将反射棱镜安顿在与被测目的同一铅垂线的地面点,但这是很困难的一件事情,特别是当目的点离地
12、面较高时。此外,在有些建筑物或构筑物下,目的点铅垂线上的地面无法安顿反射棱镜,如输电铁塔 、烟囱等。此时 ,该如何进行悬高测量呢?下面介绍用安顿两次仪器来进行悬高测量的方法 。欲测定高压电线上点 B的高度。悬高测量环节如下:见图 2-3所示。图2-3安顿两次仪器进行悬高测量示意图1.把全站仪安顿在地面上的A点,运用目估的方法将反射棱镜安顿在与被测目的点B的下方地面点C,并且尽也许与 B点处在同一铅垂线上,量取反射棱镜高 v并输入全站仪 (也可不用反射棱镜高v );2.照准反射棱镜进行距离测量,再转动望远镜照准目的点B,此时仪器显示出的不是目的点B至地面点的B距离 H,而是点 C到C的距离 H1
13、;3.把全站仪搬到与 AB同一直线上的A1点,重新安顿仪器 ,用上述方法再次进行观测,仪器显示出的是点 c”到C的距离 H2。由图可知 C C”的间距是 :上述的计算公式可通过编程存入全站仪中,使用时可实时显示出被测目的的高度。2.2.2建筑物纹理数据的采集和解决方案建筑物的纹理数据的采集则用高像素数码相机或者手机,对校园中的建筑物、道路、草地等进行实地拍摄。采集的这些图片,由于受到各种因素的影响,如照片不也许从完全垂直建筑物表面的角度拍摄,透视关系和光照条件等因素的影响并不能直接应用到三维建模中,需要进行相应的解决。可以使用 Photoshop 图像解决软件对纹理图片进行解决,涉及图片的正射
14、纠正与部分截取( 拉伸、旋转、剪切) 、图片质量的改善( 调整图片的颜色、亮度、对比度) 、图片格式的转化、图片大小的调整,这样就可以获得满足规定的地物纹理图片,以保证材质贴图的质量和系统的正常运营。若贴图效果并不是特别抱负,如教室建筑物的窗户等,就不需要把拍摄的相片作直接贴图解决,可以用到sketchup中的“颜料桶材质百叶窗(或者半透明材料)”直接在平面框上染色,做出来的窗户等效果也许会比相片的效果更好,但是具体建筑物构建还要做具体考虑。建筑物模型的建立重要涉及二维平面数据( 如CAD等) 的导入、几何建模、纹理贴图等环节。本次建模用的就是黄河水院新校区的cad地形图数据。但是需要注意的是
15、,导人数据前,先删除与建模无关的内容,如文字、标注、填充图案等,删除完毕后将 CAD 文献清理干净,否则会将隐藏的 CAD 图块导入到 SketchUp中,极大地拖慢了 SketchUp 的速度。2.3运用sketch up软件进行三维建模2.3.1在sketch up中构建建筑物的基本框架本次黄河水院新校区教学楼群和大门的三维建模任务,是把新校区cad地形图上作为底图,然后在底图上拉伸出大体模型,再在这个模型上面做修改解决。2.3.1.1在sketch up中导入cad地形图就像是盖房同样,三维建模也需要有建筑物的轮框边框,这就需要cad地形图了。在cad地形图的基础上面建模也有一个好处,那
16、就是做完所有的教学楼后,不需要再调整每座建筑物的位置,在布局上面就显得整齐很多。Sketchup上才干导入cad的.dwg文献。前面已经说过,在导入到sketchup前,需要对cad数据进行解决,删除一些不需要的东西。具体环节:1.在autocad2023中打开准备好的“新校区.dwg”2.选取教学楼群区的图像,单独复制粘贴出来。3.全选出来教学楼,在图层的下拉列表框中将一些不用的图层关闭掉,比如:尺寸层,文字层,道路层等不需要的建筑物图层关闭掉。这个时候的地图很干净了,这个里面只涉及我们需要的信息。4.此时的地形图中还涉及几个图层,我们需要把它合并成一个图层,这样在sketchup中图层管理
17、也比较方便。框选整个平面,在图层的下拉列表框中选择0层。5.这个时候清理工作还没有结束,里面还涉及一些无用信息。在命令栏中输入清理垃圾的命令“purge”在弹出的对话框中选择“所有清理”,再在子对话框中选择“所有是”。然后选择“关闭”。此时清理工作已经完毕。这个时候的cad地图已经可以导入sketch up中使用了。2.3.1.2在cad地形图底图上拉伸建筑物的基本框架有了cad的底图就可以在此基础上面进行三维建模了。此基础上先做出该建筑物大体的轮廓(框架) 。建模时要遵循“从大到小,从整体到局部”的原则来完善细节建模。建模完毕后参照采集的照片对模型纹理进行修改使其更具真实感。这种方法建立的模
18、型外观精美,细致,具有良好的可视化效果,但缺陷是数据量大数据传输和显示速度缓慢对于教学楼而言,采用逐层建造的方法,以7号楼为例,在cad图上的闭合线,根据之前测得建筑物每层高度,运用拉伸工具。把教学楼的轮廓闭合线拉伸到相应的高度。此刻完毕的只是一个立方体,需要在此立方体上面雕刻琢磨成教学楼具体的模样,就是加上窗户,墙壁砖之类的东西。拉伸过的图形如图2-4所示:图2-4教学楼轮廓拉伸出的图形教学楼部分都是采用此方法。至于大门,它是不规则建筑物,并且无层数之分,所以只能一次成型,在这儿不做赘述,在后面单独具体讲解如何建造大门。2.3.2在建筑物基本框架上做侧面纹理的修饰和上图在上一步的基础上就要进
19、行具体的贴图上色,做建筑物的侧面纹理。还以7号楼为例,根据之前用手机拍摄的7号楼的各个角度的图片,在图2-4上面作图。一方面是做窗户,有两种方法:贴图和用颜料桶直接上色,先讲第一种方法贴图。在此种建模方法中重要有种贴图方式普通贴图、包裹贴图和投影贴图,对于一般的建筑物,使用普通贴图即可完毕建模过程。运用此种方法建模的第一步和绘制纹理方法相同,在获得建筑物基本框架后,将其各个表面的照片以材质的形式覆盖到各个模型表面,并通过贴图坐标来调整照片和模型表面的相对位置,使两者叠合。具体操作环节如下:Sketch up中贴图仍然是采用的材质的方法1.建好一个物体,选择需要贴图的面。如图2-5 图2-5选择
20、的面2.点击油漆桶工具 3.弹出下面窗口-一定要选择“在模型中”,再点编辑。如图2-6,图2-7图2-6选择“在模型中”界面图2-7“在模型中”编辑界面选中“使用纹理图像”,则可以加载图片。4.先用卷尺工具量取所贴面的尺寸,再调整图像的大小,使其与贴面大小合适。5.贴图成功。这种方法建立的模型更具真实感,数据量小,易于传输和显示,但缺陷是纹理粗糙,外观不够精致,可视化效果相对较差,还受到拍照条件的限制。图2-8是采用这种方法建立的校园7号教学楼的三维模型。图2-8 7号楼贴图效果图 第二种方法:直接用颜料桶上色,操作环节跟第一种方法差不多,只是第3步修改成选择“材质”.如图2-9图2-9选择“
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 黄河 水利 职业技术学院 教学楼 三维 地图 制作
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。