■ 1.1 ■ 3ds Max建筑设计基础知识

传统意义上的建筑设计，是指对建筑物的功能设计，如建筑物的造型、功能分区、装饰装修风格等。3ds Max是一款功能强大的三维设计软件，它集三维建模、灯光设置、材质制作、渲染输出以及动画设置等于一身，被广泛应用于多个设计领域。3ds Max建筑设计，是指利用3ds Max强大的三维建模、材质表现、灯光设置以及渲染输出等功能，将建筑物外部造型、细部构造、固定设施以及建筑物所处的环境等真实再现在图纸上的过程。

这一节主要了解建筑设计的相关流程以及常用三维建模方法。

1.1.1 认识3ds Max建筑设计中的建筑设计图纸

在使用3ds Max进行建筑设计之前，首先有必要来认识建筑设计图纸，这对于使用3ds Max进行建筑设计非常重要。

建筑设计图纸有很多，其中建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图是建筑设计中的三大图纸，简称三视图。三视图表示建筑物的内部布置、外部形状、内部装修、构造、施工要求等，是建造建筑物的重要图纸。除此之外，对于建筑物的细部，还有建筑详图等其他图纸。

在众多的建筑图纸中，建筑平面图和建筑立面图是使用3ds Max进行建筑设计时必不可少的重要图纸，如果缺少这两种图纸，那么使用3ds Max进行建筑设计就无从谈起。下面我们首先来认识这两种图纸。

1．建筑平面图

建筑平面图也叫俯视图，它是建筑施工图的基本样图，是假想用一水平的剖切面沿门窗洞位置将房屋剖切后，对剖切面以下部分所作的水平投影图。平面图反映出房屋的平面形状、大小和布置，墙、柱的位置、尺寸和材料，门窗的类型和位置等。

图1-1所示是某住宅楼的建筑平面图。

根据建筑物的结构不同，建筑平面图一般有底层平面图（表示第一层房间的布置、建筑入口、门厅及楼梯等）、标准层平面图（表示中间各层的布置）、顶层平面图（房屋最高层的平面布置图）以及屋顶平面图（即屋顶平面的水平投影），这些建筑平面图相当于3ds Max系统中的顶视图和底视图，是3ds Max建筑设计中必不可少的重要图纸之一。

2．建筑立面图

建筑立面图是在与建筑立面相平行的投影面上所做的正投影图。建筑立面图大致包括南立面图、北立面图、东立面图和西立面图4部分，其中反映主要出入口或比较显著地反映出房屋外貌特征的那一面立面图称为正立面图，其余的立面图相应称为背立面图、左立面图和右立面图。通常也可按房屋朝向来命名，如南北立面图，东西立面图。这些建筑立面图也是3ds Max建筑设计中非常重要且不可缺少的图纸之一，它相当于3ds Max系统中的左视图、右视图、前视图和后视图。

图1-2所示是某住宅楼的建筑正立面图。

1.1.2 3ds Max建筑设计的流程

3ds Max建筑设计的流程大致可以分为分析图纸、创建三维建筑模型、制作建筑模型材质、设置建筑场景相机和灯光、渲染输出建筑三维场景以及建筑三维场景的后期处理等基本过程。下面简要介绍各工作阶段的主要任务。

1．分析建筑设计图纸

在使用3ds Max进行建筑设计时，3D设计人员首先要获得较详细的CAD工程设计图纸，主要有平面图（总平面图、顶平面图以及楼层平面图）、立面图（正立面图、侧立面图和背立面图）以及一些必要的剖面分析图等。当获得这些图纸后，设计师要仔细读懂这些图纸，了解建筑的结构与具体尺寸要求等，对看不懂或有不明白的地方，要及时与CAD设计人员进行沟通，直到完全明白设计意图。这样不仅有利于提高作图速度，同时也能设计出完全符合CAD设计图纸要求的三维效果图。

2．CAD图纸的精简处理与调用

当3D设计人员看懂CAD设计图纸之后，还需要对CAD图纸进行精简处理。这是因为，CAD图纸包含许多内容，如定位轴线、墙线、窗线、门图例、尺寸标注线与尺寸标注以及各种符号和编号等，在这众多的内容中，大多数的内容与3ds Max建筑设计无关，如果不进行精简处理而直接使用，会无形中增加3D场景中的点、线的数量，给3D场景的最终渲染输出带来很多麻烦。

而所谓精简处理，是指删除CAD图纸中不需要的一些图线和其他多余内容，只保留有用的图线即可。一般情况下，精简内容有定位轴线、各种尺寸标注线和尺寸标注、文字标注、各种符号与编号以及建筑物内部结构图示图线等，只保留外部墙线、窗线、楼梯线等一些影响建筑物外部结构的图线即可，这样在3ds Max制作阶段就会事半功倍。

图1-3所示是精简后的某住宅楼CAD建筑平面图纸。

3ds Max系统支持．dwg格式和．dxf格式的CAD图纸文件。当对CAD建筑图纸精简后，将精简后的图纸直接保存，或者将其保存为．dxf格式的文件，然后导入到3ds Max系统中，在各视图调整位置进行对齐，作为制作建筑模型的依据。

图1-4所示是导入到3ds Max系统中的某住宅楼．dxf格式的CAD建筑平面图和建筑立面图。

3．制作三维模型

制作三维模型是3ds Max建筑设计中工作量较大的工作。当将建筑设计图纸导入3ds Max系统后，可以依据图纸提供的尺寸、建筑结构等在3ds Max中制作建筑物三维模型。

在3ds Max中制作建筑模型的方法多种多样，可以根据具体情况选择合适的建模方法，总的原则是以快速、简单，模型点、面数少为最佳。对于基础模型，如墙体、地面等可以直接使用3ds Max系统提供的标准基本体或扩展基本体直接创建，而对于较复杂的建筑模型，可以先建立基础模型，然后使用修改命令进行调整，也可以通过二维修改、放样、布尔运算等方法来实现。

实际上，多数建筑模型的创建都比较容易，几乎都可以使用同一种方法来完成，在实际工作中一定要寻找一种最佳的建模方式，这样制作的建筑模型才有利于赋予材质、渲染场景以及后期环境设计和制作建筑动画。有关三维模型的建模方法的相关内容，在后面章节将进行详细介绍。

图1-5所示是创建的建筑三维模型效果。

4．为模型制作材质

为建筑模型制作材质是3ds Max建筑设计中的重要内容。3ds Max系统提供了多种材质类型和贴图类型，用户可以选择合适的方式制作不同的材质和贴图，真实再现建筑物表面特征。

图1-6所示是制作材质后的建筑模型效果。

5．创建场景照明系统

如果说为建筑模型制作材质等于是为建筑穿上了华丽的外衣的话，那设置照明系统就是对这种华丽外衣的一种展示，只有光才能将所有物体展现在我们眼前，如果没有光，再华丽的东西我们也看不到，因此，创建照明系统在建筑设计中同样非常重要。

在3ds Max系统中，有默认灯光在照明场景，但是灯光却不能很好的表现场景效果，尤其是不能很好地表现建筑物的材质、阴影以及立体感等这些表面特征，因此，当用户为建筑模型制作好材质后，需要重新设置场景照明系统。通过设置场景照明系统，可以很好地表现建筑物的这些表面特征。

图1-7所示是设置场景照明后的建筑物效果。

6．场景的渲染输出与后期处理

所有的前期工作都完成之后，最后的工作就是渲染输出图像了。在3ds Max中，可以输出高精度的照片级图像，并能够以．tif、.tga、.jpg、.bmp等标准图像格式存储。

一般情况下，输出的图像必须经过后期处理才能真实表现建筑场景效果，因此，后期处理在3ds Max建筑设计中是非常重要的一个工作环节。后期处理通常是在Photoshop中完成的，后期处理的主要任务是调整建筑场景的色彩对比度，修改建筑场景中的缺陷，同时添加配景以丰富建筑场景。

图1-8所示是利用Photoshop进行后期处理后的建筑场景效果。

1.1.3 3ds Max常用建模方法和技巧

在3ds Max建筑设计中，常用的建模方法如下。

1．基础建模

基础建模方法最简单，就是直接使用三维标准基本体创建建筑设计中的相关模型，如使用长方体或平面物体创建地面、没有窗户的墙面等；使用圆柱体创建立柱等，这些都是基础建筑。基础建模不需要为模型添加任何修改器进行修改，而只需要根据具体尺寸修改模型的原始尺寸即可。

图1-9所示是使用平面物体创建的地面模型和使用圆柱体创建的圆柱体模型。

2．使用二维线编辑建模

在建筑设计中，二维线编辑建模是一种重要的建模手段，常用于创建比较复杂的三维模型，同时这种模型修改起来也很方便，一般只要修改二维线就可以达到修改模型的目的。

图1-10所示是使用二维线创建的建筑物墙体模型。

3．修改三维基本体建模

修改三维基本体建模是一种较常用的建模方法，通过对三维基本体（如长方体、圆柱体）的修改，即可以创建简单的建筑模型，也可以创建各种复杂的建筑模型。

图1-11所示是通过修改三维基本体创建的某建筑门厅模型。

4．编辑多边形建模

可以将二维线和三维基本体等任何对象转换为“可编辑的多边形”对象进行修改建模，这是一种功能强大的建模方法，可以创建任何复杂的三维模型，而且操作非常简单。

图1-12所示是使用编辑多边形创建的某建筑屋顶模型。

5．综合建模

在建筑设计中，这是常用的建模方法，这种方法集合了以上所有建模技巧，可以针对不同的模型特点选择不同的建模方法来创建建筑模型和三维场景。

图1-13所示是使用综合建模方法创建的某标准层建筑模型。