Строительство и архитектура

Кострова Л.А

КазНТУ им.К.И.Сатпаева, Казахстан

ТЕХНОЛОГИИ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В АРХИТЕКТУРЕ

При разработке архитектурного проекта очень важно иметь возможность с минимальными затратами времени выполнять различные варианты проекта. Для этих целей можно использовать графический редактор SketchUp, который и предназначен для эскизного, концептуального 3D моделирования в архитектурном проектировании, хотя на самом деле его с успехом используют в дизайне, рекламе, инженерном проектировании и в киноиндустрии.

Программа SketchUp позволяет быстро подготовить эскизы, и затем на основе выбранного заказчиком варианта проекта, создать полноценные рабочие чертежи, со всеми необходимыми размерами, видами, разрезами, а также экспортировать объекты в форматы AutoCAD и 3dsMAX.

Принципом работы программы являются действие с инструментами, которое тут же сопровождается появлением соответствующих текстовых и графических подсказок. Причем этот механизм не просто «комментирует» текущую опцию – он предоставляет пользователю дополнительные возможности управления, обеспечивая точность и скорость построений.

Работа опций с каждым из инструментов имеет свои особенности, и за обманчивой простотой дизайна интерфейса скрываются уникальные возможности программы с точки зрения удобства, скорости и высокой точности построений. А это значит, что SketchUp предоставляют максимальный простор именно для творческой части работы, дает возможность творить, фактически «не отрывая руку от карандаша» при минимальных затратах на «технические» действия.

На Рисунке 1 показан план первого этажа дома, выполненный с помощью программы AutoCAD.

Данный чертеж с его точными размерами можно перевести в форматы SketchUp с помощью импорта изображений. Далее процедурой Push/Pull поднимаются стены дома. Для того, чтобы создать оконные и дверные проемы выставляются направляющие по размерам оконных проемов и по значениям расстояний до уровня пола и потолка.

В итоге получаем изображение, показанное на Рисунке 2, на котором синей пунктирной линией по уровню оконного проема проходит направляющая. Такие же направляющие были выставлены для все оконных проемов.

Условно инструменты SketchUp, как и любого графического редактора можно разделить на инструменты рисования, редактирования, измерительные инструменты и инструменты зуммирования. Для построения оконной рамы (Рисунок 3) воспользуемся инструментом рисования «Rectangle», далее процедурой «Offset» создадим контур рамы, выдавим контур, вставим в раму стекло и назначим объектам текстуру. Чтобы скопировать раму во все проемы можно создать группу или компонент из объектов рамы и стекла и копированием вставить во все оконные проемы.

Эти же инструменты можно использовать для построения крыши и остальных элементов здания, а потом назначить всем объектам материалы и текстуры (Рисунок 4).

Здесь показано построение очень простого объекта. Возможности SketchUp позволяют выполнять намного более сложные построения.

Большим достоинством программы является возможность импорта изображений SketchUp в форматы 3dsMAX. Эта мощный графический редактор с визуализатором Vray, который очень требователен к моделированию, материалам и освещению.

Достаточно важным моментом при использовании VRay является выбор единиц измерения в сцене. Работа с миллиметрами здесь наиболее подходящая. Это обусловлено диапазоном изменения значений некоторых его параметров, и использование миллиметров увеличивает точность работы с ними.

При работе с VRay необходимо особым образом настраивать материалы. Как известно, VRay рассчитывает фотонные карты только для материалов типа VrayMtl. Поэтому необходимо выполнить преобразование стандартных материалов 3ds MAX в материалы типа VrayMtl. Конечно, существуют библиотеки готовых материалов, но понимание и способность создавать их самому дает лучшие результаты. Очень важной частью Material Editor’a является его способность работать с растровыми текстурами и использовать свиток Output в настройках текстуры. Это позволяет менять яркость и цветовой баланс, добиваясь тем самым нужного цвета, увеличивая при этом реальное количество доступных текстур.

Для воспроизведения дневного освещение целесообразно использовать два источника света. Один из них - солнце, второй - рассеянное освещение от небесного свода.

Для моделирования солнечного освещения подойдет любой источник света, который отвечает следующим трем обязательным условиям:

-у него отсутствует спад интенсивности освещения с расстоянием;

-его лучи параллельны друг другу;

-он обладает световым фронтом, который можно представить частью плоскости прямоугольной или круглой формы.

В 3 ds MAX эти требования приводят к выбору источника света типа Target Direct. В качестве второго источника света можно использовать VrayLight.

Таким образом, применение программ AutoCAD, Sketch Up и 3dsMAX с Vray, а также возможность постобработки в Photoshop позволяют создавать достаточно быстро реалистичные архитектурные проекты.

Литература:

1. Кулагин Б.. 3ds MAX 5 от фантазии к реальности. - С-П: «БХВ-Петербург». 2003. - 480с

2. Кострова Л.А. Информационные технологии в архитектурном проектировании. - София, «Бял ГРАД-БГ», 2014, том.44. Стр. 91-93

3. Кострова Л.А. Трехмерное моделирование в архитектурном проектировании София, «Бял ГРАД-БГ», 2014, том.31. Стр.3-5

4. Кострова Л.А. Мультимедиа технологии в архитектуре, Сборник научных трудов Sworld, Выпуск №3(36), 2014, Том 18, стр.34-36