基于SketchUp的山西农大校区3D建模设计.docVIP

基于SketchUp的山西农大校区3D建模设计 【摘 要】 以山西农业大学为例，运用Google SketchUp软件创建3维校园模型，并在Google Earth平台上展示。详细介绍了基于Google Earth的虚拟校园构建方法，并对SketchUp建模技巧进行了初步探讨。 【关键词】 Google SketchUp Google Earth 3维校园模型 随着计算机技术和信息可视化技术的发展，继“数字地球”，“数字城市”之后，人们提出了“数字校园”的概念。“数字校园”是数字地球的一个重要应用方向，以高度发达的计算机网络为核心技术，以信息资源共享为手段，强调合作、分享、传承的精神，是网络化、数字化、智能化有机结合的新型教育、学习和研究的教育环境。3维虚拟校园系统是数字校园的基础和平台，为其提供了三维可视化和虚拟现实场景界面。Goole Earth（简称GE）是一个包含卫星照片、航空照相和GIS的地球三维模型，方便用户查找所需信息，浏览地图数据，为三维建模提供高精度的遥感图像，并且允许用户上传.kmz格式的3维模型。SketchUp 是一款免费的3D建模程序，界面简单明了，提供了多种快捷的建模工具。相比于其他3D建模软件，SketchUp程序更加直观、灵活、细节表现能力强。Google Earth 与SketchUp的结合可以创建并浏览运行于Google Earth的逼真校园模型。 1 虚拟校园模型构建概述 空间数据的获取和空间实体的3维建模是建立3维校园模型的核心问题，也是区域3维建模领域研究的重点。根据测量数据，在SketchUp下完成模型的初步创建，利用获取的纹理信息对模型进行整饰，最后将模型进行格式转换导入Google Earth便完成了校园3维模型的创建。模型构建的过程如图1所示。 2 数据源的获取 数据源的获取内容包括对数据源的统计，所需数据的测量以及图贴材质的获取。对校园内需要建模的地物进行统计，包括建筑物，道路，水面，路灯，树木，草地等，熟悉建模地物。利用全站仪等测量仪器获得地物平面坐标数据，测量流程为：确定控制点、控制点的测量、细部测量。地物的高程数据通过查询学校建筑物资料获得。图贴材质即建筑物纹理数据，为了使建筑物3维模型的侧面纹理尽可能逼真，用数码相机对建筑物获取其前后左右各方向的数码照片。 3 模型的初步创建与整饰 在SketchUp下完成3维模型的初步创建，并对其进行美化处理。 3.1 3维模型的初步创建 3维建筑物模型的建立涉及2维平面数据的导入，3维模型的构建及3维模型存储等工作。在SketchUp软件下，选择模型为Google地球建模-米，该模板用于创建Google Earth中使用的模型。使用直线工具，根据测量数据可绘制出建筑物轮廓在平面上的闭合图形。使用“推拉”工具，输入建筑物的高度，可以得到建筑物的大体模型，然后使用“放样”、“推拉”等工具对建筑物模型进行细致化处理。对于水面的处理，同样先使用直线工具绘制出水面的轮廓，使用“推拉”工具将水面轮廓向下推出合适的深度，然后选中湖底平面向上复制形成水面。此外，SketchUp软件提供了丰富的模型库，可以导入已有的模型直接使用，也可以创建新的模型使用。 3.2 照片纹理编辑 从拍摄到的建筑物照片中选取清晰、无变形的照片进行编辑，将照片通过Adobe Photoshop CS 5打开后，首先对其进行裁剪，消除不必要的细节，以最大程度地减小文件大小，并提升照片纹理质量。SketchUp支持的最大照片纹理大小是1024 x 1024像素。如果导入的图片超过该大小，SketchUp将自动对图片进行下采样（消除图片中的信息）以适合该大小，执行此操作后，质量将受损。所以应使用照片管理/编辑工具对裁剪后的图片进行下采样，使其高（或宽）不超过1024像素，这样可以极大地提升照片纹理的质量。然后将处理好的纹理照片保存为PNG格式，该格式可以将照片纹理的透明度表示出来。最后将处理好的照片导入sketchUp。 3.3 模型的视觉效果渲染 SketchUp贴图按照使用需要，大体可分为3类：普通贴图、包裹贴图、投影贴图。本次建模采用普通贴图处理，可以方便快捷的完成贴图工作，得到逼真的视觉效果。普通贴图的调整主要靠贴图坐标来调整。具体方法：在需要调整贴图的平面上点击右键，选择“texture”菜单中的贴图坐标，得到四个不同颜色的别针，其中黄色别针可进行贴图透视变形，绿色别针可放大缩小贴图，红色别针可平移贴图，蓝色别针可进行贴图平移变形。用鼠标点选这些别针，可以实现4 种相应的操作。关闭图贴坐标编辑状态，进行图贴定位。将四个别针分别移动到建筑物对应图贴平面的四个端点处，完成贴图作业。 4 3维模型导入Google Earth Kml基于xml语法和文件格式，是一种用来在地球