3DMAX城市3维模型制作

3ds max 是一个功能强大的，面向对象的三维建模、动画和渲染程序。对于本次培训，我们的主要任务是：在城市建筑平面测量图的基础上，运用3ds max 建立3维城市建筑模型。分成3个步骤：一、平面建筑模型处理；二、根据建筑高度建立3维建筑模型；三、对3维建筑模型贴图，使模型显得真实。

将重点放在三维建模上，利用3ds max 强大的建模功能，为GIS 建立需要的模型。

1. 平面建筑模型处理

由平面模型通过高度拉伸建立立体模型，要求平面模型是一个封闭的、无毛刺的多边形模型。通过实际测绘得到的平面模型由于精度的影响可能出现“未封闭”、“ 有毛刺”两种缺陷（如图1.1所示），对于连体建筑图形，需要取出整个建筑的外轮廓多边形。

这两种缺陷的存在会影响到后续的3维模型建立，必须在建立3维模型前加以消除。

实际建筑平面图一般由测绘单位通过实地测量得到。以全站仪、GPS 和Cass 软件为代表的数字测绘技术是目前实际测绘工作中使用的主流技术，得到的建筑平面图一般是AutoCAD 图形文件格式(即dwg 格式)。运用AutoCAD 软件可以方便地打开常用的建筑平面图，同时运用AutoCAD 可以方便地消除平面建筑图中的缺陷。

涉及到的AutoCAD 工具是“延伸”和“修剪”。

1. 延伸（Extend ）命令功能

Extend 命令用于将对象的一个端点或两个端点延伸到另一个对象上。可延伸的对象包括：直线、圆弧、椭圆弧、开放的二维和三维多段线和射线，可作为延伸边界的对象包括直线、圆弧、椭圆弧、圆、椭圆、二维和三维多段线、射线、参照线、面域、样条曲线、字符串或浮动视口。

2. 延伸调用方法

AutoCAD 提供了三种等价的调用方法：

（1）在命令行输入Extend 命令（如图1.2所示）。

（2）在菜单栏选择：修改→延伸（如图1.3所示）。

（3）在“修改”工具栏中（如图1.4所示）选择“延伸”命令图标。

未封闭 图 1.1 两种可能存在的缺有毛刺

取轮廓

输入命令 图1.2 在命令行输入“extend ”命令

图1.4 从“修改”工具栏中调用“延伸”命令

图1.3 在菜单栏选择 “延伸”命令

3、延伸操作方法

在执行“延伸”命令时，首先用鼠标选择基准边，按E n t e r 键结束选择，被选择的基准边以虚线形式显示；然后用鼠标，选择一个或多个要延伸至基准边界的对象后按E n t e r 键结束命令。

这里要注意的是作为平面建筑的多边形，根据测绘人员的输入差异，其组成有两种情况，一是一个多边形由一根折线组成，而是一个多边形由多根直线段组成。在这两种情况下，延伸操作方法完全一致，只是在以虚线显示基准边时有所差异，如图1.5、1.6所示。

修剪（Trim ）功能可以将平面建筑图形中多余的毛刺去掉。修剪的调用方法与延伸类似，也有3种。修剪的输入命令是：Trim ；修剪的菜单项位于延伸的上一项（如图1.3所示）；修剪在“修改”工具栏中的位置正好位于延伸的前一位（如图1.4所示）。修剪的操作方法也与延伸类似。

取轮廓实际上就是把非轮廓线剪掉，因此可以用修剪功能完成。图1.7显示了取轮廓的基本操作过程。

在对一幅完整平面建筑图的操作过程中，“平移”和“缩放”也是两个常用的功能，它对我们显示整体和局部细节很有帮助。“平移”和“缩放”功能可以从“标准”工具栏中通过对应的命令图标调用（如图1.8所示）。

a) 原始图 b) 选基准边

图1.5 折线基准边显示情况

图1.6 直线段基准边显示情况

实时平移实时缩放

图1.8 从“标准”工具栏中调用“平移”和“缩放”命令

2. 建立3维模型

在得到建筑模型的二维平面图后，就要建立3维模型了。用于3维模型建立的软件很多，这里介绍如何使用3ds max建立3维模型。

2.1 3ds max的用户界面

当启动3ds max后，显示的主界面见图2.1。

图2.1 3ds max主界面

3ds max用户界面的最大区域被分割成四个相等的矩形区域，称之为视口（Viewports）或者视图（Views）。视口是主要工作区域，每个视口的左上角都有一个标签，启动3ds max 后默认的四个视口的标签是Top（顶视口）、Front（前视口）、Left（左视口）和Perspective （透视视口）。

Top视口、Front视口和Left视口显示的场景没有透视效果，对2维平面建筑模型的操作在Top视口中进行。

2.2 视口大小、布局和显示方式

在默认的状态下，四个视口的大小是相等的。我们可以改变某个视口的大小，但是，无论如何缩放，所有视口使用的总空间保持不变。可以通过移动视口的垂直或水平分割线来改变视口的大小。

尽管改变视口的大小是一个非常有用的功能，但是它不能改变视口的布局。假设希望屏幕右侧有三个垂直排列的视口，剩余的区域被第4个大视口占据。仅仅通过移动视口分割线是不行的，但是可以通过改变视口的布局来得到这种结果。

下面我们就来改变视口的布局：在菜单栏中选取Customize / Viewport Configuration，出现Viewport Configuration对话框。在Viewport Configuration对话框中选择Layout标签，见图2.2。

图2.2 Viewport Configuration对话框

2.3 命令面板

命令面板中包含创建和编辑对象的所有命令，命令面板包含Create、Modify、Hierarchy、Motion、Display和Utilities 6个面板。

Create Modify Hierarchy Motion Display Utilities

图2.2 命令面板

当使用命令面板选择一个命令后，就显示该命令的选项。例如当单击Sphere创建球的时候，Radius、Segments和Hemisphere等参数显示在命令面板上。

有些命令有很多参数和选项。所有这些选项将显示在卷展栏上。卷展栏是一个有标题的特定参数组。在卷展栏标题的左侧有加号（+）或者减号（–）。当显示减号的时候，可以单击卷展栏标题来卷起卷展栏，以便给命令面板留出更多空间。当显示加号的时候，可以单击