3D园林设计教程

中国古典园林中亭台的3D模型
计算机园林景观设计的流程
建模的基本思想是从整体到局部、逐步细化。在建模过 程中，必须确定需要表现多少细节，细致到何种程度， 这常取决于图中视点到被观测点的距离。如果距离较远， 可以用贴图来建立细节，不用在不必要的细节上花费太 多精力；如果距离非常近，就要建立许多细节的精确模 型，以获得生动逼真的视图效果。 建模时应该注意以下3个问题：
1）环境设定 2）绘制图形 3）标注尺寸、文字 4）保存、输出图形
计算机园林景观设计的流程 2.建模
计算机建模过程等同于绘制手工表现图中的透视线条稿。 园林表现图中，一部分物体的表现需要建立三维模型， 如建筑、道路、水体、地形等。 制作一张园林景观效果图，建模往往要占到一半以上的 工作量，而建模的质量直接决定了效果图的好坏。
沈阳北陵公园平面规划图
园林概论-园林构成要素 对于各国形形色色的园林，其构成要素可以归纳 为五大类：
1.山水地形 2.植物 3.建筑 4.广场与道路 5.园林小品
园林概论-园林造型要素
园林是一门造型的艺术。园林美具有美的形象性 的特征，常见的园林要素有点、线、形等。 1.点
园林概论-园林构图法则 4.联系与分隔
联系与分隔是体现多样统一原则的又一重要手法。联系 多用于变化中求统一，分隔多用于统一中求变化。 联系分为两种：一种是有形的联系，即道路、水系等的 交通，以及景窗、漏窗等的空间渗透；另一种是无形的 联系，如景观上的相互呼应、相互衬托、相互对比，在 空间的构图上造成统一协调的艺术效果的内在联系。 分隔是为了把不同景区、功能区、景点分隔开，形成各 自的特色，避免相互干扰，或创造隔景，或构成闭锁的 空间，或“俗则屏之”，遮挡不美观的部分。
计算机园林景观设计的流程
简单地说，景观建模项目一般分为以下3个阶段。 ① 前期资料准备
在这个阶段，主要工作是收集所建景观对象的数据资料。不同的建 模目的，可能需要某些特定的资源数据。常用的资源主要有：地形 等高线图、地形图、CAD图、植被图、特殊材质贴图等。
② 中期建模操作
中期建模是在前期准备充分的基础上开展的，建模的工作依照景观 元素不同主要包括地形、植被、水体的建模。对于人造景观，一般 还包括建筑、小品等人工构件的创建。
点的大小和形状是相互依存的，要根据其在空间中的 大小和与物体之间的相互关系来判断。
园林概论-园林造型要素
2.线
点的运动轨迹构成线，线是造型要素中最基本的要素， 线分为直线和曲线两大类。
1）直线：直线给人以坚硬、刚直、单纯、顽强的感觉 2）曲线：曲线给人以优雅、流畅、轻快、丰满、活泼、柔软的感觉
园林概论-园林构图法则 3.主从与重点
在众多的园林构景空间中，必有一个空间在体量上或高 度上起主导作用，其他空间起陪衬或烘托作用。同样， 在每个空间中一定要有主体与客体之分，主体是空间构 图的重点或重心，起主导作用，其余的客体对主体起陪 衬或烘托作用。主从关系的实现，常采用对位与呼应的 手法。 1)对位是园林创作的特有手法，是指通过关系线（如有 形轴线和无形轴线）按一定的规律处理各组成部分之间 的位置关系。 2)呼应是指组成部分之间在对位上的主从关系，采用呼 应的关系引导对位，以取得主从之间的联系，使构图统 一协调。
计算机辅助园林景观设计 计算机辅助设计（CAD）应该与园林设计的过程 紧密结合，贯穿从任务书阶段、基地调查和分析 阶段、方案设计阶段、详细设计阶段直到施工图 制作阶段的整个过程。相比于传统的手工设计， 计算机辅助设计有以下两点优势。 1. 计算机辅助设计使得设计过程更科学 2.计算机辅助设计提供了更好的设计展示效果
自然式
自然式园林，以自然山水作为园林风景表现的主要题材， 其基本特征如下： 1）地形地貌 2）水体 3）建筑 4）道路广场
和竖曲线组成 其断面为和缓的曲线 水体的轮廓为自然的曲线
个体建筑为对称或不对称均衡布局，其中的 建筑群和大规模建筑组群多采用不对称均衡的布局 道路平面和剖面由自然起伏的曲折的平面线
第1章 计算机辅助 设计基础
园林概论
概括起来讲，园林就是在一定的地域，运用工程技术和 艺术手段，通过整地理水、植物栽植和建筑布置等途径， 创造出一个供人们观赏、游憩的优美环境。 园林既是一种物质产品，又是一种艺术创作。 园林在一般情况下是地形、水、植物和建筑这4者的综合， 因此，筑山、理水、植物配置和建筑营造便相应成为造 园的4项重要内容。这4项工作都需要物质材料和工程技 术来实现，所以，园林是一种社会物质产品。地形、水、 植物和建筑这4个要素经过人们有意识的构配，组合成一 个有机的整体，创造出丰富多彩的景观，给予人们美的 享受和情操的陶冶。就此意义而言，园林又是一种艺术 创作。
1.平面设计图
通过计算机绘制的平面设计图与手工绘制的平面设计图 是相对应的，包括总平面图、竖向设计图、立面图、剖 面图和种植设计图等。
园林景观计算机表现的形式-平面设计图
总平面图
竖向平面图
剖面与立面图
种植设计图
园林景观计算机表现的形式 2.三维效果图
三维效果图与手工图中的透视图和鸟瞰图相对应。与后者不同的是， 通过计算机绘制的三维效果图真正实现了园林景观设计意图的立体
混合式
1—主要入口；2—中心广场； 3—沉池；4—观赏花圃；5— 大温室；6—文娱厅；7—环 翠阁；8—多景台；9—翼然 亭；10—望荷亭；11—水榭； 12—沁芳亭；13—码头； 14—赏心亭；15—知春亭； 16—松陵酒家；17—友谊园； 18—儿童游戏场；19—旱冰 场；20—公园管理处；21— 游泳场；22—球场；23—杂 技场
规则式
概括来说，规则园林有以下基本特征：
1）地形地貌 2）水体
作为水景的主题
剖面均由直线构成
水体的外形轮廓均为几何形，以大量的喷泉
3）建筑 4）建筑广场
采取中轴对称均衡手法
外形轮廓均为几何形状构成方格形或环状放
射形、中轴对称或不对称的几何布局
5）种植设计 采用以图案为主题的模纹花坛或花镜 6）园林其他景观 雕像的基座为规则式，雕像位置多配置于轴
3.形
点和线的扩展可以得到形的概念。形包括平面的形和 立体的形。形依据其构成不同可分为几何形和非几何形 两大类。几何形分为直线形、曲线形和直线、曲线组成 形；非几何形也称自由形，分为有机形、偶然形和不规 则形。
1）平面的形——面 2）立体的形——体
园林概论-园林构图法则 1.对比与调和
化。
某小区公园效果图
园林景观计算机表现的形式 3.漫游动画
景观的漫游动画除具备三维效果图的功能外，通过在软 件中赋予视点的运动路径和摄像机的运动路径，以被视 物体为轴心，环绕360°来观看它，或者按指定的路径， 模拟人在建成后的作品中行进的漫游视觉效果，辅以音 乐和音效，能够使观者获得身临其境的体验，对大型景 观设计项目尤其适用。
线的起点、终点或交点
规则式
凡尔赛宫是典型 的以几何规则式 构图的园林。
自然式 自然式园林，又称为风景式、不规则式或山水园 林等。 我国的园林，从有历史记载的周秦时代开始，无 论大型的皇家宫苑，还是小型的第宅园林，都是 以自然式山水园林为主的。古典园林中，以北京 颐和园、北海，承德避暑山庄，苏州拙政园等为 代表。 我国的山水园林，在6世纪时传入日本，18世纪 后半叶传入英国，从而引发了欧洲园林反对古典 形式主义的革新运动。
3ds Max中的水面和砖墙材质
计算机园林景观设计的流程 4.摄像机和灯光
摄像机在制图过程中的重要作用有以下3点: 1）摄像机定义构图 2）摄像机对建模的影响 3）灯光的设置要以摄像机为基础
灯光布置的角度是最重要的因素，这里的角度不仅仅单 指灯光与场景对象间的角度，而是指灯光、场景对象和 摄像机三者之间的角度，三者中若有一个因素发生变动， 则最终结果就会相应改变。
园林概论-规则形式 园林的规则形式
园林的规则形式，可以归纳为3类：规则式、自然式和混合式。
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规则式
自然式
混合式
规则式 规则式园林又称为整形式、建筑式、图案式或几 何式园林。 西方园林，从古埃及、古希腊、古罗马时期起， 到18世纪英国风景式园林产生以前，基本上是 以规则园林为主的，其中又以文艺复兴时期意大 利台地建筑式园林和19世纪法国勒诺特（Le Norter）平面图案式园林为代表。这一类园林， 以建筑和建筑师的空间布局作为园林风景表现的 主题。 我国的天安门广场，南京的中山陵，以及古典寺 庙园林（如北京的天坛），都是规则式园林。
①要确保其精确性； ②在满足造型的前提下，尽量减少模型的点数、段数，减小模型的 复杂程度，以提高渲染速度； ③在创建模型时，要尽量选择一种既准又快的方法，同时应考虑到 建模之后赋予材质贴图的方便性。
计算机园林景观设计的流程 3.材质
通过模拟现实中的颜色、质感、反射、折射、表面粗糙 程度及纹理等，来体现模型的真实感。 园林表现图中的材质来源，光靠现有软件自带的材质库 中的材质肯定是远远不够的。一个简便而又有效的办法 就是用数码设备采集现实场景中可用的材质外观，再经 过计算机的加工、处理，得到需要的材质。
③ 后期合成和输出
在各部分构件建成之后，后期就要把它们合成在一起。结合最终景 观建模的目的，还要为景观设置最后的输出效果。
计算机园林景观设计的流程
建模流程图
为了最大可能地实现工作的并行性，提高建模效率，结 合景观元素的特性，细化后的建模过程如下： ① 地形。人造景观中的道路、地面，以及大气效果中的 天空。 ② 植被。如果景观中有人造景观，如建筑等，可以与植 被同时并行建模。 ③ 水体。既包括自然景观中的河流、湖泊，也包括人造 景观中的水体小景。 ④ 大气效果。大气效果中的主要灯光、雨雪等。
计算机辅助园林景观设计
手绘图
计算机表现图
传统手绘图和计算机表现图的区别
园林景观计算机表现的形式
使用计算机辅助园林景观设计，主要体现在两个方面： 一方面，通过多种功能强大的绘图设计软件完成园林景 观设计各个步骤的绘图工作；另一方面，通过动画软件， 制作出园林景观的三维动画和漫游效果，更加生动地表 达设计意图。 依据形式和作用的不同，园林景观计算机表现的形式大 致可归纳为以下三类。
5）种植设计
落的自然错落之美
不采用行列式的种植，以反映自然界植物群
6）园林其他景物 雕像基座为自然式，雕像多置于透景线集中
的焦点上。
自然式
1—东宫门；2—北宫门； 3—西宫门；4—新宫门； 5—万寿山；6—长廊；7， 8，9—昆明湖；10—西源自文库； 11—南湖岛
颐和园的平面图
混合式 严格地说，绝对的规则式和绝对的自然式，在现 实园林中是不可能做到的。历史上，由于把两种 形式绝对化，因而出现了古典形式主义的园林 （法国洛可可式园林）。 反对洛可可式园林的18世纪英国园林家，提出 自然厌恶直线的观点，并在园林中种植枯树。意 大利园林，除中轴以外，台地与台地之间，以及 台地外围的背景仍然为自然式的树林。因此，只 能说是以规则式为主的园林。 规则式与自然式比例差不多的园林，可称为混合 式园林，如广州烈士起义陵园、北京中山公园、 沈阳北陵公园等都属于此类园林。
对比与调和是指运用构图中某一因素的两种不同程度的 差异以取得不同艺术效果的表现形式。差异程度显著的 表现为对比，即彼此对照，互相衬托，更加鲜明地突出 各自的特点；差异程度小的表现为调和，彼此和谐，互 相联系，产生完整的效果。
2.韵律和节奏
所谓韵律与节奏，是指某些组成因素有规律地重复，在 重复中又组织变化。园林构图中，实现韵律和节奏的方 式有很多种，常见的有：简单韵律、交错韵律、渐变韵 律、起伏韵律和拟态韵律。
计算机园林景观设计的流程
细化后的建模顺序——景观各元素建模流程
计算机园林景观设计的流程 各阶段的工作做简要的介绍： 1.CAD图
园林图包括很多种类，大部分线条图都可以用AutoCAD 来完成，包括平面图、立面图、剖面图、施工图等。它 是景观设计表现的第一步工作。
AutoCAD绘图流程一般按照以下的顺序进行：