畢業(yè)設(shè)計（論文）計算機(jī)輔助軟件在建筑效果圖中的應(yīng)用

1、煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計）分類號 編號煙 臺 大 學(xué)畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）計算機(jī)輔助軟件在建筑效果圖中的應(yīng)用英文題目（四號黑體）申請學(xué)位：工學(xué)學(xué)士 院 系：光電信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院專 業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù) 姓 名：xxx 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 2010年 5月 日煙臺大學(xué)計算機(jī)輔助軟件在建筑效果圖中的應(yīng)用姓 名：xxx 導(dǎo) 師： 2010年 5月 日煙臺大學(xué)煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書院（系）：姓名學(xué)號畢業(yè)屆別專業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計）題目指導(dǎo)教師學(xué)歷碩士研究生職稱所學(xué)專業(yè)具體要求(主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等)：進(jìn)度安排：指導(dǎo)教師（簽字）： 2007年 月 日院（系）意見： 教學(xué)院長（主任）

2、（簽字）： 年 月 日備注：緒論建筑表現(xiàn)可以通過工程制圖、實體模型、文字說明、場景動畫及效果圖等形式表達(dá)出來。其中，工程制圖雖然表現(xiàn)的更為確切，但由于其專業(yè)性太強(qiáng)而使一般未經(jīng)專業(yè)訓(xùn)練的人很難讀懂，尤其是為業(yè)主提供設(shè)計方案時，設(shè)計人員與業(yè)主之間對設(shè)計方案的理解常常不易溝通，且直觀性不強(qiáng)；模型因為直觀性強(qiáng)，并可以從不同角度進(jìn)行觀察，在國內(nèi)外設(shè)計領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，但他卻無法表現(xiàn)出建筑物所處的環(huán)境、氣氛和材料質(zhì)感，而且不易攜帶，可復(fù)制性較差，故而顯得美中不足；而文字說明是設(shè)計師設(shè)計的輔助手段，僅可以作為視覺形象的補(bǔ)充說明。以上三種都不如建筑動畫和效果圖真實感人、具有說服力。而多數(shù)設(shè)計院更愿意選擇制作建筑

3、效果圖來表現(xiàn)樓盤，建筑效果圖具有的直觀性、真實性、藝術(shù)性使其在設(shè)計表達(dá)上享有獨特的地位和價值，這一點已被我國近年來建筑效果圖藝術(shù)領(lǐng)域的飛速發(fā)展所證明。它作為表達(dá)和敘述設(shè)計意圖的工具，是專業(yè)人員與非專業(yè)人員溝通的橋梁。在商業(yè)領(lǐng)域里，工程投標(biāo)中所使用的建筑表現(xiàn)圖，其優(yōu)劣直接關(guān)系競爭的成敗。而計算機(jī)輔助軟件是制作效果圖的手段，所使用的主要軟件就是3ds max，本文的主要目的是介紹制作建筑效果圖所使用的軟件、效果圖制作的流程，強(qiáng)調(diào)cad（computer assistant design計算機(jī)輔助設(shè)計）在建筑效果圖中的重要應(yīng)用，同時提高自身效果圖制作水平。 第一章 軟件介紹 本文中主要用到的軟件是a

4、utocad, 3ds max, vray渲染器，photoshop,這四款軟件是目前做建筑效果圖較常用的軟件，首先來介紹一下autocad，autocad是美國autodesk公司產(chǎn)品，目前最新版本是autocad2010，本文使用的版本為autocad2007，打開一個dwg格式的文件，autocad的界面如圖1-1所示，圖 1.1此軟件目前在做建筑效果圖時主要用來精確繪制建筑的平面圖和立面圖等，由于本文主要用到的軟件是3dsmax和vray，所以對autocad的界面布局和各個工具的功能不做過多闡述，設(shè)計師一般會畫好cad圖紙，然后交給建筑表現(xiàn)公司制作效果圖，建筑表現(xiàn)人員在拿到平面圖紙時

5、首先對圖紙進(jìn)行分析整理，將在3dsmax中建模型用不到的“文字標(biāo)注”，“箭頭標(biāo)注”，“引線標(biāo)注”以及在室外效果圖中看不到的室內(nèi)的家具等物品刪除，圖1-2是整理好的cad圖紙：圖 1.2然后將cad圖紙導(dǎo)入3dsmax中建模型，下面介紹一下本文重點軟件3dsmax，3dsmax 也是美國autodesk公司產(chǎn)品，最新版本為3dsmax2011，本文使用的版本為3dsmax2009，啟動3dsmax，出現(xiàn)如圖1.3的加載界面：圖 1.3稍等片刻所有插件等加載完畢后我們看到3dsmax的界面如圖1.4：圖1.4最上方為標(biāo)題欄，顯示當(dāng)前文件名稱，軟件版本號。第二行為菜單欄，多數(shù)命令都可以在此操作。第三

6、行為主工具欄，這里集合了3dsmax中經(jīng)常需要用到的命令按鈕，單擊相應(yīng)按鈕或者使用相應(yīng)快捷鍵就可以激活相應(yīng)命令。有些按鈕的右下角有小三角標(biāo)志，表明此按鈕下有還有隱藏的擴(kuò)展按鈕，按下帶小三角標(biāo)志按鈕鼠標(biāo)左鍵不釋放，稍等片刻即可彈出隱藏的擴(kuò)展按鈕，將光標(biāo)移動到需要選擇的按鈕上釋放鼠標(biāo)左鍵，即可選中需要的按鈕。左邊工具欄是reactor工具欄，這里集合的是動畫方面相關(guān)的命令按鈕。四個黑色框為視圖區(qū)，是3dsmax界面中最大的區(qū)域，這里是3dsmax的主要工作區(qū)域，創(chuàng)建模型，調(diào)整位置，變換觀察等操作都需要再次完成。最右邊較大區(qū)域為命令面板，這里是3dsmax最重要的區(qū)域，幾乎對場景中的任何參數(shù)調(diào)整都要

7、在此完成，包括創(chuàng)建，修改，層級，運動，顯示，工具。最下方左側(cè)為腳本編輯區(qū)，在此可以輸入3dsmax腳本語言，進(jìn)行高級控制。腳本編輯區(qū)右側(cè)為信息區(qū)及狀態(tài)行，這里顯示場景造型的相關(guān)信息，再往右側(cè)為動畫控制區(qū)，這里是針對動畫設(shè)置的一些命令按鈕。再往右側(cè)為視圖控制區(qū)，此區(qū)域集合了對各視圖進(jìn)行調(diào)整的各種按鈕，依據(jù)激活視圖的不同，各按鈕的顯示狀態(tài)及功能也各不相同。3dsmax可以完成創(chuàng)建模型，渲染出圖等任務(wù)，但是如果想要得到照片級別的渲染效果，則必須提到vray渲染器，vray是一個功能非常強(qiáng)大的渲染插件，它的交互式渲染功能必須依賴于3dsmax的三維工作平臺來運行，vray渲染器是保加利亞chaos g

8、roup公司研發(fā)的產(chǎn)品。vray最大的技術(shù)特點是其優(yōu)秀的全局照明（globel illuminition）功能，利用該功能能夠在圖中得到逼真且柔和的陰影及光影漫反射效果。使用vray渲染器有如下特點：1. 表現(xiàn)真正的，平滑的光影追蹤反射和折射2. 指定專用材質(zhì)類型，可以很方便的創(chuàng)建大理石，石蠟，不銹鋼金屬和磨砂玻璃等材質(zhì)3. 使用vray陰影類型設(shè)置，可以很容易的設(shè)計出柔和的面陰影效果4. 使用vray的全局照明功能，可以設(shè)計出很真實的間接照明效果5. 焦散，景深和運動模糊等特效，都可以較容易的創(chuàng)建出來。 正因為擁有如此多的優(yōu)勢，vray渲染器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個表現(xiàn)領(lǐng)域，無論是在建筑，動畫，

9、電影，還是在游戲領(lǐng)域，vray渲染器都擁有眾多的追隨者，下面幾幅圖是用vray渲染器渲染的：圖1.5圖1.6圖1.7 渲染完成的圖如果存在不足或者是想加入配景可以用photoshop處理一下，簡單介紹photoshop這款軟件，photoshop是adobe公司產(chǎn)品，photoshop是建筑效果圖后期處理的主要工具，目前的最新版本為photoshop cs5，其功能不斷加強(qiáng)，已成為當(dāng)今最流行的二維處理軟件之一。在效果圖后期處理過程中，photoshop主要用于完成顏色的校正或修改，環(huán)境的構(gòu)建（即添加配景），提高效果圖品質(zhì)等，所以，大多數(shù)建筑效果圖在經(jīng)過3dsmax等三維軟件渲染輸出之后，都必須

10、經(jīng)過一個photoshop平面處理軟件處理的過程，添加人物，汽車，天空，樹木，綠化，輔助建筑等配景，將整個畫面進(jìn)行色彩和色調(diào)上的調(diào)整，最后才能打印輸出為人們在房地產(chǎn)廣告，工程投標(biāo)書中所看到的最終效果如果單獨從建筑效果圖后期處理的角度看來，三維軟件所做的工作只不過是提供一個可供photoshop修改的簡單“粗坯”，只有經(jīng)過photoshop的處理后，才能得到一個真實逼真的場景。 啟動photoshop，其界面如圖1.8：圖1.8 與大多數(shù)軟件一樣，photoshop的工作窗口包括七大部分：標(biāo)題欄，菜單欄，工具選項欄，工具箱，圖像編輯窗口，狀態(tài)欄和浮動控制面板。標(biāo)題欄顯示當(dāng)前文件名，軟件版本號。菜

11、單欄包括了photoshop各命令菜單。工具選項欄顯示所選工具的工具屬性設(shè)置項。工具箱是photoshop軟件的重要組成部分，是圖像編輯所需工具的集合，為創(chuàng)建編輯圖像提供了一系列合適的工具。圖像編輯窗口又稱為圖像編輯區(qū)，每一個圖像都有自己的編輯窗口，在photoshop軟件中的所有操作，只對當(dāng)前編輯窗口有效，幫助使用者監(jiān)視并且修改圖像?？刂泼姘逵糜谂浜蠄D像編輯和photoshop功能設(shè)置，photoshop共有圖層，通道，路徑等14個圖層面板。狀態(tài)欄顯示相關(guān)的提示信息。 以上是對繪制建筑效果圖所需軟件的簡單介紹，下面介紹一下繪制流程：1. 分析圖紙：讀懂設(shè)計圖紙，清楚設(shè)計意圖2. 整理圖紙：即

12、在autocad中刪除圖紙中無用的部分3. 導(dǎo)入圖紙：啟動3dsmax，設(shè)置好3dsmax的系統(tǒng)單位，單擊菜單欄中的“文件”-“導(dǎo)入”命令，將處理過的dwg文件導(dǎo)入場景中，導(dǎo)入后分別在不同的視圖執(zhí)行旋轉(zhuǎn)命令，用移動工具按照實際的圖紙位置進(jìn)行捕捉對準(zhǔn)4. 建立模型：使用3dsmax建立三維模型5. 調(diào)整材質(zhì)：建筑構(gòu)件造型制作完成后，根據(jù)設(shè)計師意圖調(diào)整材質(zhì)并賦給建筑構(gòu)件6. 設(shè)置燈光攝像機(jī)并渲染出圖：基本模型制作完成后，要在場景中布置適當(dāng)?shù)臄z影機(jī)和燈光效果，攝影機(jī)和燈光在三維創(chuàng)作中起著舉足輕重的作用，一個場景可以設(shè)置多架攝影機(jī)，從不同角度觀察場景，一般的效果圖中大多將攝影機(jī)設(shè)置為兩點透視關(guān)系，攝影

13、機(jī)鏡頭和目標(biāo)點在一個水平面上，距離地面1.7米（人眼的高度），這種攝影機(jī)視角觀察到的建筑效果最接近人的肉眼所觀察到的效果，在3dsmax中設(shè)置燈光時系統(tǒng)默認(rèn)的燈光會自動關(guān)閉。另外，燈光的色彩可以根據(jù)需要加以指定，所有燈光都可以投射陰影、投射圖像、附加質(zhì)量等。打好燈光相機(jī)的場景再調(diào)整好參數(shù)就可以進(jìn)行最終渲染了。7. 后期處理：后期處理包括以下方面：一是修改圖像中的缺陷,主要是修改模型的缺陷或由于燈光設(shè)置所形成的錯誤；二是調(diào)整圖像的品質(zhì)，通常使用“亮度/對比度”、“色相/飽和度”、“色彩平衡”等命令進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整其整個畫面的基調(diào)色、亮度及反差，糾正圖像的色偏，增強(qiáng)效果圖的立體感和層次感；三是添加各

14、種配景使畫面顯得更加生動；進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓庥靶Ч幚淼龋剐Ч麍D看上去更為生動逼真，這是后期處理中工作量最大、效果最突出的一步；四是制作特殊效果、添加配飾植物等，如制作太陽光暈、噴泉等；最后，將完成的作品打印輸出，再經(jīng)過裝裱處理，生成最終效果圖。第二章 效果圖表現(xiàn)實例第一節(jié) 水景別墅效果表現(xiàn)本節(jié)是一個水景別墅的表現(xiàn)：簡潔的直線造型，灰白色系的外墻材質(zhì)及大面積的落地窗，充分體現(xiàn)了后現(xiàn)代主義的簡約美感。在綠樹和池水的掩映下，更加烘托出在此生活的愜意，水景別墅的最終效果圖如圖2.1：圖2. 1其平面圖如圖2.2：圖2. 2在3dsmax中建立的模型如圖2.3：圖2. 3下面進(jìn)行測試渲染：場景中使用的燈光

15、為vraysun，使用的相機(jī)為vray物理相機(jī)，找到其最佳視覺角度，如圖2.4：圖2. 4下面進(jìn)入調(diào)節(jié)材質(zhì)階段，場景中的主要材質(zhì)為灰白色墻，水材質(zhì)，樹葉材質(zhì)，玻璃材質(zhì)，不銹鋼金屬材質(zhì)等，下面將逐一列出這些材質(zhì)的參數(shù)：首先先看主墻體材質(zhì)，由cad平面圖可以看出這個水景別墅建筑分為三部分：中間部分的兩層樓的一樓為會客廳，二樓是臥室，右邊部分為臥室，洗手間，廚房，左邊部分為主人休息室，書房等。先來調(diào)節(jié)墻材質(zhì)，其參數(shù)如圖2.5：圖2. 5漫反射為灰色，同樣開啟反射，反射光澤度0.52，在漫反射通道中添加一張位圖，如圖2.6，用來模擬粗糙的墻表面圖2. 6制作好的墻面材質(zhì)效果如圖2.7：圖2. 7下面是

16、水材質(zhì)的參數(shù)，如圖2.8：圖2. 8其漫反射顏色如圖2.9：圖2. 9反射貼圖加衰減，如圖2.10：圖2. 10反射光澤度0.97，折射參數(shù)為240，折射率1.33，勾選影響陰影（），在凹凸通道中加入噪波，如圖2.11：圖2. 11噪波參數(shù)如圖2.12：圖2. 12在黑色通道中再加入噪波貼圖，參數(shù)如圖2.13：圖2. 13水材質(zhì)制作完成，效果如圖2.14：圖2. 14下面制作玻璃材質(zhì)，本例中沒有使用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì) + vraymap來制作玻璃，而是采用vray材質(zhì)制作玻璃，其參數(shù)如圖2.15：圖2. 15漫反射顏色如圖2.16：圖2. 16反射中加衰減貼圖，反射滾光澤度0.99，折射參數(shù)如圖2

17、.17：圖2. 17折射光澤度0.99，折射率1.54，制作好的玻璃材質(zhì)如圖2.18：圖2. 18下面制作不銹鋼門把手的材質(zhì)，其參數(shù)如圖2.19：圖2. 19漫反射顏色如圖2.20：圖2. 20反射為值138，反射光澤度0.88，折射為全黑，及折射參數(shù)不用改變，制作好的材質(zhì)效果如圖2.21：圖2. 21下面制作植物的材質(zhì)，其參數(shù)如圖2.22：圖2. 22漫反射顏色為128，在漫反射貼圖通道中加入一張樹葉的貼圖，如圖2.23：圖2. 23反射值25，反射光澤度0.6，折射值30，折射光澤度0.2，制作好的樹葉效果圖如圖2.24：圖2. 24以上就是本場景的主要材質(zhì)，其他諸如沙發(fā)，躺椅，水晶吊燈等

18、的材質(zhì)由于篇幅原因在此不做具體介紹，下面進(jìn)入測試渲染階段，本例是采用時下非常流行的vray渲染器進(jìn)行渲染， 首先進(jìn)入3dsmax的渲染面板，如圖2.25：圖2. 25點擊“產(chǎn)品”后面的選擇渲染器按鈕，選擇vray渲染器，如圖2.26：圖2. 26vray渲染器的面板如圖2.27：圖2. 27由于篇幅有限，在此不一一介紹各個控制面板的用途，只介紹本例中使用到的參數(shù)，首先打一盞燈，使用vraysun，打燈時屏幕彈出提示如圖2.28：圖2. 28選擇“是”。vraysun的參數(shù)如圖2.29：圖2. 29進(jìn)入渲染器面板，關(guān)閉全局選項中的3dsmax默認(rèn)燈光，將光線跟蹤選項下的二次光線偏移值由0.0改為

19、0.01，如圖2.30：圖2. 30采樣和抗鋸齒面板參數(shù)如下，采樣使用adaptive dmc,抗鋸齒使用mitchell-netravali，如圖2.31：圖2. 31環(huán)境面板的參數(shù)如圖2.32：圖2. 32顏色貼圖的參數(shù)如圖2.33：圖2. 33曝光形式選擇“指數(shù)曝光”，該曝光形式可以防止圖片曝光過度，勾選“鉗制輸出”和“影響背景”間接照明的參數(shù)如圖2.34：圖2. 34一次反彈使用“發(fā)光貼圖”，二次反彈使用“燈光緩存”，“發(fā)光貼圖”的參數(shù)如圖2.35：圖2. 35最小和最大采樣設(shè)為-3，-2，勾選“細(xì)節(jié)增強(qiáng)”?！盁艄饩彺妗钡膮?shù)如圖2.36：圖2. 36細(xì)分改為1000?！霸O(shè)置”面板的參

20、數(shù)如圖 2.37：圖2. 37在“公用”面板中將圖像的尺寸設(shè)為1600*900，如圖2.38圖2. 38點擊渲染面板下面的“render”或者使用快捷鍵“shift+q”或者調(diào)出渲染幀窗口再點擊“render”，即開始渲染，經(jīng)過漫長的等待之后得到渲染好的圖像如圖2.1。如果圖像有不足之處可以再在photoshop中處理，從而得到更好的效果。第二節(jié) 景觀效果表現(xiàn)本節(jié)是一張景觀的效果圖，是重慶某地區(qū)某景觀的規(guī)劃圖，其最終效果如圖2.39：圖2. 39在3dsmax中建立好模型如圖2.40：圖2. 40本場景的主要材質(zhì)為水材質(zhì)，木材質(zhì)，各種磚石鋪地材質(zhì)，磨盤的材質(zhì)，樹池的材質(zhì)。首先來調(diào)節(jié)水材質(zhì)，圖2

21、.41為水材質(zhì)參數(shù)面板，圖2. 41漫反射顏色為純黑，反射和折射為純白，反射通道中加入衰減貼圖，反射細(xì)分值20，折射細(xì)分值為50，折射率1.2，煙霧顏色調(diào)節(jié)如圖2.42：圖2. 42煙霧倍增值設(shè)為0.001，勾選影響陰影，在凹凸通道中加噪波貼圖，值為15，噪波參數(shù)如圖2.43：圖2. 43調(diào)節(jié)好的水材質(zhì)效果如圖2.44:圖2. 44場景中大量的木頭可以用同一種材質(zhì)表現(xiàn)，參數(shù)如圖2.45：圖2. 45用的是3dsmax標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)，只需在漫反射貼圖通道中加入一張木頭的貼圖即可，木頭貼圖如圖2.46：圖2. 46調(diào)節(jié)好的木材質(zhì)如圖2.47：圖2. 47樹池材質(zhì)是砌石材質(zhì)，參數(shù)如圖2.48：圖2. 48

22、在漫反射通道中加入一張石材貼圖，如圖2.49：圖2. 49將模糊值改為0.3，再將漫反射貼圖拖拽到凹凸通道中，選擇“關(guān)聯(lián)”的復(fù)制方式，凹凸值為30，調(diào)節(jié)好的材質(zhì)如圖2.50：圖2. 50磨盤和地面各種磚石鋪地材質(zhì)的調(diào)節(jié)與砌石樹池材質(zhì)的調(diào)節(jié)方式一樣，只是所用到的貼圖不同，制作完成材質(zhì)后根據(jù)客戶確定的角度開始打燈光，由于相機(jī)使用的是vray物理相機(jī)，則在本例中最好使用vraysun作為照明光源，但由于本例有具體的地點，則使用3dsmax的dayligjht燈光作為主光源，將dayligjht轉(zhuǎn)換為vraysun，參數(shù)面板如圖2.51：圖2. 51再設(shè)置一下日期、時間，如圖2.52：圖2. 52設(shè)置

23、地點如圖2.53：圖2. 53地點選擇亞洲-中國-重慶，軟件中記錄了該地點此時間段的光照信息，則無需再過多調(diào)節(jié)其他參數(shù)。燈光設(shè)置好后開始渲染，本例同樣使用vray渲染器渲染，首先關(guān)閉默認(rèn)燈光，如圖2.54：圖2. 54圖像采樣和抗鋸齒參數(shù)如圖2.55：圖2. 55圖像采樣采用“自適應(yīng)細(xì)分”，抗鋸齒過濾器使用“catmull-rom”環(huán)境面板參數(shù)如圖2.56：圖2. 56由于我們使用了vraysun，則在天光通道中加入了vraysky貼圖，將其倍增值改為0.8。色彩映射參數(shù)如圖2.57：圖2. 57曝光類型選擇“線性倍增”，勾選“子像素映射”、“鉗制輸出”、“影響背景”。打開“間接照明”，參數(shù)如圖2.58：圖2. 58一次反彈選擇“發(fā)光貼圖”，二次反彈選擇“燈光緩沖”，倍增值都是0.8，發(fā)光貼圖參數(shù)如圖2.59：圖2. 59最小采樣和最大采樣分別是-3和-2，半球細(xì)分值為50，插