《城市規(guī)劃三維模型制作》課件

城市規(guī)劃三維模型制作本課件旨在系統(tǒng)地介紹城市規(guī)劃三維模型制作的流程、技術(shù)與應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)本課件，您將掌握三維建模的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉常用建模軟件的操作，并能獨(dú)立完成城市規(guī)劃相關(guān)三維模型的制作。讓我們一起探索三維模型在城市規(guī)劃領(lǐng)域的無限可能，為未來的城市建設(shè)貢獻(xiàn)力量。課程簡介：為何學(xué)習(xí)三維模型？更直觀的可視化三維模型能夠更直觀地展示城市規(guī)劃方案，讓決策者和公眾能夠更清晰地了解規(guī)劃的細(xì)節(jié)和效果，避免因理解偏差而產(chǎn)生的誤解。更精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)三維模型可以輔助規(guī)劃師進(jìn)行更精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，通過模擬真實(shí)環(huán)境，發(fā)現(xiàn)潛在的問題和沖突，從而優(yōu)化規(guī)劃方案，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。更高效的溝通三維模型可以作為一種有效的溝通工具，幫助規(guī)劃師與各方stakeholder更好地交流，征求意見和建議，從而形成更廣泛的共識(shí)。三維模型在城市規(guī)劃中的應(yīng)用1方案展示三維模型可以用于展示城市規(guī)劃方案，讓公眾更直觀地了解規(guī)劃內(nèi)容，提高公眾參與度。2輔助設(shè)計(jì)三維模型可以輔助規(guī)劃師進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，模擬真實(shí)環(huán)境，發(fā)現(xiàn)潛在問題，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。3決策支持三維模型可以為政府決策提供支持，通過模擬不同方案的效果，評(píng)估方案的可行性和優(yōu)劣性。課程目標(biāo)：掌握建模流程與技巧流程理解城市規(guī)劃三維建模的完整流程，包括數(shù)據(jù)收集、模型創(chuàng)建、材質(zhì)貼圖、渲染輸出等環(huán)節(jié)。技巧掌握常用建模軟件的基本操作，如SketchUp、AutoCAD、3dsMax等，能夠靈活運(yùn)用各種建模工具和技巧。應(yīng)用能夠?qū)⑷S模型應(yīng)用于城市規(guī)劃的各個(gè)領(lǐng)域，如方案展示、輔助設(shè)計(jì)、決策支持等。課程安排：章節(jié)概覽1第一章：三維建?；A(chǔ)介紹三維模型的基本概念、類型、坐標(biāo)系、變換等。2第二章：SketchUp建模入門介紹SketchUp的界面、基本繪圖工具、實(shí)體創(chuàng)建、對(duì)象操作等。3第三章：SketchUp建模進(jìn)階介紹SketchUp的剖面工具、卷尺工具、量角器工具、跟隨路徑工具、沙盒工具等。4第四章：AutoCAD在城市規(guī)劃中的應(yīng)用介紹AutoCAD的界面、與SketchUp的聯(lián)動(dòng)、城市規(guī)劃圖例、規(guī)劃設(shè)計(jì)等。第一章：三維建?；A(chǔ)三維模型定義用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)描述三維空間中物體的形狀和屬性。模型類型線框模型、實(shí)體模型、曲面模型各有特點(diǎn)，適用于不同場(chǎng)景。坐標(biāo)系理解世界坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系的概念，掌握坐標(biāo)變換的方法。什么是三維模型？定義三維模型是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過對(duì)物體在三維空間中的幾何形狀進(jìn)行描述和表達(dá)，從而構(gòu)建出具有立體感的可視化模型。組成三維模型由點(diǎn)、線、面等基本元素構(gòu)成，通過這些元素的組合和連接，形成復(fù)雜的幾何形狀。應(yīng)用三維模型廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如建筑設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃、游戲開發(fā)、影視制作等。三維模型的類型：線框、實(shí)體、曲面線框模型僅由線條和頂點(diǎn)構(gòu)成，不包含面，結(jié)構(gòu)簡單，渲染速度快，但缺乏真實(shí)感，常用于草圖設(shè)計(jì)或早期階段的可視化。實(shí)體模型由封閉的面構(gòu)成，具有明確的體積和表面屬性，真實(shí)感強(qiáng)，可用于精確測(cè)量和分析，但計(jì)算量大，渲染速度較慢。曲面模型由曲面構(gòu)成，可以表達(dá)復(fù)雜的自由曲面形狀，常用于汽車、飛機(jī)等工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，對(duì)建模技術(shù)要求較高。坐標(biāo)系：世界坐標(biāo)系與局部坐標(biāo)系世界坐標(biāo)系是三維空間中的一個(gè)固定參考系，用于確定物體在整個(gè)場(chǎng)景中的絕對(duì)位置和方向。1局部坐標(biāo)系是相對(duì)于物體自身的一個(gè)坐標(biāo)系，用于描述物體內(nèi)部各部分之間的相對(duì)位置和方向。2坐標(biāo)變換通過坐標(biāo)變換，可以將物體從局部坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到世界坐標(biāo)系，從而確定其在整個(gè)場(chǎng)景中的位置。3三維空間中的變換：平移、旋轉(zhuǎn)、縮放平移將物體沿某個(gè)方向移動(dòng)一定的距離。旋轉(zhuǎn)將物體繞某個(gè)軸旋轉(zhuǎn)一定的角度?？s放將物體沿各個(gè)方向放大或縮小一定的比例。常用建模軟件介紹：SketchUp,AutoCAD,3dsMaxSketchUp簡單易用，上手快，適合快速建模和方案推敲，廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。AutoCAD二維繪圖的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也具有強(qiáng)大的三維建模功能，適合精確建模和工程制圖，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、電子等領(lǐng)域。3dsMax功能強(qiáng)大，專業(yè)性強(qiáng)，適合制作高質(zhì)量的三維模型和動(dòng)畫，廣泛應(yīng)用于游戲開發(fā)、影視制作等領(lǐng)域。第二章：SketchUp建模入門界面熟悉了解SketchUp的界面布局和各個(gè)功能模塊。工具掌握熟練掌握SketchUp的基本繪圖工具和實(shí)體創(chuàng)建工具。對(duì)象操作掌握SketchUp的對(duì)象移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放等操作。SketchUp界面介紹菜單欄包含文件、編輯、視圖、繪制、工具、窗口、擴(kuò)展程序等菜單，提供各種功能選項(xiàng)。工具欄提供常用工具的快捷方式，如選擇、直線、矩形、圓、推拉等。繪圖區(qū)是進(jìn)行三維建模的主要區(qū)域，可以在其中繪制圖形、創(chuàng)建實(shí)體、編輯對(duì)象等?；纠L圖工具：直線、矩形、圓、弧線直線用于繪制直線段，可以創(chuàng)建各種形狀的輪廓。矩形用于繪制矩形，可以快速創(chuàng)建正方形或長方形的面。圓用于繪制圓形，可以創(chuàng)建圓柱體或球體等形狀。弧線用于繪制弧線，可以創(chuàng)建各種彎曲的形狀。推拉工具：創(chuàng)建三維實(shí)體選擇面使用選擇工具選中要推拉的面。1點(diǎn)擊推拉工具在工具欄中點(diǎn)擊推拉工具圖標(biāo)。2拖動(dòng)鼠標(biāo)拖動(dòng)鼠標(biāo)向上或向下，即可創(chuàng)建三維實(shí)體。3移動(dòng)工具：對(duì)象移動(dòng)與復(fù)制1選擇對(duì)象使用選擇工具選中要移動(dòng)或復(fù)制的對(duì)象。2點(diǎn)擊移動(dòng)工具在工具欄中點(diǎn)擊移動(dòng)工具圖標(biāo)。3拖動(dòng)鼠標(biāo)拖動(dòng)鼠標(biāo)到目標(biāo)位置，即可移動(dòng)對(duì)象。按住Ctrl鍵再拖動(dòng)鼠標(biāo)，即可復(fù)制對(duì)象。旋轉(zhuǎn)工具：對(duì)象旋轉(zhuǎn)1選擇對(duì)象使用選擇工具選中要旋轉(zhuǎn)的對(duì)象。2點(diǎn)擊旋轉(zhuǎn)工具在工具欄中點(diǎn)擊旋轉(zhuǎn)工具圖標(biāo)。3設(shè)置旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)擊鼠標(biāo)設(shè)置旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)。拖動(dòng)鼠標(biāo)旋轉(zhuǎn)對(duì)象到目標(biāo)角度?？s放工具：對(duì)象縮放X軸Y軸Z軸可以使用縮放工具對(duì)對(duì)象進(jìn)行統(tǒng)一縮放或沿單個(gè)軸縮放，改變對(duì)象的大小和比例。組件與群組：組織模型使用組件和群組可以更好地組織模型，方便管理和編輯，提高建模效率。組件可重復(fù)使用，修改一個(gè)組件，所有相同的組件都會(huì)同步更新。群組則將多個(gè)對(duì)象組合成一個(gè)整體，方便整體操作。第三章：SketchUp建模進(jìn)階剖面工具創(chuàng)建復(fù)雜形狀，對(duì)模型進(jìn)行切割。卷尺工具精確測(cè)量模型尺寸和距離。跟隨路徑工具沿指定路徑創(chuàng)建異形體。剖面工具：創(chuàng)建復(fù)雜形狀創(chuàng)建剖面使用剖面工具在模型中創(chuàng)建剖面，可以切割模型，顯示內(nèi)部結(jié)構(gòu)。編輯剖面可以移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放剖面，改變剖切的位置和角度，從而創(chuàng)建各種復(fù)雜的形狀。應(yīng)用實(shí)例剖面工具常用于創(chuàng)建建筑模型的樓層結(jié)構(gòu)、地形模型的剖面圖等。卷尺工具：精確測(cè)量1測(cè)量距離使用卷尺工具可以精確測(cè)量模型中兩點(diǎn)之間的距離。2設(shè)置輔助線可以利用卷尺工具設(shè)置輔助線，輔助繪制精確的圖形。3修改尺寸還可以直接修改對(duì)象的尺寸，使其符合設(shè)計(jì)要求。量角器工具：角度測(cè)量測(cè)量角度使用量角器工具可以精確測(cè)量模型中兩個(gè)對(duì)象之間的角度。設(shè)置輔助線可以利用量角器工具設(shè)置角度輔助線，輔助繪制精確的圖形。跟隨路徑工具：創(chuàng)建異形體繪制輪廓首先繪制要跟隨的輪廓線。1繪制路徑然后繪制要跟隨的路徑。2點(diǎn)擊跟隨路徑選擇輪廓線，點(diǎn)擊跟隨路徑工具，選擇路徑，即可創(chuàng)建異形體。3沙盒工具：地形建模創(chuàng)建地形使用沙盒工具可以基于等高線或網(wǎng)格創(chuàng)建地形模型。修改地形可以利用沙盒工具修改地形，如添加山丘、洼地、河流等。應(yīng)用實(shí)例沙盒工具常用于創(chuàng)建地形復(fù)雜的城市規(guī)劃模型或景觀設(shè)計(jì)模型。第四章：AutoCAD在城市規(guī)劃中的應(yīng)用界面熟悉了解AutoCAD的界面布局和各個(gè)功能模塊。圖紙導(dǎo)入掌握從CAD圖紙導(dǎo)入SketchUp的方法。規(guī)劃設(shè)計(jì)了解AutoCAD在城市規(guī)劃中的常用圖例和設(shè)計(jì)方法。AutoCAD界面介紹菜單欄包含文件、編輯、視圖、插入、格式、工具、繪圖、修改等菜單，提供各種功能選項(xiàng)。工具欄提供常用工具的快捷方式，如直線、圓、弧、多段線、移動(dòng)、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)等。命令行是AutoCAD的重要交互方式，可以通過輸入命令來執(zhí)行各種操作。AutoCAD與SketchUp的聯(lián)動(dòng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入將AutoCAD圖紙導(dǎo)入到SketchUp中作為建模的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)導(dǎo)出將SketchUp模型導(dǎo)出為AutoCAD格式，方便進(jìn)行工程制圖和標(biāo)注。協(xié)同工作AutoCAD和SketchUp可以協(xié)同工作，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，提高建模效率。從CAD圖紙導(dǎo)入SketchUp準(zhǔn)備CAD圖紙清理CAD圖紙，刪除不必要的圖層和對(duì)象，確保圖紙的簡潔性和準(zhǔn)確性。1導(dǎo)出DXF格式將CAD圖紙導(dǎo)出為DXF格式，以便SketchUp可以識(shí)別。2導(dǎo)入SketchUp在SketchUp中選擇“文件”->“導(dǎo)入”，選擇DXF文件，進(jìn)行導(dǎo)入設(shè)置，即可將CAD圖紙導(dǎo)入到SketchUp中。3AutoCAD中常用的城市規(guī)劃圖例道路、綠地、建筑、水體、管線等，熟悉這些圖例的含義和繪制方法，可以更好地理解和使用CAD圖紙進(jìn)行城市規(guī)劃設(shè)計(jì)。在AutoCAD中進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)道路規(guī)劃直線、多段線、圓弧、偏移、倒角綠地規(guī)劃多段線、樣條曲線、填充建筑布局矩形、復(fù)制、鏡像、陣列可以使用AutoCAD進(jìn)行道路規(guī)劃、綠地規(guī)劃、建筑布局等城市規(guī)劃設(shè)計(jì)，利用AutoCAD的強(qiáng)大繪圖功能和精確的尺寸控制，可以創(chuàng)建高質(zhì)量的城市規(guī)劃圖紙。第五章：3dsMax建模高級(jí)技巧界面熟悉了解3dsMax的界面布局和各個(gè)功能模塊。工具箱掌握3dsMax的建模工具箱，包括各種基本幾何體、修改器等。材質(zhì)貼圖學(xué)習(xí)3dsMax的材質(zhì)和貼圖設(shè)置，美化模型。3dsMax界面介紹菜單欄包含文件、編輯、工具、組、視圖、渲染、自定義等菜單，提供各種功能選項(xiàng)。工具欄提供常用工具的快捷方式，如選擇、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放、捕捉等。命令面板是3dsMax的核心功能區(qū)，包含各種建模工具、修改器、材質(zhì)、燈光等設(shè)置。3dsMax建模工具箱基本幾何體提供各種基本幾何體，如立方體、球體、圓柱體、圓錐體等，可以作為建模的基礎(chǔ)。修改器提供各種修改器，如彎曲、扭曲、錐化、噪波等，可以對(duì)模型進(jìn)行各種變形和修改。樣條線提供各種樣條線，可以創(chuàng)建復(fù)雜的曲線和曲面，用于建模各種異形體。材質(zhì)與貼圖：美化模型創(chuàng)建材質(zhì)在材質(zhì)編輯器中創(chuàng)建材質(zhì)，設(shè)置材質(zhì)的顏色、光澤度、反射率等屬性。1添加貼圖為材質(zhì)添加貼圖，如漫反射貼圖、法線貼圖、高光貼圖等，增加模型的細(xì)節(jié)和真實(shí)感。2應(yīng)用材質(zhì)將材質(zhì)應(yīng)用到模型上，調(diào)整材質(zhì)的參數(shù)，使模型呈現(xiàn)出理想的效果。3燈光設(shè)置：營造氛圍泛光燈照亮整個(gè)場(chǎng)景，提供均勻的光照。聚光燈照亮特定區(qū)域，可以控制光照范圍和強(qiáng)度。天光模擬自然光照，提供柔和的光線。渲染設(shè)置：輸出高質(zhì)量圖像根據(jù)需要選擇合適的渲染器，設(shè)置分辨率、抗鋸齒、采樣質(zhì)量等參數(shù)，輸出高質(zhì)量的圖像或動(dòng)畫。第六章：城市規(guī)劃模型案例分析居住區(qū)規(guī)劃模型分析居住區(qū)規(guī)劃模型的設(shè)計(jì)理念、布局方式、景觀環(huán)境等。商業(yè)區(qū)規(guī)劃模型分析商業(yè)區(qū)規(guī)劃模型的功能分區(qū)、交通組織、商業(yè)氛圍等。公園綠地規(guī)劃模型分析公園綠地規(guī)劃模型的景觀設(shè)計(jì)、生態(tài)功能、游憩設(shè)施等。居住區(qū)規(guī)劃模型設(shè)計(jì)理念以人為本，注重居住舒適性和生活便利性，打造宜居社區(qū)。布局方式采用組團(tuán)式布局，形成多個(gè)小型的居住單元，增強(qiáng)鄰里交往。景觀環(huán)境注重綠化和景觀設(shè)計(jì)，營造優(yōu)美的居住環(huán)境，提高居民的生活質(zhì)量。商業(yè)區(qū)規(guī)劃模型功能分區(qū)將商業(yè)區(qū)劃分為零售區(qū)、餐飲區(qū)、娛樂區(qū)等，滿足不同的消費(fèi)需求。交通組織優(yōu)化交通組織，提供便捷的交通方式，方便顧客到達(dá)和離開。商業(yè)氛圍營造濃厚的商業(yè)氛圍，吸引顧客前來消費(fèi)，促進(jìn)商業(yè)發(fā)展。工業(yè)區(qū)規(guī)劃模型功能分區(qū)將工業(yè)區(qū)劃分為生產(chǎn)區(qū)、倉儲(chǔ)區(qū)、辦公區(qū)等，提高生產(chǎn)效率。交通組織優(yōu)化交通組織，提供便捷的物流通道，方便貨物運(yùn)輸。公園綠地規(guī)劃模型景觀設(shè)計(jì)注重景觀設(shè)計(jì)，營造優(yōu)美的自然環(huán)境，提供游憩和觀賞的場(chǎng)所。1生態(tài)功能發(fā)揮公園綠地的生態(tài)功能，改善城市環(huán)境，提高空氣質(zhì)量。2游憩設(shè)施提供各種游憩設(shè)施，滿足市民的休閑娛樂需求，提高生活質(zhì)量。3交通樞紐規(guī)劃模型交通組織優(yōu)化交通流線，減少交通擁堵，提高通行效率換乘設(shè)施提供便捷的換乘設(shè)施，方便乘客在不同交通方式之間進(jìn)行換乘服務(wù)設(shè)施提供各種服務(wù)設(shè)施，如候車室、售票廳、餐飲店等，滿足乘客的需求交通樞紐規(guī)劃模型需要綜合考慮交通組織、換乘設(shè)施、服務(wù)設(shè)施等要素，打造高效、便捷、舒適的交通樞紐。第七章：地形建模方法數(shù)據(jù)獲取獲取DEM數(shù)據(jù)或點(diǎn)云數(shù)據(jù)，作為地形建模的基礎(chǔ)。模型創(chuàng)建基于等高線或點(diǎn)云數(shù)據(jù)創(chuàng)建地形模型。修改優(yōu)化對(duì)地形模型進(jìn)行修改和優(yōu)化，使其更加真實(shí)和精確。DEM數(shù)據(jù)獲取與處理數(shù)據(jù)來源可以通過衛(wèi)星遙感、航空攝影、地面測(cè)量等方式獲取DEM數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式DEM數(shù)據(jù)常見的格式有GRID、TIFF等。數(shù)據(jù)處理需要對(duì)DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，如裁剪、重采樣、平滑等，以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量?；诘雀呔€創(chuàng)建地形模型1導(dǎo)入等高線將等高線數(shù)據(jù)導(dǎo)入到建模軟件中。2生成TIN基于等高線生成TIN（不規(guī)則三角網(wǎng)）。3創(chuàng)建地形根據(jù)TIN創(chuàng)建地形模型?；邳c(diǎn)云數(shù)據(jù)創(chuàng)建地形模型導(dǎo)入點(diǎn)云將點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入到建模軟件中。生成網(wǎng)格基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成網(wǎng)格模型。創(chuàng)建地形根據(jù)網(wǎng)格模型創(chuàng)建地形模型。地形修改與優(yōu)化平滑使用平滑工具對(duì)地形進(jìn)行平滑處理，消除鋸齒狀邊緣。1添加細(xì)節(jié)使用雕刻工具添加地形細(xì)節(jié)，如山脊、溝壑、河流等。2裁剪使用裁剪工具裁剪地形，使其符合規(guī)劃范圍。3第八章：模型優(yōu)化與導(dǎo)出模型清理減少模型面數(shù)，提高模型運(yùn)行效率。材質(zhì)優(yōu)化降低材質(zhì)資源占用，減少模型文件大小。格式導(dǎo)出選擇合適的模型導(dǎo)出格式，方便后續(xù)應(yīng)用。模型清理：減少面數(shù)刪除隱藏面刪除模型中被其他面遮擋的隱藏面，減少不必要的面數(shù)。合并共面合并位于同一平面的面，減少模型的面數(shù)。簡化曲面簡化曲面的面數(shù)，減少模型的復(fù)雜度。材質(zhì)優(yōu)化：降低資源占用降低貼圖分辨率降低貼圖的分辨率，減少材質(zhì)的資源占用。減少材質(zhì)數(shù)量減少模型中使用的材質(zhì)數(shù)量，合并相似的材質(zhì)。模型導(dǎo)出格式：DWG,FBX,OBJDWGAutoCAD的默認(rèn)格式，可以保留模型的精確尺寸和圖層信息，適合用于工程制圖和標(biāo)注。FBX一種通用的三維模型格式，可以保留模型的幾何信息、材質(zhì)信息、動(dòng)畫信息等，適合用于游戲開發(fā)和影視制作。OBJ一種簡單的三維模型格式，只保留模型的幾何信息和材質(zhì)信息，適合用于快速預(yù)覽和展示。模型導(dǎo)入到GIS平臺(tái)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換將模型轉(zhuǎn)換為GIS平臺(tái)支持的格式，如SHP、GeoJSON等坐標(biāo)校正將模型的坐標(biāo)與GIS平臺(tái)的坐標(biāo)系進(jìn)行校正，確保模型的地理位置準(zhǔn)確數(shù)據(jù)導(dǎo)入將模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入到GIS平臺(tái)中，進(jìn)行展示和分析可以將三維模型導(dǎo)入到GIS平臺(tái)中，與地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，用于城市規(guī)劃分析、可視化展示等應(yīng)用。第九章：模型展示與可視化動(dòng)畫制作制作漫游城市動(dòng)畫，展示城市規(guī)劃的成果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，提供沉浸式體驗(yàn)，讓用戶身臨