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【一】:地形绘图与CAD
地形绘图与CAD
第一章 绪论
1 地图的一般概念
以图形作为人类传输地理信息的工具,已经存在几千年,经历了几千年来社会的发展。从远古时代,我们的祖先就一直寻找描述和分析地球表面空间事物的工具,从交通运输、农田水利、市政建设管理、疆土区域的划分以及行军打仗,都离不开空间信息。长期以来最普通的工具就是地图。人类以地图作为认识客观世界、传递时空信息的方式之一,不但没有被其他形式所代替,却随着科学技术的进步,使地图的制作精度不断提高,表现形式更加多样、应用功能不断扩大、制图理论日趋成熟。地图成为生产建设、科学试验、日常生活不可或缺的工具。
1. 基本特性
⑪ 地图有一定的数学法则
比例尺、地图投影、各种坐标系统就构成了地图的数学法则。地球表面是一个不规则的球面,它不能直接展成平面,所以必须采用一定的数学法则,将地球上的经纬线转移到平面上,并按比例缩小绘到平面上。
⑫地图使用专门符号
把制图对象的地理位置及范围,质量和数量特征,时-空分布规律与相互关系,用十分概括与抽象的符号加以表示。作为对客观事物的抽象表示----符号,不仅可以是图形,还可以广义的理解为文字注记和数字形式。
⑬地图必须经过制图综合
地图上所表示的是在大量的地理信息中,根据应用需要选取最主要的信息加以处理,并经过人类的思维与加工即制图综合形成地图。这种经过分类、简化、夸张和符号化,从地理信息形成地图信息的过程就是地图概括。它反映了人们对所选取地理信息内在的、本质的特征及联系的认识。
⑭ 地图是地理信息的载体
地图容纳和储存了数量巨大的信息,而作为信息的载体,可以是传统概念上的纸质地图、实体模型、可以是各种可视化屏幕影像、声像地图,也可以是触觉地图。 2. 地图的定义
地图是遵循一定的数学法则,将地理信息通过科学的概括综合,运用符号系统表示在一定的载体上的图形,以传递它们的数量、质量在时间和空间上的分布规律和发展变化。 3.地图的作用
(1)认识功能
作为表达空间现象一种主要的图形形式,它的认知功能表现在许多方面:①可以组成整体、全局的概念,也就是确立地理信息明确的空间位置。例如我国的各民族的区域分布十分分散,依靠语言或文字描述,无法构成整体分布状况的概念,而通过绘制“中国民族区域分布图”则能圆满地解决问题。②获得物体所具有的定性及定量特征。提供空间分布物体和现象的尺寸、维数、范围等概念,形成正确的对比概念、图形感受及制图对象空间立体分布和时间过程变化。③建立地物与地物或现象与现象间的空间关系。④易于建立正确的空间图像。只有地图才能帮助人们迅速建立正确的空间图形。地图是人类认识自己赖以生存环境的最主要的,并且永远不可代替的工具。
(2)模拟功能
模型与它表示的对象具有相似性,模型可以有物质模型与概念模型之分。
物质模型是比较容易理解的,因为地图特别是表示各种基本地理要素的普通地图,可以直观地感受到是制图区域的一种实体模型。
概念模型是对实体的一种概括与抽象,它又可分为形象模型与符号模型。形象模型是运用思维能力对客观存在进行的简化与概括;符号模型是运用符号和图形对客观存在进行简化和抽象的过程。地图兼具这两方面的特点,被视为是一种形象-符号模型。
作为一种时空模型,地图在科学预测中发挥重要作用,如气象预报、灾害性要素的变迁及过程预测。
(3)信息的载负和传递功能
地图能容纳和贮存的信息量是十分巨大的,是空间信息的理想载体,地图信息由直接信息和间接信息两部分组成:
直接信息是地图上表示的地理信息,如道路、河流网、居民点等用图形符号直接表示;间接信息是经过分析解译而获得有关现象或物体规律的信息。
(4)政治活动、文化教育、日常生活
地图具有鲜明的政治性及法律效力。地图是进行思想政治教育的有力工具。在教学活动中,特别是地理教学中地图更是绝不可忽视的重要教学手段。在日常生活中,也都离不开地图,需要运用一定的地图知识。
4. 地图的应用
(1)经济建设
自然资源调查和开发需要精度高、现势性强的地图作为必要的工具。工矿、交通、水利等基本建设,从选址、选线、勘测设计到工程施工,都离不开地图。城市规划、居民地布局、地籍管理等需要以比例尺较大的平面地图作为基础图件。农业方面的应用十分广泛,荒地开垦、沙漠治理、旱地灌溉、水土保持、防洪排涝、盐碱地改良、大规模的改造自然工程都离不开地图。
(2)科学研究
进行科学研究时,一方面需要选用各种适宜的比例尺的地图作为地理底图,通过野外工作及室内地图分析,研究各种要素的分布规律、动态变化及相互联系,得到重要的研究结论,综合评价或作出预测预报。另一方面又把地图作为一种重要及独立的成果表达形式。
(3)国防建设
地图对军事活动的作用是不言而喻的,从各兵种、军种的首脑机关决策战略方针,中级指挥员制定战役计划,基层指挥员指挥具体的战斗行动,都无法离开地图。
5. 地图的分类
(1)按内容分类
普通地图:普通地图是表示自然地理和社会经济一般特征的地图,它并不偏重某个要素。主要表示水文、地形、土质植被、交通网、居民点和境界线七大要素。普通地图按内容的概括程度,区域及图幅的划分状况等分为地形图和地理图。地形图:比例尺大于1:100万的普通地图。其中1:5000、1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:20万、1:50万、1:100万比例尺的地形图称为国家基本比例尺地形图。地理图:比例尺小于1:100万的普通地图。常见的有1:250万1:400万1:800万1:1000万等
专题地图:专题地图是着重表示一种或几种主体要素及它们之间互相关系的地图。
(2)按比例尺分类
大比例尺地图:包括比例尺大于或等于1:10万的地图。
中比例尺地图:包括比例尺小于1:10万至1:100万的地图。
小比例尺地图:小于1:100万的地图。
地形图按比例尺分类
大比例尺地形图:1:500、1:1000、1:2000、1:5000比例尺的地形图。
中比例尺地形图:1:10000、1:25000、1:50000、1:10000比例尺的地形图。 小比例尺地形图: 1:250000、1:500000、1:1000000比例尺的地形图。
(3)按区域分类
星球图,地球图
世界图,大洲图,大洋图,半球图
国家图,次级行政区图等
局部区域图: 海域图,区域图等
(4)按地图的视觉化状况分类
有实地图与虚地图。实地图是空间数据可视化的地图,包括纸介质和屏幕地图。它是将地图信息经过抽象和符号化以后在指定的载体上形成的。虚地图指存贮于人脑或电脑中的地图,前者即为“心象地图”后者即为“数字地图”。实地图和虚地图可以相互转换,如屏幕地图与存贮在磁带上的数字地图。
(5)按地图的瞬时状态分类
可有静态地图和动态地图。静态地图它所表示的内容都是被固化的。以静态地图来反映动态事物,可以借助于地图符号的变化或同一现象、不同时相静态地图的对比来实现。动态地图是连续快速呈现的一组反映随时间变化的地图,只能在屏幕上以播放的形式实现。
(6)按地图维数分类
可有平面图形及立体图形。或者2维平面地图、3维立体地图、4维动态地图。
(7).按其他指标分类
按用途:教学地图、文化地图、军用地图等。
按语言种类:汉语地图、外文地图、少数民族语言地图等。
按出版使用方式:桌图、挂图、屏幕地图、地图集。
按历史年代:分为古代地图、近代地图、现代地图。
2 地形图的内容和用途
一、地形图的基本内容
主要包括数学要素、自然地理要素、社会经济要素、整饰要素四部分。
(一)、数学要素
1.经纬线(地理坐标网):地形图将地球上的经纬线转到平面上,从而构成一定经纬度间隔表示的经纬线,用来确定地球表面上任一点的地理坐标。
2.平面直角坐标网:由纵横坐标线构成的,纵坐标线平行于投影带的中央经线,横坐标线平行于赤道。
3.测量控制点:指地形图上的三角点、埋石点、水准点等。
4.比例尺:是地形图缩小的比率。
(二)、自然地理要素
1.水系:江、河、湖、海、水库、运河、沟渠、井、泉等。
2.地貌:平原、丘陵、山地、冰川、盆地、沙漠及变形地貌等。www.shanpow.com_cad景观地形如何画。
3.土质植被:森林、灌木林、草地、沼泽地、沙砾地、盐碱地等。
(三)、社会经济要素
1.居民点:城市、集镇、独立住房、工厂、学校以及农林牧渔场等。
2.道路:铁路、公路、大车路、乡村路、小路等。
3.境界:国界、省界(直辖市、自治区)、市界自治洲、直辖市界、地区界、县界,
自治县、旗、乡界等。
4.独立地物:纪念碑、水塔等。
5.管线:通信线、电力线、管道等。
(四)、注记整饰要素
指图廓内(名称注记;数字注记;说明注记)、图廓间(经纬度、坐标网注记;境界线界端注记)、图廓外(图名、图号、省市县属注记;测图日期、成图方法;坐标系、高程系、等高距;测绘机关、接图表、数字比例尺)的各种注记和图形。
二、地形图的用途
1.根据地形图的实地定向,结合地形图进行踏勘,调查研究,了解情况。
2.在地形图上了解地面上交通、建筑物、水渠、植被和地貌的分布情况,以便确定改造利用措施。
3.在地形图上量算坡度、距离、面积、体积和容积等。
4.利用地形图选择水库库址,确定水库汇水面积。
5.在地形图上截取各种线路和方向的纵横面图。
6.利用地形图做底图,编制各种专题地图。
7.大比例尺地形图可以通过缩放成为另一种比例尺地形图。
3 大比例尺地形图的成图过程
地形图是测绘工作最后的重要成果之一,大比例尺地形图是根据控制测量成果,经过清绘或刻绘,最后经制版而成的。
一、传统技术编制地图
用传统技术编制地图分为四个阶段:地图设计,原图编绘,出版准备,地图印刷。
(一)地图设计阶段
基本内容包括:确定地图的用途和地图的使用对象,收集并分析评价制图资料,研究制图区域的地理特征,选择地图内容和比例尺,确定表示方法、制图综合原则并选择制图工艺,最后编写地图的设计文件。
(二)原图编绘阶段
这一阶段的工作包括:建立数字基础,转绘地图内容,在编绘用底图上实施制图综合和图形描绘,最终获得编绘原图。当然,这些工作都是在地图设计书的指导下进行的。www.shanpow.com_cad景观地形如何画。
(三)地图的出版准备
由于地图的编绘原图是多色手工描绘的,描绘时强调的是图形的科学质量,并不着意于线划质量,这种原图不适合直接用于出版印刷,为此需要根据编绘原图制作出线划水平高,适于照相、晒版用的出版原图及相应的分色参考图。这个介于原图编绘与地图印刷之间的阶段,由于其工作是为地图的出版印刷作准备,故称为出版准备阶段。
(四)地图印刷
地图印刷的目的是通过印刷的方法向地图读者提供大量复制的印刷地图。在常规制图的条件下,印刷厂在接到出版原图后,需根据其类型制订制印工艺方案,这包括照相、翻版、分色、制版、打样、修版到印刷等工序。地图印刷使用单色或多色平版印刷机来完成。
二、计算机地图制图的基本过程
利用计算机及由计算机控制的输入、输出设备作为主要的制图工具,通过数据技术和数字处理方法实现的地图制图称为计算机地图制图。
(一)地图设计。
根据地图的用途确定地图的制图资料和比例尺、地图内容和表示方法等。资料选择除考虑其内容外,还要顾及数字化的方法,并进行数字化的准备工作,例如确定要素的分层、分色;根据地图的用途和特点,选定制图软件及需要进一步研究开发的内容,最后仍然是写出
地图的设计书。
(二)数据输入。
这是获取数据的阶段,要将资料的图形图像转换为数字,以便由计算机存储、识别和处理。当前使用的数字化方法基本上是两种,第一是以联机方式用手扶跟踪的方法进行数字化;第二是自动扫描的方法。两种方式各有其优缺点。由于两种输入方式获得的数据可以相互转换,扫描方式正越来越多地受到注意。制图用的统计数据可直接用键盘输入计算机。制图资料经过数字化以后,建立数据库,供计算机处理和应用。
(三)数据处理。
计算机制图的过程先是由图形变成数字(数字化),在数据库的控制下,要对数据进行处理(按制图要求对图形进行改变),再把数字转换为图形(图形输出)。数据处理是在输入与输出之间的这个阶段,包括数据的检索、更新、选取、变换等,这些工作都是制图人员调用程序来实现的。
(四)图形输出。
制图数据经过计算机处理以后,变成了绘图机可认识的信息,以驱动绘图机输出图形。
第二章 绘图材料、工具、仪器
1 绘图材料
1.绘图纸
描绘地图的用纸应质地坚韧、细密、伸缩性小,色白且不渗水。
2.透明纸
也称映绘纸或描绘纸。
3.聚纸薄膜
是一种透明的塑料片基,用于绘图的薄膜有厚度为0.05~0.12mm多种类型。
4.绘图铅笔和橡皮
铅笔有软铅和硬铅之分;橡皮有软、硬及沙质之分。
5.墨
描绘地形图的墨应为色泽乌润,经久不褪色,含胶量适宜,不渗散。
6.直尺、三角板、三棱尺和曲线板
检查每条边是否成一直线。三棱尺又称比例尺,是在地形图上以一定比例尺量取长度的专用尺。曲线板是用来在图上依托描绘各种曲线的模板。
7.玻璃棒
靠玻璃棒着墨不易弄污图纸,并可借助其的滚动画平行直线。
8.擦洗仪器
水孟、海绵和擦笔布擦洗仪器。
9.修图工具
用于清除图面上被沾污的或画错部分墨迹的工具。
10.点线符号标准表
用以检查绘图中点、线、圆等规格是否标准。
2 绘图小钢笔的检查、修磨及使用
绘图小钢笔,又称小钢笔或小笔尖,由笔杆和笔尖组成。它不同于一般的钢笔和自来水笔,它的笔头较小,钢片薄,笔端尖锐,可绘纤细的线条。
小钢笔是绘制地形图的主要工具之一,凡是不能用绘图仪器或其它方法(如剪贴)来绘出的线划、符号及文字数字等,都需要使用小钢笔进行描绘。
一、绘图小钢笔的检修
【二】:园林景观地形制作
摘要:随着计算机软、硬件技术的发展,利用计算机技术进行园林景观表现已成为目前主要的表现形式,通过比较三维软件的不同特点,应用3ds max 在表现园林地形景观方面具有快捷高效、易交流等特点,探讨了以3ds max 为主制作自然起伏地形、假山置石、园林水景的方法和思路,以期对园林景观效果图的表现有所借鉴。 关键词: 地形设计;计算机辅助设计;景观设计;3ds max 作者:郭舜
中国园林在形式上体现的是自然美,它不求轴线对称,也没有明显的规则可循,而是山环水抱,曲折蜿蜒,讲求“虽由人作,宛自天开”。因此,园林设计的过程具有更多的灵活性和随机性,在方案阶段往往需要反复地调整修改,这些都增加了园林景观效果图的表现难度。利用计算机技术进行园林景观表现已成为目前主要的表现形式,它不仅方便设计人员探讨设计方案,对设计成果更有预见性和把握性,还有助于客户直观形象地领会设计意图,从而做出判断和选择。
一 软件选择
随着计算机技术的不断发展,目前在园林规划设计中用于三维设计表现的软件很多,主要有4 类:(1)通用CAD 软件包中附带的三维功能,如AutoCAD、ProE、MicroStation、LandCAD、LHCAD 等;(2)通用动画软件包中附带的三维功能模型建造功能, 如3ds max 、Softimage、LightWave3D、Maya、Bryce、Vue 等;(3)专业CAD 软件包中所附带的三维功能, 如ChiefArchitect、天正建筑等;(4)通用演示图形软件中所附带的功能,如CorelDream、3Dextreme 等。[1]
上述软件在某些方面有很优秀的表现,但综合而言,3ds max 以其快捷的建模功能、丰富的纹理贴图、绚丽的灯光处理、灵活的相机设置、强大的渲染效果、丰富的扩展性和数据交流的方面性,是目前国内应用最为广泛的三维设计软件,也是目前制作园林景观效果图的主流选择。其他软件在实际操作中或因与常用软件的兼容性问题,或因使用方便性的问题,或因价格昂贵导致普及性不够的问题而影响了其应用。
二 地形表现方法 地形是构成园林景观的骨架,是园林中所有景观元素与设施的载体。地形处理的好坏直接影响园林空间的美学特征、布局方式、景观效果和排水设施等要素。
[2]园林地形设计可分为陆地和水体两部分,为此,就3ds max为主表现自然起伏地形、假山置石、园林水景的方法和思路进行探讨。
(一)自然起伏地形 地形包括平坦地形、凸地形和凹地形。平坦地形比较容易表现,而自然起伏变化的凹凸地形是园林景观的重要特点,也是模型最难以建立的,因此它可以代表园林地形建造的基本技术。
(1)多边形变形法。这种方法是直接根据地形的高低起伏情况,手动调节各方向轴的数值以生成地形。该法简便快捷,可使起伏的山地和平地较自然的混为一体,生成的地形效果自然逼真,但精确度较低。[3] 创建方法是先用样条线(Spline)画出底面形状,然后塌陷为多边形物体(Poly),在次物体面层级(Face)中,选择塌陷后形成的面,应用斜角挤压(Bevel),按照地形的倾斜程度不同依次挤压出形状,再用点层级(Vertex)拖拽每个顶点使山体自然不规则,最后网格光滑(Mesh smooth)。为使地形凹凸变化更丰富自然,可再添加自由变形(FFD)修改器进行修改,最后完成贴图和材质的处理。
(2)位移贴图法。这种方法是在位移修改器中引入1张灰度图像,并利用图像的灰度明暗变化来改变对象的表面结构,以形成高低错落的地形地貌。对于面积较大,地形变化复杂且精度要求不高的景观处理适宜此种方法。运用此法时,处理好灰度图像是关键。 创建方法是先找一幅等高线地形图(或在CAD 中绘制亦可),仔细观察地形变化,然后按等高线的高低顺序依次从白到黑填色,在Photoshop 中绘制黑白关系图,(黑色地方表示最低,白色表示最高)。在3ds max 中建立面片Quad Patch),加位移(Displace)修改器,用于生成地形。导入刚创建的的黑白图,根据实际情况调节调节Strength、Decay 等参数,再转换
为可编辑网格(editable mesh),针对细节进一步调整修改,再添加UVW map 修改器,最后赋上相应的地形材质。[4]
(3)等高线法。即直接根据设计等高线的大小高低,由计算机自行生成山体。该法尺度精确,操作快捷,但山体景观比较生硬。
创建方法是先用样条线(Spline)绘制山脉的等高线(尽量用折线而不要用曲线,且折线的段数尽量多些,每层点的数量最好一样),将等高线在高度方向上依次拖到相应的高度,通过地形(Terrian)命令,依次从下往上拾取线条,即可形成山脉。为使地面起伏自然,对地形物体添加网格光滑(Mesh smooth),再用躁波(Noise)命令调整地形,以获取凹凸不平的地表效果。[5]
(4)层叠法。这种方法可以将地形(特别是山丘)的高差变化和平面轮廓造型精确地表现出来,但所层叠的山体外形较呆板,当截面数量较少时,外形会呈现梯田状。创建线形时要注意各层线条步数的一致和各控制点的对应关系。
创建方法是先用样条线(Spline)精确描绘出平面图中各层等高线的轮廓,并在前(Font)视图中,用样条线(Spline)作出表示山体高度的直线, 应用放样(CompoundObject/Loft)命令,生成山体的粗胚,再添加UVWMap 修改器,选择平面(Planar)贴图方式,通过混合(Mix)等贴图类型来混合两种材质(如草坪和沙砾),从而获得尺度精确的山体。[6]
(5)NURBS 曲线法。NURBS 曲面与实体建模方式有所不同,特别适合创建复杂的曲面造型,使用它可以使圆滑曲面的构建变得简单方便。该法快捷直观,所生成的地形蜿蜒起伏自然。 创建方法是先创建点曲面( NURBS Surfaces/PointSurf),按照地形实际的长宽比例创建曲面。进入修改面板,在点次物体面层级(point)中,打开软选择(soft selection),调节各项参数与实际地形相近,最后赋上合适的地形材质。
(二)假山置石
中国园林有“无园不石”之说,假山置石是中国园林的传统艺术,不仅有其独特的观赏价值,而且能陶冶情操,给人们无穷的精神享受,丰富了园林的内涵。
计算机表现假山置石景观,应尽可能模拟假山置石有聚有散、有断有续、主次分明、高低起伏、顾盼呼应、虚实相间的布局特点,如此方能达到计算机辅助设计表现园林景观的目的。[7]假山置石的制作,既可以模拟自然的生成方式,使用独立的石块来拼合,也可以采用面片变形的方式来获取。[8]
(1)网格变形法。这种方法是根据石块质、色、纹、面、体、姿的情况,手动调节各方向轴的数值。该法简便直观,但对设计师有较高的审美要求,多应用于独立的峰石。
创建方法是先建立方体(box),然后塌陷为可编辑网格(editable mesh),调整各次物体层级参数,按照山体的外形,应用挤压(bevel)、拉伸(extrud)等命令将规整的几何外形调整出形状各异的几何体,形成山体形状后,再应用网格光滑(Mesh smooth)。为使山形凹凸有致、有断有续、起伏自然,可根据设计需要运用布尔运算(boolean)在假山石中挖出缝隙、孔洞,最后完成贴图和材质的处理。 (2)位移贴图法。创建方法是先建立平面(plane),给该平面添加位移(Displace)修改器,导入一张合适的灰度图,根据实际情况调节Strength、Decay 等参数,再转换为可编辑网格(editable mesh),针对山形走势进一步调整细节,再添加UVW map 修改器,最后附上合适的石材质即可。 (3) 噪波变形法。创建方法是先建立球体(Geosphere) , 应用选择并缩放(select and uniform scale)工具,在前(front)视图中沿Y 轴进行缩放,在顶(top)视图中沿X、Y 轴进行适当的缩放,完成石头的雏形创建。加入噪波修改器(noise)进行多次噪波处理,并添加网格光滑(Mesh smooth),直至效果满意为止[8]。 此外,为表现园林置石中的散置场景,使石块“攒三聚五,散漫理之”地随机分布在表面的不同地方,可在前述创建独立石块的基础上,通过随机分布命令(Compound Objects/Scatter) , 选取分配对象区(Pick Distribution Object)www.shanpow.com_cad景观地形如何画。
下面的移动(Move)命令,输入复制数目,在分配对象参数(Distribution Object Parameters)下选择只使用选择的面(Use Selected Faces Only)。完成之后,再将其转为可编辑网格(Editable Mesh), 选择元素子项(Face),再分离(Detach),运用上述步骤对不同大小的石块进行同样方法的操作,最终可以形成随机散布且大小不一的散置场景。 (三)园林水景 中国园林有“无水不成园”之说,水景是构成园林景观的重要组成部分,园林理水有动态和静态之分,着重取“自然”之意,塑造出湖、池、瀑、泉等多种形式的水体。 运用计算机辅助设计技术可以模拟表现水景的各种变化,对于静态的水体,多是表现水边景物的倒影或是水的透明感,考虑的是如何表现水的材质变化;动态的水体则考虑如何表现涟漪、波纹、喷泉、瀑布的动态效果。在计算机进行水体表现时,应特别注意环境的烘托,如宁静的水面因有一定的倒影能力,可以运用水的倒影效果将天空、云雾、树木、亭台、山石等以借景的手法引入其中,使园景变得宽广而深远。 (1)贴图法。对于大面积的水体,常用与地形直接相连的面片(Patch)来表示,通过周围地形的反衬形成水面的轮廓。贴图法制作而成的水体适用于表现平静或微风吹拂的水面景观。 创建方法是先建立面片(quad Patch),加入噪波修改器(noise)调整z 轴数值,得到水体的实体,应用UVW map 修改器,选择平面(Planar)贴图方式,再对材质进行编辑,在漫反射(Diffuse)贴图通道使用smoke 贴图类型,在反射(Reflection)和折射(Refraction)贴图通道使用raytrce 贴图类型,调节各种贴图类型的内部参数后渲染着色,观察效果并再次调整,即可获得水面平静的湖池景观。如果在材质中使用noise、bump 等贴图类型,则可以模拟水面的动态效果。[1] 此外,对于平静的水面景观也可在效果图的后期处理中直接使用贴图。这种方法是仅使用Photoshop 本身的功能,按照设计方案的水景要求,选择合适的水景素材图片直接拼贴,并按照水体在场景中的透视关系调整水体的位置、色彩和光影。该方法操作简单,在水景效果表现图中常用,但对审美要求较高,否则易导致缺乏生动感和真实感。 (2)空间扭曲法。空间扭曲法是根据水面波纹的大小,直接使用涟漪(Ripple)命令制作有涟漪的水面景观。因涟漪的参数可调,可以产生不同的波长、振幅的水态。该法操作简便直观,水体效果自然逼真。 创建方法是先用样条线(Spline)绘出平面轮廓,再用挤出( Extrude ) 命令得到有厚度的水体, 应用SpaceWarps/Ripple 命令,在顶(top)视图中创建涟漪(Ripple),并调整参数栏中的振幅、波长、衰退等参数,通过工具栏中的空间绑定(Blind Space Wrap)按钮,把创建的涟漪绑定到刚建立的水体上,水体受涟漪的影响而产生表面变形,最后进行材质编辑,贴图及渲染着色,即可产生微波起伏的湖池景观。[9] (3)粒子系统。粒子系统主要用来制作喷泉、瀑布、跌水等动态的水体景观效果。 创建方法是在顶(top)视图中创建粒子系统(super Spray),并以Z 轴镜像,使得粒子系统发射器向上喷射,调整好参数。再用涟漪(SpaceWarps/Ripple)命令,选取Particles&Dynamics/Gravity,调整其参数。创建空间绑定(Blind Space Warp),拖到刚建立的粒子系统上,将两者绑定。同理,再创建球形风(SpaceWarps /Wind)和推力(SpaceWarps /Push),并与粒子系统联接,形成喷泉的水柱,分别在Diffuse 、Self-illumination 贴图通道中赋予Bitmap 贴图类型和Smoke 贴图类型,调节各贴图类型的内部参数,使喷泉既有水的材质又带有雾化的效果,最后进行渲染着色。[10] (4)reactor 系统。reactor 系统是3ds max 自带的动力学插件,整合支持了流体模拟。reactor 系统中的water 对象可以逼真地模拟出自然界的水面以及在水面上下浮沉、生成波浪和涟漪等效果。 创建方法是先视水体情况建立水面环境, 通过helpers/rbcollection 创建刚体, 再组建刚体集合(properties/add),在顶(top)视图建立平面网格物体(reactor/water),大小与水体面积一样,再建立平面(plane),并增加其段数。创建空间绑定(Blind Space Warp)并拖到刚建立的water 上,将两者连接,打开reactor/preview in windows 进行模拟运算,利用空间扭曲的变形力将水的波动在平面上表现出来,直至效果满意为止,最后进行渲染着色。[11] 三 结语 园林设计是一门综
合性的环境艺术,讲究“构园无格,借景有因”,力求精炼概括山水之胜,表现天然风致之美。目前,计算机技术已经广泛应用于园林规划设计的各个方面,它使设计工作由繁变简,由呆板变生动,拓展了设计空间,但要实现计算机技术和园林设计的完全融合则还有许多技术问题亟待解决。3ds max 是制作园林景观效果图的主流选择,可以为园林景观表现提供良好的展示手段,但要设计出更加完美、更加人性化的作品,还需要大量的软件运用技巧。此外,园林设计的过程又是以熟练的手绘表现图为基础,只有掌握了素描、色彩、透视、尺度等概念,才能运用计算机技术绘制好园林景观表现图。[12] 以上仅就以3ds max 为主如何表现园林地形景观进行了粗浅的探讨,随着计算机软、硬件技术的,园林设计的表现方法和形式将日益增多,技术操作将更加简捷方便,园林表现图的制作也必将有更广阔的前景。 参考文献: [1]卢圣.模型建造在园林中的应用研究[D].北京林业大学硕士学位论文,2004:28-47. [2]王晓俊. 风景园林设计[M]. 江苏:江苏科学技术出版社,1993. [3]张璐,黄振宇.3DStudioMAX 建筑装饰设计[M].北京:清华大学出版社,2000. [4]卢圣.计算机辅助园林设计
[M].北京:气象出版社,2001. [5]张拓.3DStudioMAX 建筑效果图制作精髓[M].北京:北京希望电子出版社,2000. [6]刘继良.3Dsudio MAXR3 创意实例[M].北京:清华大学出版社,2000. [7] 庄树渊. 园林置石选石及布局初探[J]. 中国园林,2002,(1):82-84. [8]黄心渊,翟海娟.计算机园林景观表现应用教程[M].北京:科学出版社,2006. [9]陈晓娟,等.3DS MAX 表现园林山水景观效果方法的探讨[J].仲恺农业技术学院学报,2002,(2):10-14. [10]辛文.高志清.园林建筑效果图制作实例[M].北京:人民邮电出版社,2000. [11]王琦.3ds max5 白金手册[Z].北京:北京科海电子出版社,2002. [12]屈永建,陈永贵.计算机辅助设计在绘制园林表现图中的应用[J].西北林学院学报,2001,(1):66-69.
【三】:CAD园林景观设计如何绘制施工图
园林设计就是在一定的地域范围内,运用园林艺术和工程技术手段,通过改造地形(或进一步筑山、叠石、理水),种植树木、花草,营造建筑和布置园路等途径创作而建成美的自然环境和生活、游憩境域的过程。
这门学科所涉及的知识面较广,它包含文学、艺术、生物、生态、工程、建筑等诸多领域,同时,又要求综合各学科的知识统一于园林艺术之中。所以,园林设计是一门研究如何应用艺术和技术手段处理自然、建筑和人类活动之间复杂关系,达到和谐完美、生态良好、景色如画之境界的一门学科。
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【四】:AutoCAD工程师就业前景
AutoCAD是世界上应用最广的CAD应用软件,是世界工业图纸交流的标准,适用面极为广泛,而又易学易用,几乎遍及了当今工业社会的方方面面,比如土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、服装鞋帽、航空航天、轻工化工等诸多领域。如果您希望从事工程师或技术员,工具设计员、建筑设计员、机械设计等方面的工作,那么,应用计算机辅助设计软件的水平将是衡量你的专业水平的标准之一。
最重要的是,把自己的创造性思维快速准确地在图纸中反映,那么您首先必须熟练掌握的就是AutoCAD软件,AutoCAD是您的终生职业不可缺少并永远相伴的工具。
AutoCAD应用工程师的就业前景是很广阔和乐观的,主要为以下几个方面:
1、合资企业(当然指制造业)的生产设计部门;
2、研究院、设计院等科研部门;
3、建筑行业的制图工程师;
4、政府机关(如:房管局的产权测绘、资料中心的制图工程师) 等等。
在效果图应用中,CAD的作用主要在于精确制图。一是平面的参考,因为在很多园林景观效果图中,无法用3D来绘制精确的地形,一般的作法是将CAD绘制好的图导入3DMAX中作为参照;二是绘制复杂图形,在制作效果图的过程中遇到较为复杂、或者要求精确的图形在3D中难以完成,就要使用CAD来帮忙;三是部分模型库的使用,CAD的大量专业应用模块和软件决定了在某个领域和方面有其快捷和方便的特性,不客观对待也是不对的。
另外,工人们是难以根据效果图来施工的,因为效果图只制作可见部分,看不到的部分不做出来;绘制好的模型也无法测量出其精确尺寸。所以许多客户会要求在绘制效果图的同时也出一份施工图,包括平、立面图、剖面图、天花图、电路图、灯位图、局部大样图等等。这就要求我们有较强的识图以及绘图能力,如果连基本的平、立面图、剖面图都看不懂的话,就无法根据图纸进行精确的效果图制作,更别说反过来根据做好的效果图绘制施工图。
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【五】:植物种植设计施工图的要点有哪些
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植物种植设计施工图是植物种植施工、工程预结算、工程施工监量和验收的依据,它应能准确表达出种植设计的内容和意图。然而,在我国园要植物设计施工图制图方面还存在按图施工的可操作性不足,施工员难以理解设计意图,施工无法完会达到要求等问题。本文探索如何在设计图纸中清楚地表达设计的思想、施工方法和后续养护管理要求等,使其更具科学、合理性与可操作性。
1、 植物种植设计施工图的常见问题
1.1缺少对现状植物的表示
植物种植范围内往往有一些现状植物,从保护环境的角度出发,应尽量保留原有植物,特别是古树古木、大树及具有观赏价值的草本、灌木等。设计者往往只在施工图中用文字说明而没有图示现状植物,使施工图的准确性不高和可操作性不强,有些甚至连说明都没有,最后导致错伐植物,破坏环境。
1.2、图纸不全,图纸内容过于简单
建筑制图规范对建筑施工图中的总平面图与施工大样图分别有严格的规定,图纸的索引关系清晰,许多植物种植设计者能参照建筑制图规范进行制图,设计文件完整可靠(如对在同一组群内要求的苗木高度不一,同一种植物在不同位置种植时的苗木规格、整形形式和施工技术要求不同等问题,用大样图图示清楚或在平面图中用文字标注说明),但还有一些是"一图了事"--只有一张植物种植设计总平面图,没有大样图,图中的内容表达不清,施工人员无法完全理解设计意图,现场施时临时更改设计的情况很普遍。
1.3、文字标注不准确
植物种植设计图普遍采用特定的图例表示各种植物类型,用文字(或数字编号)标注说明植物名称,而对不同种植点的植物规格要求、造型要求和重要点位的坐标等普遍都没有标注,造成按图施工的可操作性不强,往往需要设计人员亲自选苗、到现场指导和定点放线,才能达到设计要求。这不利于分工合作,造成人力资源的浪费。
1.4、苗木表内容不统一
由于植物的有生命性特点,同一种植物的生长状况,形状姿态,人工整形修剪形式不一,所营造出来的景观有异,施工技术、养护要求和工程营造也不同。我国现行的《风景园林图例图示标准》对种植设计图中的苗木统计表示未做规定,有教材认为苗木表的内容应包括:编号、树种、数量、规格、苗木来源和备注等内容,比较普遍采用的苗木表的格式也包括:编号、树种、规格、种植面积、种植密度、数量和备注等内容,少数图纸能做到在苗木表中包括植物的拉丁学名、植物种植时和后续管理时的形状姿态,只工整形修剪形式事特殊造型要求等。由于苗木表内容不统一,不仅对工程施工带来不便,而且对工程预结算、工程招标、工程施工监理和验收等工作带来困难。
2、 现行的相关规范
1995年7月25日由建设部建标[1995]427号文发布编号为CJJ67-95的《风景园林图例图示标准》,自1996年3月1日起实施。该标准中的第三、四部分分别对常见植物的平面及立面图例做了规定与说明,使植物种植设计中常用图例图示有统一的制图标准,根据实践经验该标准尚存如下不足:
① 对现状植物的图例夫规定;
② 在用字母、数字和文字标注方面该标准只做原则性的规定而没细化;
③ 树冠形态的图例只有自然形而无人工整枝修剪形的规定;
④ 对苗木表的内容和格式没有统一规定。
3、 园林植物种植设计施工图制图方法与图例探索
3.1、现状植物的表示
设计者结合植物现状条件,保留了大量乔灌木,其做法是应用全站仪普测设计范围内的大树位置坐标数据,套叠在现状地形图上,绘出准确的植物现状图,利用此图指导方案设计与种植设计。在施工图中,用乔木图例内加竖细线的方法区分原有树木与设计树木,再在说明中讲明其区别(如果国家制图规范有这点规定,就不必再加文字说明了)。
3.2、总图与分图、详图问题
设计范围的面积有大有小,技术 要求有简有繁,如果一概都只画一张平面图很难表达清楚设计
思想与技术要求,制图时应分别对待处理,在"广州市白云山西侧绿化休闲带绿化设计"中,由于设计范围面积大,设计者采用总平面图(表达园与园之间的关系,总的苗木统计表)→各雷锋平面分图(表达在一个图中各地块的边界关系,该园的苗木统计表)→各地块平面分图(表达地块内的详细植物种植设计,该地块的苗木统计表),→重要位置的大样图,四级图纸层次来进行图纸文件的组织与制作,使设计文件能满足施工、招投标和工程预结算的要求。
对于景观要求细致的种植局部,施工图应有表达植物高低关系、植物造型形式的立面图、剖面图、参考图或文字说明与标注。
3.3、数字和文字标注
从制图和方便标注角度出发,植物种植形式可分为点状种植、片状种植和草
皮种植三种类型,可用不同的方法进行标注。
3.3.1、点状种植
点状种植有规则式与自由式种植两种。对于规则式的点状种植(如行道树,阵列式种植等)可用尺寸标注出株行距,始末树种植点与参照物的距离。而对于自由式的点状种植(如孤植树),可用坐标(采用AutoCAD辅助制图进,这点很容易做到)标注清楚种植点的位置或采用三角形标注法进行标
点状种植植物往往对植物的造型形状、规格的要求较严格,应在施工图中表达清楚,除利用立面图、剖面图表示以外,可用文字来加以标注,与苗木表相结合,用DQ、DG加阿拉伯数字分别表示点状种植的乔木、灌木(DQ1、DQ2、DQ3、…DG1、DG2、DG3…)。
植物的种植修剪和造型代号可用罗马数字:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ…,分别代表自然生长形、圆球开、圆柱形、圆锥形……等。
3.3.2、片状种植
片状种植是指在特定的边缘界线范围内成片种植乔木、灌木和草本植物(除草皮外)的种植形式。对这种种植形式,施工图应绘出清晰的种植范围边界线,标明植物名称、规格、密度等。 对于边缘线呈规则的几何形状的片状种植,可用尺寸标注方法标注,为施工放线提供依据,而对边缘线呈不规则的自由线的片状种植,应绘方格网放线图,文字标注方法见,与苗木表相结合,用PQ、PG加阿拉伯数字分别表示片状种植的乔木、灌木。
3.3.3、草皮种植
草皮是在上述两种种植形式的种植范围以外的绿化种植区域种植,图例是用打点的方法表示,标注应标明其草坪名、规格及种植面积。
3.4、苗木表的内容与格式
苗木表主要作用是: ① 配合图面的植物编号标注,标明植物名称; ② 写出植物的拉丁学名,避免由于同名异物而造成的误解; ③ 规定种植施工所采用的苗木规格、造型要求、种植面积、密度和数量等。