多技术融合下精细化建模的研究与应用

张燕  周悦  谭惠卓  刘美华  王新苗

（大连民族大学 土木工程学院，辽宁 大连 116650）

摘要：本文以南方徽派建筑在北方城市的成功落地为例，结合3Dmax技术、revit技术进行精细化建模，并运用unity3d技术实现虚拟全景漫游展示，快速了解户型详细信息及整个周边环境，较高仿真地进行楼盘展示，同时增强南北方建筑形式的多样化融合。

关键词：精细化建模 虚拟楼盘展示

【中图分类号】TU17        【文献标识码】A

Application of 3D refined modeling technology

in virtual real estate display

(International Bussiness School Dalian Minzu University,Dalian Liaoning 116650,China)

Abstract:Based on the successful landing of the south has been gloriously enrolled building in the northern city as an example, combined with production softwares 3 dmax, revit modeling refinement, and using unity3d technology to realize virtual panoramic roaming, quickly understand family details and the surrounding environment, high simulation to show apartments, at the same time enhance the north and the south building form of diversification.

Key words: Fine modeling;Virtual real estate display

1、引言

虚拟现实技术的不断发展，已带动社会各个行业领域的创新。作为当下最热门的技术，具有十分广阔的发展前景。虚拟技术早在两年前就被国外Halstead Property（纽约最大的房地产经纪公司）、大鳄道格拉斯·艾丽曼等知名房地产公司提出运用到房地产行业。基于虚拟现实技术，我国“贝壳”APP所推出的VR看房，通过屏幕操控了解真实户型、内部构造及周围环境各类信息，很大程度上解决了看房难的问题。但我国建筑行业对于虚拟现实技术的研究和应用与国外发达国家还存在一段距离。本项目以南方徽派建筑在北方城市落地的成功为案例，通过3Dmax及revit技术进行模型的精细化建立，结合unity3d技术进行全方位展示，进一步推进建筑模型信息化。

2、基于3Dmax和revit的徽派建筑

徽派古建筑以砖、木、石为原料，以木构架为主。徽派建筑在总体布局上，依山就势，构思精巧，自然得体；在平面布局上规模灵活，变幻无穷；在空间结构和利用上，造型丰富，讲究韵律美，以马头墙、小青瓦最有特色；在建筑雕刻艺术的综合运用上，融石雕、木雕、砖雕为一体，显得富丽堂皇。

图1 徽派建筑细部图

对于此类有细致化要求的徽派建筑建模情况，单纯依靠3Dmax或者revit的其中任何一种，都不能达到建模所需的所有要求，此时，就需要3Dmax与revit的结合。

以徽派建筑房檐和横梁的局部为例说明：徽派建筑的房檐部分讲究雕檐，突出高超的装饰效果，但是以revit技术无法表现出其精致化的细节，此时就需要3Dmax根据徽派建筑房檐的具体花纹及其雕檐的弯曲弧度等进行精细化建模，再根据其材质进行无缝贴图，力求达到现实性的真实表现力。

图2 3Dmax中房檐效果图

而对于徽派建筑的横梁部分，其构造及其材质等要求比较复杂，对于此类精致的建筑物，其横梁的布置比较繁琐，在实用的基础上更加注重美观性，若用3Dmax进行建模，其所建立的模型面数太多，会使展示系统过于庞大，造成系统承载过高，影响展示效果。此时，采用revit技术进行建模，操作简单，工程量小，所占空间少，并且真实性高，还原程度大，同时不需要进行二次材质贴图，大大缩小了工程量。

图3 Revit中梁效果图

3、徽派建筑三维模型的精细化建立

楼盘是用户了解户型信息及外部交通等各个因素的直接载体，通过revit及3Dsmax软件构筑逼真的三维动态模型，可全方位的展示建筑物内外空间及功能。户型模型能展现户型结构，户型设计，让客户更清晰了解楼盘内部结构，看到直观的样板房形象。可建立外部环境模型展示全面而系统的周边环境。

楼盘的精细化建模对于后期房屋的真实展示具有必要的现实意义。

3.1多技术精细化建模

3.1.1 技术介绍

Revit和3D MAX都是一款快速精确的现代化建筑建模软件，Revit可对徽派建筑的外部轮廓进行快速建模。3D MAX是一款三维动画软件。在高级建模中主要有四种建模方式，多变形建模、面片建模、网格建模NURBS建模，选择一个三维模型通过高级建模四个中的一个，多边形建模主要通过点、边、面多边形、改变三维物体的形状，网格建模等来实现特定的三维效果。3DMX技术广泛运用于可视化等领域。

Unity3D一个让用户轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型引擎。

3.1.2 revit技术下的徽派建筑

（1）徽派建筑结合南方地区精致化建筑的特色，建筑局部细节精致，尺寸要求严格，用Revit导出各建筑部件的三维尺寸和体积数据，为概预算提供资料，资料的准确程度同建模的精确成正比。

（2）徽派建筑所需建筑材料多样，建模材质要求较高。可用Revit在建筑、结构、设备，还有协同、远程协同，带材质输入到3Dsmax的渲染，云渲染，碰撞分析，绿色建筑分析等功能。

（3）强大的联动功能，平、立、剖面、明细表双向关联，一处修改，处处更新，自动避免低级错误。

（4）运用revit技术可实现徽派建筑模型外部轮廓的快速建立。

3.2三维模型制作流程

数据的采集与分析

（1）楼盘的数据主要指其占地面积，所需各类建筑材料的工程量，楼盘附近各个绿化，交通系统的占地情况，以及当地的土质、气候等。

（2）建筑布局数据：向所在公司提取本项目的大量设计图纸，地形规划图等。

（3）装修设计数据：向有关公司提取外部设计样本照片，建筑材料种类。向有关装修公司提取内部装修方案设计图。

（4）资料采集：对于某些建筑地形进行实地测量，精确测定周围的地形地貌和绿化情况。

建筑模块划分

楼盘的建筑方案包括内部和外部两个方向，外部包括整个建筑模型、交通模型，内部包括各种生活用品模型、工艺品模型等。

模型的建立

图4 参数化建模全过程

图5 Revit建立的房屋内部结构图

楼盘建筑的精细化建立增强了建筑三维可视化的效果，赋予了模型更加准确的信息数据，提升可利用的扩大价值，在所有的建筑模块中具有强大的识别能力，从三维角度全方位进行设计工作。后期只需修改参数，即可获得新的模型。整合模型类型，丰富资源信息。

已经建立好的精细化模型可进行数据整改，完成多种种类的模型构建，应用revit技术所拥有的材质数据库，可建立真实的钢筋混凝土、木板等的实体样板，使建立的模型更加真实化，富有材质性，不需要对其进行二次贴图处理，减少工程量，实现快速建模。

（4）Revit建模过程中出现的问题及解决方法：

Revit软件中所包含的各类建筑构件均为同一种类型，虽然可以随时修改其参数及材质组成，但其外部样式不会出现较大变化，因为使用Revit软件建立完成的模型具有一定的相似性，不可以突出表现房屋建筑的独特性。

基于Revit技术建立完成的模型，视图范围及其查看情况受到一定的局限作用，其视图范围主要由“顶”和“底”决定，其中间某些具体构件需要通过隐藏其他构件或者调整剖面框来实现查看，重复操作，工作量日趋增大。

应用Revit建立的模型虽然快速、真实，但对于局部的细致构造无法实现准确的建立，也无法实现其多样化设计，这就需要3Dsmax对内部构建进行细致化的建模。

3.3基于3D MAX技术的精细建模

3.3.1 3D MAX建模

图6 3D MAX建模过程

3.3.3精细建模过程

（1）数据及图片的采集

查看建筑房屋户型图，根据国家房屋建筑标准，建立建筑外部，内部物体使用实际物体比例，经过合理创建、贴图、渲染后达到真实的状态。具体效果图7。

图7 房屋外形与平面图

（2）3D MAX建模过程所遇问题

①与Revit建筑模型相比，会出现比例不协调、不合理的问题，需要在导入后进行二次比例调整。

②贴图技术不够熟练，无法修复出无缝贴图的底图，导致后期贴图过程中会出现不够真实、立体的三维效果,相比Revit不能直接设置物体材质外观。

③建模的精细导致模型面数较多，出现模型卡顿的情况，后期渲染后运行效果不佳，相比Revit模型较为繁琐，但内部较Revit更为精细真实。

3.4 Unity 3D楼盘虚拟展示

3.4.1 Unity 3D楼盘展示流程

                 图8 Unity 3D楼盘展示流程

4、结语

本文提出了一种基于Unity3D的楼盘三维环境展示方案,解决了Unity3D三维环境在楼盘展示方面的关键技术性问题.建立了虚拟仿真三维应用体系,实现了具有可视化的三维体感漫游平台，该平台具有三维楼盘环境展示的实物仿真、室内导航和真实交互等功能。三维漫游系统的实验表明，Unity3D在三维环境表现上具有较好的展示效果，其直观便捷的可视化操作可以推广并应用到建筑的后期检查、更新、维修等方面，直观的为他们提供信息化服务。因此，本文的研究可以有效解决当下楼盘展示中存在的诸多弊端，便于Unity3D三维楼盘环境展示技术在其他领域的广泛应用。

参考文献

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