圖層工具在Google SketchUp中的應用

張帆 汪霞

0 引言

Google SketchUp是一個非常簡單有效的3D軟件，在建筑設計、城市規劃和其他設計行業的應用日益廣泛。Google SketchUp中的很多概念和工具都有鮮明的特點，其中圖層工具所起的作用與其他圖形圖像軟件就有很大的不同。為了能夠更好的運用Goolge SketchUp，我們有必要了解和掌握圖層的特點，充分挖掘其在設計過程和表達中的作用。

1 圖層的一般概念

在許多圖形圖像處理軟件中都有圖層工具。一般而言，在這些軟件中圖層的概念類似于透明膠片，在每個單獨的膠片上可以部分的繪制圖形圖像，用戶可以通過移走或移回這些膠片，實現不同的組合方式，達到顯示不同的圖形圖像疊合效果的目的。圖層操作主要有創建、刪除、打開和關閉。

與傳統繪圖和繪畫過程相比，軟件中圖層的出現帶來許多便利之處，歸納起來有以下幾個特點:

1)通過圖層控制圖形圖像的顯示，便于觀察特定的圖形實體、圖像單元，形成不同方案或者效果;

2)圖層用以管理圖形圖像，賦予它們以特殊的含義;

3)分離不同的要素，做到在不被其他要素干擾和不干擾其他要素情況下，對特定要素進行編輯;

4)圖形圖像可以繼承所在圖層的特定屬性，通過對圖層修改屬性達到快速修改圖形圖像的目的。

圖層在AutoCAD中有十分重要的作用，用戶可以通過將實體放在不同圖層以賦予它們不同的具體意義，是十分重要的圖形分類和組織管理的手段。如果在繪圖過程中不能自覺的運用圖層對實體分類的話，隨著圖形規模的增大，不僅用戶自己對圖形進行進一步修改和再利用會變得越來越困難，也會給與之配合的其他專業人員帶來不便。因此，許多設計單位對AutoCAD中圖層的使用做了十分詳細的規定。

圖層在PhotoShop中是構成圖像的重要組成單位，許多效果要通過對層直接操作得到，比如陰影、透明度、蒙版，通過圖層模式和疊合順序也可實現不同的特殊效果。

2 SketchUp中圖層的特殊性

在SketchUp中，面與邊線是兩種獨立的實體，面和它的邊線可以分別位于不同的圖層，而這兩者又有一定的依存關系，如果面的部分邊線被刪除，該面會因為失去限定條件而被清除，當面的部分邊線被移動時也會導致面的變形或被重新分割。基于這種情況，如果按照AutoCAD的方式使用圖層來組織模型，在關閉了部分圖層的情況下，很容易發生因為刪除或移動邊線導致被關閉圖層中的面被清除或發生變化，而這些改變需要等到重新打開圖層時才會被發現，這種不可見的后果給習慣了AutoCAD和PhotoShop中圖層的用戶帶來很多困擾。

SketchUp主要通過將具有特定意義的實體組合打包為組件或群組的方式進行模型管理。用戶可以進入組件或群組內部，對模型進行局部編輯，也可給組件或群組以某些屬性以傳遞給內部的模型實體，如材質、投射陰影狀態等。SketchUp也提供了隱藏、顯示工具，用以單獨的對實體進行隱藏和重新顯示。

可以說傳統圖層的功能在SketchUp中都有其他工具可以替代完成，很多用戶在使用SketchUp時也很少使用圖層工具。

3 SketchUp中圖層的使用技巧

如果說群組和組件是管理模型的主要縱線，圖層工具則是管理模型的輔助橫線，兩者結合才能更好的提高工作效率。在SketchUp的設計過程和表達中，筆者總結了一些關于圖層的使用技巧:

1)快速隱藏、顯示模型對稱中軸邊線。

在建左右對稱的模型過程中，位于對稱軸的邊線需要顯示出來以編輯相關面，而在查看完成效果時往往需要隱藏它們。但這些邊線往往包含在不同的群組或者組件中，需要逐一進入這些群組或者組件來隱藏它們，過程十分繁瑣。如果將它們歸于一個特定的圖層，就可以利用圖層工具的全局顯示開關作用，實現顯示狀態的快速切換。

2)與其他軟件交換數據時傳遞信息。

實際應用中，經常需要用SketchUp和其他CAD軟件交換數據，這時圖層是一個重要的轉換渠道。一個群組意義明確、結構層次分明的SketchUp模型，可能由于沒有合理分層，在轉換為DWG文件后，出現全部實體都在0層，無法繼續進行深入編輯的情況。如果要檢視模型分層情況，可以點擊圖層對話框內下拉菜單中的按層著色，這時SketchUp會忽略所有實體自身的材質，而按照其所在圖層的顏色進行顯示。

3)獲得導出圖像的選區蒙版。

在將用SketchUp中設計好的模型場景通過渲染或者導出的方法得到設計表達圖像后，可以利用圖層工具的顏色屬性繼續得到同視角和同分辨率的多種圖像蒙版，以便于在PhotoShop中對設計表達圖像進行后期處理。

材質蒙版圖像:在模型實體是按照材質而分配圖層情況下，可以為每個圖層分配差異比較大的圖層顏色，然后打開按圖層著色的方式，即可導出材質蒙版圖像。

陰影蒙版圖像:可以將所有圖層的顏色改為白色、打開按圖層著色，配合樣式管理關閉邊線、設置背景為白色，打開陰影，即可導出陰影蒙版圖像。

景深蒙版圖像:按照陰影蒙版圖像設置的基礎，關閉陰影，打開霧效，修改霧的顏色為黑色，細心調整霧效顯示范圍后，可以導出景深蒙版圖像。

在PhotoShop中，打開設計表達圖像并新建一個通道，然后將景深和陰影蒙版圖像粘貼進這個通道中，在需要時既可以使用這個通道獲得相應的圖像選區。

4)與場景頁面配合實現動態場景動畫和多方案比較。

SketchUp的動畫是依靠場景頁面的切換來實現;而場景頁面可以記錄圖層顯示狀態，用戶可以在不同的頁面中設置不同的圖層顯示狀態，在頁面切換過程中自動切換圖層的顯示狀態，用這種辦法可以實現特殊的效果，比如建筑建造過程動畫、行車動畫等等。

如果設計中的某些局部位置有多種方案需要推敲或演示，可以將每個局部方案組件放置在不同的圖層上，依次打開這些圖層并創建場景頁面;通過點擊場景頁面標簽，即可切換不同圖層的顯示狀態，進行多方案的比較研究或展示。

4 結語

圖層在SketchUp中的重要性相對較弱，就其核心功能——控制實體可見性而言，如配合其他SketchUp工具也可以衍生出一些特殊的使用方法。關于在SketchUp中對實體進行圖層分類的原則，應根據用戶對模型的不同要求而定。一般而言，以材質作為分配圖層的方法，我認為是比較合適的，也期待大家共同探討。

［1］ 沈捷攀，林 晨．CAD技術在建筑結構設計中的應用［J］．山西建筑，2010，36(1):367-368．