Google SketchUp軟件在工程投標中的應用

周志國

(中國十九冶集團有限公司，四川成都610031)

SketchUp又名“草圖大師”，是一款可供用于創建、共享和展示3D模型的軟件。建模不同于3DSMAX，它是平面建模。它通過一個簡潔而又豐富的顏色、線條和文本提示指導系統，讓人們不必鍵入坐標，就能幫助其跟蹤位置和完成相關建模操作。就像人們在實際生活中使用的工具那樣，SketchUp可很方便地做多樣工作。這樣人們就更容易學習和使用，最重要的是更容易記住如何使用該軟件。Sketchup使人們更加方便地以三維方式思考和溝通，是一套直接面向設計方案創作過程的設計工具，其創作過程不僅能夠充分表達設計師的思想而且完全滿足與客戶即時交流的需要，它使得設計師可以直接在電腦上進行十分直觀的構思。在SketchUp中建立三維模型就像我們使用鉛筆在圖紙上作圖一般，SketchUp本身能自動識別您的這些線條，加以自動捕捉。它的建模流程簡單明了，就是畫線成面，而后擠壓成型，這也是建筑建模最常用的方法。

1 Google SketchUp軟件具備的特點

(1)獨特簡潔的界面、易學易用、命令較少，完全避免了像其它三維軟件的復雜性。

(2)適用范圍廣闊，可以應用在建筑、規劃、園林、景觀、室內以及工業設計等領域。

(3)方便的推拉功能，設計師通過一個圖形就可以方便的生成3D幾何體，無需進行復雜的三維建模。

(4)快速生成任何位置的剖面，使設計者清楚地了解建筑的內部結構，可以隨意生成二維剖面圖并快速導入AutoCAD進行處理。

(5)與AutoCAD、Revit、3DMAX、PIRANESI等軟件結合使用，快速導入和導出DWG、DXF、JPG、3DS格式文件，實現方案構思、效果圖與施工圖繪制的完美結合，同時提供與AutoCAD和ARCHICAD等設計工具的插件。

(6)自帶大量門、窗、柱、家具等組件庫和建筑肌理邊線需要的材質庫。

(7)輕松制作方案演示視頻動畫，全方位表達設計師的創作思路。

(8)具有草稿、線稿、透視、渲染等不同顯示模式。

(9)準確定位陰影和日照，設計師可以根據建筑物所在地區和時間實時進行陰影和日照分析。

(10)簡便的進行空間尺寸和文字的標注，并且標注部分始終面向設計者。

2 利用SketchUp軟件的三維動畫技術

隨著國內建筑市場逐步與國際接軌,目前對于一些大型或重點工程,投標文件中技術標和投標陳述方案的傳統編制手段CAD平面圖形，難以直觀地表現工程在真實空間中的具體形態以及工程的施工工藝、建成后的運行狀態、工作原理等。而采用三維技術，通過SketchUp軟件對工程各部分進行三維建模，閱讀者能夠很快通過直觀的三維模型，從各個不同角度了解工程各部分的工作原理及建成后的整體形態，甚至是一些細部節點情況也能夠表達地一目了然。利用SketchUp軟件在三維建模完成以后，還可以通過設置截平面和建立不同的場景模型，導出生成三維動畫演示片，從而將整個施工過程完美的展現出來。

伴隨計算機三維影像技術的不斷發展，三維圖形技術越來越被人們所看重。三維動畫因為它比平面圖更直觀，更能給觀賞者以身臨其境的感覺，尤其適用于那些尚未實現或準備實施的項目，使觀者能提前領略實施后的精彩結果。三維動畫技術有以下獨特的優勢：

(1)個性化的表現手法。它可以實現任何現實或想象的視覺效果。傳統的拍攝手法和受眾的視聽審美疲勞一直不停對抗著，三維動畫技術的出現帶來了一個新的創作空間，以耳目一新的手法幫助企業塑造產品差異化。

(2)真實、生動的震撼視覺效果。獨特的視覺表現力，美化內容，彰顯個性，能極大地提升企業和項目的形象，三維動畫技術能夠逼真地模擬現實環境或創造常規拍攝所無法實現的場景和事件。

(3)節約成本并極大提高效率。三維動畫技術可以展現項目、產品、設計成果、場景真實的形態或功能，投入較少時間和費用就可以看到成果，使我們可以優化流程、完善方案、提前展現等，進而節約成本提高效率。

(4)清晰的說明力。三維動畫技術能夠幫助我們在體驗中傳達難于解釋的信息，賦予圖像以生命力，能使抽象和復雜的概念得到深層的理解。

3 工程實例

下面以重鋼環保搬遷煉鐵項目(2×2 500 m3高爐)、青海西寧通海路湟水河斜拉橋安裝工程、梅特勒-托利多集團成都新廠項目總承包工程為例，闡述利用Google SketchUp軟件進行三維建模，輔助工程項目進行投標的基本過程。

3.1 重鋼環保搬遷煉鐵項目(圖1)

表1 重鋼環保搬遷煉鐵項目三維護建模

續表1

模塊號模塊名稱三維圖片6熱風爐7布袋除塵器8高爐礦槽9鐵水轉運跨10高爐主體合成11高爐系統全景

3.2 青海西寧通海路湟水河斜拉橋安裝工程

表2 青海西寧通海路湟水河斜拉橋安裝工程建模

3.3 梅特勒-托利多集團成都新廠項目總承包工程

表3 梅特勒-托利多集團成都新廠項目總承包工程建模

4 結論

通過以上三個工程案例可以看出，投標過程中利用SketchUp軟件進行三維建模，既可以導出三維圖片，又可以生成三維動畫模擬演示工程施工的關鍵流程和技術要點，實現施工方案的具像化，形成以三維動畫為主，二維動畫為輔，配以解說、標注、音樂的施工方案動畫演示片。以形象直觀的視覺效果讓業主和專家在最短的時間內了解工程技術方案的核心。

投標三維動畫演示片能夠展示出投標文件技術標中涉及的施工總體部署和策劃、項目實施重點和難點的對策、關鍵施工工藝和技術措施、施工進度計劃安排、工程質量和安全生產文明施工措施等,是將計算機三維建模技術與施工技術搭建比較真實的施工組織設計數字環境。一份好的投標三維動畫演示片,是投標單位整個施工組織設計的導讀,能讓觀看者加深對工程的了解,同時通過使用富有穿透力的鏡頭、語言和特效體現特定的動畫和仿真模擬技術,給觀看者帶來一定的視覺享受和沖擊力。

現在我們在越來越多的大型工程投標過程中逐漸都在利用SketchUp軟件進行三維建模生成導出三維動畫演示片，得到了各方面的好評。同時SketchUp軟件的特點也正適應了投標階段時間緊張的要求，現在的工程投標項目，招標方給出的投標時間一般為5～7 d，有時候甚至更短，而SketchUp軟件作為一款草圖繪制軟件，三維建模簡潔、靈活，創建動畫快捷、方便，能夠在較短的時間內完成工程項目的三維建模和創建動畫工作。正因為SketchUp軟件操作簡便等特性，因此在人力資源安排上，主要以工程技術人員為主，計算機專業人員為輔，由策劃人員、三維建模人員、視頻后期合成人員構成一個小型制作團隊，并發揚團隊協作精神，能夠共同快速完成投標階段的三維建模工作。

為了使整個三維動畫具有更強的說明性和針對性，可以利用平時的工作，組織制作團隊利用SketchUp軟件對已完工程進行詳細的三維建模，此時由于項目的施工詳圖已經全部具備，因此可以對工程各部分結構和周圍場景按1∶1的比例進行精確建模，并從各個角度不同側面、不同層次進行觀察與分析，從各個不同角度來表現工程場景，創建截平面，導出生成三維動畫演示片，并將導出的三維演示片做為一個模板動畫，應用于將來類似工程項目的投標工作中。

目前，隨著計算機技術的飛速發展，三維應用軟件的開發也不斷在更新、進步，但其中許多專業三維軟件，需要具備三維設計專業知識的人員才能完成。對于一個工程施工企業而言，以工程施工技術人員居多，部分人員缺少相關的三維建模基礎，而Google SketchUp軟件容易理解、操作簡便，因此該款軟件能夠比較好地適應施工企業實際情況。其三維建模、生成動畫演示片等功能不僅能夠在投標階段向招標方展示施工方案和企業實力，而且在項目施工階段，利用施工詳圖進行精確建模，更能吃透圖紙、加深對圖紙的理解，輔助工程進行施工,對施工企業有極大的幫助。

[1] 馬亮,王芬,邊海.中文版Google SketchUp Pro 8.0完全自學教程[M].北京：人民郵電出版社，2012

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[3] 馬亮,王芬,邊海.SketchUP印象·城市規劃項目實踐[M].北京：人民郵電出版社，2011

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[5] 劉翔.印象·VRay for SketchUp:快速建模與渲染項目實踐[M].北京：人民郵電出版社，2012

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