淺析三維軟件在景觀方案生成表現中的應用
——以Sketchup及Lumion軟件為例

馬世梁，李丹陽，李雪飛

（1.天津理工大學，天津 300384；2.河北省水利水電勘測設計研究院，天津 300250；3.東華大學，上海 200051）

景觀設計包含范圍較廣，具有空間和時間上的復雜性，如果單獨依靠語言文字來表達和描述只能增加景觀的想象力，對空間的具體形態不能準確地表達。景觀手繪草圖是最能激發設計師設計靈感的方式之一，進行到擴初設計階段后手繪圖的修改便利性較弱。沙盤模型以方案平立面圖紙為基準進行加工制作，可以讓觀眾以鳥瞰的方式來觀察景觀，但難以通過人視角度感受場景的氛圍。21世紀是數字化時代，應用計算機輔助設計進行多元化的設計表現是未來設計的發展趨勢。

一、Sketchup軟件的應用

（一）Sketchup常規應用方式梳理

Sketchup在國內稱之為草圖大師，是一套直接面向設計方案創作過程的軟件，它使設計師可以直接在電腦上進行直觀的構思，是三維設計方案創作的優秀工具，其主要常用特點可以簡單概括為以下幾點：

第一點適用范圍廣，可以在建筑、景觀、室內、工業等領域進行引用。

第二點與Cad、3dsMax等軟件可以進行對接，可以快速導入和導出dwg文件、dae文件、jpg文件等，實現方案構思、效果圖、施工圖繪制的結合。

第三點是其自身的建模功能，并可以結合大量的插件使用，可以實現門窗、樓梯、欄桿等設施的參數化建模。

（二）Sketchup在方案生成中的應用

1.方案準備階段的應用

景觀設計創意構思的初始階段就是方案準備工作，在這個階段，設計師需要對所設計項目的整體進行把控，充分認識項目的設計地域、自然環境、人文環境、甲方資金投入等內容，全面、科學地分析項目的設計可行性。在掌握基地現狀地形、水文等環境關系后，我們需要借助Sketchup進行基地設計環境的模擬，綜合考慮場地的豎向、環境協調度等關系。

2.在平面構思表現中的應用

在景觀設計中，大多數的景觀環境主要是山、池、樹木、設施與建筑物的空間組合，并使各空間開合有度，相互穿插滲透。景觀設計平面圖就是空間組合、功能布置的水平投影圖，它可以直觀地反映景觀設計構思的內容、道路及圍合空間的劃分、流線的組織、各種經濟技術指標等內容，是景觀創意構思展示的重要圖示。在Sketchup中，我們可以從不同的視圖進行方案的觀察和分析，從平面圖上可以得到檢驗設計是否科學合理的因素，例如：建筑物間的日照間距是否合理、景觀節點的開合和輻射面是否得當、整體綠化率容積率是否科學等，這種直觀的展示具有準確性、科學性。

3.對景觀造型構思的輔助設計

Sketchup對景觀造型的輔助設計主要體現在其強大的三維建模能力上，在景觀設計過程中Sketchup是最具有優勢的設計軟件，其隨意性和便捷性可以和設計師跳躍的思維進行結合。我們用其輔助景觀造型設計，指的是在景觀設計師具有了初步的設計理念和設計方法之后，利用Sketchup進行空間效果的推演和生成，探求造型設計的合理性，這一過程使設計師在使用Sketchup時感受到創作的樂趣而不是繪圖的乏味。

在這個過程中Sketchup的運用包括四個方面，首先是對環境的模擬和體量關系的建立，方便設計師清晰地分析景觀天際線、景觀尺度等。其次是細部構思，需要確定景觀造型的風格、樣式，進行細部的推敲和深化。然后是對空間形體的推敲和分析，分析人們在不同視角對形體的感受和認知效應。最后是剖面、立面圖的表達，Sketchup中顯示的剖面圖是可以與效果圖進行結合的，設計師對地形起伏、高差處理、層次關系等都可以合理地認識。

4.在色彩搭配與材料質感分析中的應用

景觀設計品質優劣的重要因素就是色彩搭配和景觀材料的質感，色彩的冷暖、明暗影響著觀賞者的體驗和心情，材料的粗細、強弱、軟硬等對比，使觀賞者產生不同的心理效應，或輕盈、或厚重、或質樸、或華麗。在3dsMax等三維軟件中，材質的效果只能通過渲染后才能進行感知，使得設計工作的重點放在了反復測試和渲染表現上。在Sketchup中，設計師通過調用材質編輯庫，就可以簡單、準確地給予空間或空間形體想要的色彩和材質，通過對材質面板的調節，可以適時地獲得準確的色彩和相對逼真的材料質感。

5.在光影及日照分析中的應用

陽光是人類不可或缺的生存條件之一，景觀環境是人的主要生活和活動場所，它與太陽有著密切的關系。景觀環境中的光影關系是很多設計大師營造空間意境氛圍的重要元素，在Sketchup中設計師可以對地理位置、太陽位置、季節時間進行準確定位，分析光線與景觀場景色彩、質感的關系，綜合地獲得光影感受。Sketchup還可以進行頁面的添加，通過頁面動畫的展示，我們可以得到不同時間點景觀環境的光影變化，是日照分析的重要手段之一。

6.在方案分析、選擇中的應用

景觀方案設計完成后，需要對不同方案的合理性進行分析對比，人們對景觀環境的使用大多數情況是在運動中進行感受的，Sketchup實時的可視化場景、流暢的運行速度使人們可以隨心所欲地從任何角度觀察、體驗景觀環境的效果。可以以鳥瞰的形式俯視整體，可以進到路徑中體會空間，可以在光影變化中感受時間，這些都是進行方案分析和比較選擇的重要依據。

二、Lumion軟件的應用

（一）Lumion常規應用方式梳理

Lumion是一個實時的3D可視化軟件，用于制作漫游和靜幀作品，涉及的領域包括建筑、規劃和景觀設計等。Lumion強大之處就在于它能夠提供優秀的圖像，并將快速和高效的工作流程結合在一起，節省時間和精力。其主要包含以下功能：第一，渲染和場景創建只需要幾分鐘；第二，可以從Sketchup、3dsMax等許多三維軟件中導入場景；第三，擁有大量的3D模型和材質庫，運用快如閃電的GPU運算技術，可以實時編輯和演示場景。

（二）Lumion在方案表現中的應用

1.前期準備階段的應用

在Lumion中進行操作，首先需要將文件進行整理，Lumion4.0版本以下的Lumion2.1、2.5、3.0版本均需要將文件從Sketchup中導出為Lumion支持的格式，如dae或者obj格式，這些較低的軟件版本對計算機的性能要求較低，一般2G顯卡的顯存即可使用。Lumion4.0至現在的10.0版本，可以直接使用skp格式的文件進行導入，但隨著版本的升高，對計算機的性能要求更高，10.0版本的推薦顯卡配置需達到6G或8G的顯存。在使用Lumion進行效果的制作時需要對Sketchup和Lumion兩個軟件的特性和注意問題進行思考和解決。第一，Sketchup場景文件過大時，需要分組導出；第二，在Sketchup場景文件中，群組內組件不要建得太深；第三，Sketchup導出時，可將需要邊線和不需要邊線的兩類物體分開導出。

打開Lumion后會出現啟動界面，隨后進入初始界面。在初始界面會顯示各類預制的場景信息，用戶可以根據自己需要的場景進行選擇，并可以在主頁設置里根據自己電腦的配置進行畫質清晰度的調整。同時，在初始界面里用戶可以看到很多Lumion自帶的各種范例；在載入頁面里用戶可以打開之前保存的文件進行繼續編輯。

2.真實場景創建

在對Sketchup及Lumion軟件進行了解后，我們可以進行場景的創建。首先運行Sketchup，將設計模型進行整理，減少組件嵌套，按類別將各組件進行分類。為避免模型文件過大導致Lumion無法導入，可以將分組后的模型分別導出dae格式文件，文件名稱盡量避免中文字符，低版本軟件對中文名稱會報錯，現有的高版本對中文名稱的文件報錯率很低。然后打開Lumion軟件，點擊導入按鈕，然后單擊添加模型，選中Sketchup導出的dae或者skp格式的模型進行打開即可。此時在Lumion中可以開始進行場景的調整，諸如地形起伏、光照色彩、植物配置、設施選擇等內容。在材質編輯方面，Lumion擁有獨特的法線貼圖與材質位圖，不僅可以模仿各種類型的材質樣式，還可以進行凹凸、反射、漫反射、亮度、色彩的調整。具體操作如下，第一單擊“添加材質”按鈕“+”，然后將鼠標移至組件內需要編輯材質的面域上，被選中的材質會變成綠色，單擊添加選中的材質，在下方工具欄上會增加一個新的材質，并會打開材質編輯器。這時選擇需要的材質，點擊即可實時更新到場景之中，所見即所得。

3.豐富的配景內容

在Lumion中點擊組件按鈕，即可獲得豐富的配景資源，在這個面板中我們可以選擇植物模型、人物模型、動物模型、室內家具模型、室外設施模型及燈光等。豐富的配景內容使Lumion的制圖更加靈活生動，獲得了便捷的場景建立手段和極快的速度。任何一個配景內容都可以通過面板中的“移動模型”工具進行復制、移位、縮放、旋轉等，配景的應用最大限度地滿足用戶的使用需求。此外，還有諸多網友根據地域、品種、形態開發的各類模型庫，可以配合軟件使用，極大地提高了圖面效果。

4.實時可視化

Lumion軟件相比其他三維建模及渲染軟件最大的優勢就是其所見即所得的實時可視化顯示。在Lumion中，用戶進行的任何操作都會直觀地顯現在眼前，使設計師對空間、色彩、材質、形體的把握非常清晰準確，同時可以隨時與甲方進行演示和交流，使雙方人員都能夠站在直觀、科學的角度進行方案的交流反饋。基于Lumion這樣的特點，設計師可以不用再為后期Ps表現耗費巨大的精力，在方案設計構思的同時獲得真實的空間形態。

5.高效的圖像制作

方案審定后，Lumion的靜態、動態圖片及視頻處理功能也是非常強大的。用戶使用鼠標中鍵及右鍵，并結合W、A、S、D四個方向鍵進行角度的調整，然后按Ctrl+1組合鍵、Ctrl+2組合鍵、Ctrl+3組合鍵……保存相機視角即可選好效果圖出圖角度。在“天氣”面板中單擊“光線”按鈕，通過鼠標左鍵的拖動可以調節光線的方向、強度及云彩的數量和亮度，包括遠云、中云、低云的數量和大小。此時再點擊“地形”按鈕，選擇“海拔”或“顏色”選項，都可以看到同一空間的不同形式表現示例。在工作界面，點擊“靜幀”按鈕，在彈出的窗口中根據項目需要選擇出圖尺寸1280×720或1920×1080乃至更大尺寸，點擊保存按鈕，選擇保存圖片的格式，輸出圖片即可，一般一張1920×1080分辨率的圖片僅需幾十秒即可完成。

三、Sketchup與Lumion結合輔助景觀方案生成表現的優勢總結

Sketchup的獨特之處在于它對設計方案創作過程的重視和良好的應用性能，這也使它成為一款為設計過程而研發的軟件，用于景觀設計的優勢體現在以下幾個方面：首先是其簡潔的操作界面和人性化的工具命令，可以使設計師迅速掌握；其次是其適用面大，可以應用在方案設計的各個階段，或推敲或演示或出圖或動畫；然后是其強大的建模功能，可以快速地通過幾何形生成立體模型，并且可以得到任何位置的剖面和立面圖；最后是其與Cad、3dsMax、Lumion等軟件的無縫銜接，可以快速地導入或導出dae、dwg、3ds等格式的文件，便于后期虛擬表現的應用。

在后期表現領域，很多人使用Vray來實現模型的真實渲染，但Vray的操作界面較為復雜，需要大量的工作實戰才能運用自如。然而，Lumion卻可以輕松地讓零基礎的人都能運用最新的即時3D技術，所以Lumion定義了建筑景觀的可視化。無論是多么復雜的設計任務，在你運用Lumion來操作時都會感覺到輕松容易。這種使用GPU即時渲染的技術讓軟件的實用性提升到一個新的高度，設計效果所見即所得。