《游古建》三维古建筑模型设计与制作

一 绪 论
（一）《游古建》简介
《游古建》是一个以展示部分古建筑外观为主的H5响应式网站。H5响应式网站即通过任何系统平台、任何尺寸、任何分辨率的设备进行访问时，网站会根据访问的设备环境自动调整页面布局与内容，也不会出现图片加载失败的情况，给用户一个非常好的访问体验。
本创作运用了三维建模技术制作模型，Photoshop设计页面，最后编写程序，让部分古建筑的三维模型视频与渲染图在H5响应式网站中展示，并在相应页面中对其外貌、结构特征等相关知识进行介绍，使人们在清楚直观地了解部分古建筑结构特征的同时，对古建文化进行宣扬与传播。本创作中还加入了九宫格拼图游戏，提升了本创作的交互性，并使其具有可玩性。
（二）选题背景
随着人民生活水平的不断提高，旅游业在国民经济中的地位日益突出，同时古建筑旅游在旅游资源发展中也越来越受到人们的关注。但我国古建筑繁多，人们对古建筑的了解在时间、地点上都有很大的限制，并且我国古建筑外貌结构具有一定复杂性，人们不能更全面地了解某些古建筑的外貌与其结构特征。因此对《游古建》中三维古建筑模型设计与制作的研究是很有必要的。
（三）选题的目的和意义
（一）本创作选题研究的目的
本创作选题《游古建》三维古建筑模型设计与制作，以研究我国部分古建筑的外貌、结构特征为基础，围绕三维建模技术、材质与贴图制作、灯光与渲染设置等在三维模型设计与制作过程中的核心技术要点，针对我国古建筑的外貌结构、材质与装饰等特点，将三维建模技术运用在《游古建》三维古建筑模型制作中，完成《游古建》中的三维模型制作，并渲染出效果图与效果视频，将其运用在H5响应式网站中展示，从而实现对古建文化的宣扬与传播。
（二）本创作选题研究的意义
本作品的创作过程以个人制作与团队程序编写的工程制作相结合，有一定的理论与实用价值。
理论意义体现在：对3Dmax模型制作流程、材质与灯光对环境氛围的影响等理论知识有重要的巩固与强化意义。
实用价值体现在：1.本创作工作主要以三维建模技术为主，为三维模型制作过程中建模技术的运用、材质与贴图的设置等相关问题提出解决方案。2.对古建筑外貌特征、文化背景进行研究，将其与三维建模技术相结合，制作出三维模型，对三维建模技术的应用有一定实践价值。

（四）个人主要工作内容
在《游古建》项目制作中，本人主要负责策划、三维模型制作与页面设计。前期收集相关资料，确立本次毕业设计为介绍古建筑形象外观与结构特点的H5响应式网站。使用

Photoshop设计H5交互页面的界面与UI，再使用3Dmax制作三维模型，设置材质与灯光并且渲染出效果图与效果视频，最后整理资源，编程人员将其置于H5响应式网站中展示。
二 课题调研
（一）3Dmax建模概述
3Dmax建模是指在平面和二维设计的基础上，操作三维软件——3Dmax，制作三维模型、设置色彩和材质、模拟灯光，将设计者的设计意图立体化。3Dmax建模已经逐渐实现普及化，人们对建模产品的需求也越来越多，所以3Dmax中的建模技术在网络游戏、动画影视、旅游业、电子商务、医疗业等不同领域的应用也越来越广泛。
近年来国内学者在三维建模方面取得许多的研究成果，3Dmax建模应用到不同领域表现出较强的发展势头。现如今做三维和学三维的人日益增多，三维平台的趋势由高端过渡到低端，使用一台配置一般的电脑就能做出较专业的三维作品。但国内3dmax建模技术还不够成熟，如何提高创作和制作水平是不可小瞧的一个课题。

（二）相关基础知识
本次毕业创作作品使用到的软件有：3Dmax、Photoshop、Premiere。利用3Dmax建模技术，制作毕业设计中的“醉翁亭”、“大雄宝殿”等古建筑模型；利用3Dmax材质技术，制作材质与贴图，为模型表面加入色彩、光泽和纹理；利用3Dmax灯光技术，给场景打灯光并调整参数；利用3Dmax渲染技术，渲染模型效果图与视频。使用Photoshop设计H5响应式网站的界面，并对模型效果图进行微调。使用Premiere剪辑渲染的模型视频，使其能达到较好的展示效果。
（三）行业发展现状
3Dmax是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件。其前身是基于DOS操作系统的3D Studio系列软件，目前最新版本是2019。
现如今人们对建模产品的需求逐渐增多，越来越多的人利用3Dmax进行三维模型的制作，所以3Dmax在不同领域的应用也越来越广泛。如在旅游业中，使用3Dmax制作模型，模拟真实场景并渲染多角度效果图或视频，不仅可以展现城市现有景观，而且能够再现不复存在的和正在规划建设中的景点，还可以利用它制作风景名胜、古董玩物、雕塑等模型用于展示并传播相关文化等。
三 设计理念及思想
（一）设计灵感来源与构思依据
本创作参考了电动汽车FF91的H5响应式网站。设计者将电动汽车FF91的外观图片、操作视频与详情介绍等通过H5响应式网站展示出来，使产品信息在任何尺寸、任何性能、任何分辨率的设备上都可以完美地呈现出来，并且不会出现图片加载失败或网页缺损等会影响浏览的情况。因此本创作选择制作H5响应式网站来展现模型效果图与视频，使用户能更便捷、更全面地了解古建信息。
本创作之所以选择

古建筑为主题，是因为旅游业在国民经济中的地位日益突出，古建筑旅游在旅游资源发展中也越来越受到人们的关注。但我国古建筑繁多，人们对古建筑的了解在时间、地点上都有很大的限制，并且我国古建筑外貌结构具有一定复杂性，人们不能更全面地了解古建筑外貌特点与其历史文化背景。通过使用三维软件制作三维模型的方式，渲染出效果图与该模型的外观展示视频，并在H5响应式网站上进行展示与介绍，使人们可以足不出户地、直观地了解古建文化，并对古建文化进行宣扬与传播。
（二）设计理念
本创作采用了将模型渲染图与H5响应式网站相结合的方式，并在对应页面进行相关知识介绍，向用户全方位地展示了部分古建筑的形象与外貌特征。如：“醉翁亭”采用了中国传统建筑使用木柱、木梁构成房屋框架的这种结构特点，用柱子撑起整个建筑，造就了一种“亭亭玉立”的形象。另外在交互页面中还加入了九宫格拼图游戏，使用户在轻松愉悦的氛围中加深了对对应古建筑的印象。
四 设计展开过程或创作过程
（一）设计流程（以“醉翁亭”为例）
1.资料收集阶段
收集古建筑相关的图片、书籍资料与文献资料，通过查阅相关资料，得知“醉翁亭”具有丰富多彩的造型艺术，匠师们建造“醉翁亭”时，充分地运用了我国古建筑木构架结构的特点，创造了起翘的形势，为“醉翁亭”创作富有“飞动之美”的装饰性屋顶。除此之外，“醉翁亭”还具有灰瓦红木柱、建筑物色彩运用大胆等特点。
2.实际制作阶段
（1）三维模型制作
使用3Dmax制作“醉翁亭”三维模型，该模型主要利用3Dmax中的多边形建模的建模方式。利用3Dmax中各种多边形建模工具创建“醉翁亭”模型的大体框架，如：创建标准基本体确立“醉翁亭”各结构的大致位置；绘制基础样条线并修改参数，创建“醉翁亭”的“翼角”部分。再利用修改器列表中的各项命令对模型进行细化、修改加工等，最后完成“醉翁亭”素模制作，为后续制作材质与贴图提供载体，如下图所示。
（2）材质与贴图
下载VRay渲染器插件并安装，在渲染设置中选择使用VRay渲染器，在3Dmax的材质系统中选择使用VRay材质球。上网收集并下载木质、瓦片、石质等纹理贴图，将纹理贴图赋予在材质球上并设置其各项参数，并指定给选定对象。如：通过设置与调整反射和折射的参数，可实现“醉翁亭”中圆木柱上的油漆效果。材质与贴图的制作可为模型的表面加入色彩、光泽与纹理。最后对渲染参数进行调整设置，渲染模型效果图与视频，为设计H5页面效果图提供素材资源。
（3）页面设计
使用Photoshop

设计H5响应式网站的大体布局。例如：《游古建》首页的三个主要板块的分布位置与大小，页面主色调、背景的搭配，图片与文字的排版设计。当模型的渲染图与效果视频制作完成后，将其放置于H5响应式网站的设计图中，调整其位置与大小，制作对应页面效果图，最后整合H5响应式网站效果设计的各项资源，完成本次毕业设计的制作。
（二）毕业展览及效果
本次毕业展览将会用到海报、电脑、桌面等载体对毕业设计作品进行展示，如下图所示。将本次毕业设计《游古建》的宣传图打印在海报上，通过用展架悬挂海报的方式对《游古建》进行宣传；提前使用3D打印机打印出毕业设计中的3D模型，并将打印好的3D模型放置于桌面上进行展览；在电脑上安装浏览器与《游古建》的运行程序，拖动运行文件至浏览器，即可对《游古建》进行操作；周边产品：古建筑旅行摄影集、木质钥匙挂件、主题折扇等。
五 制作的重要细节与难点
（一）制作细节
翼角是中国古建筑屋檐的转角部分，因向上翘起，舒展如鸟翼而得名，主要用在屋顶相邻两坡屋檐之间。“醉翁亭”则是利用了这种起翘的形式，形如鸟翼伸展的翼角表现了一种飞动之美, 如下图所示。
“醉翁亭”翼角三维模型制作，利用在3Dmax中创建标准基本体中的几何体，并将其转换为可编辑多边形，运用插入、挤出等命调整物体的大体形态。再运用修改器面板中的[FFD 3*3*3]命令与切角命令，调整“翼角”的弯曲程度与方向，并为“翼角”边缘增加细节，以此体现“醉翁亭”翼角的“飞动之美”。
（二）制作难点及如何解决
1.制作难点：由于渲染技术没有得到充分的利用，导致三维模型渲染图未达到预想中的效果。渲染技术是利用计算机的特殊计算能力，将三维场景转换为图像的设计过程，本创作很大一部分工作都是为了确保渲染结果能够与前期设定的要求达到一致，所以渲染技术在本创作中起着至关重要的作用。
2.解决方法：询问专业老师与同学，根据专业老师与同学的建议，决定使用VRay渲染器插件对模型进行渲染。通过上网寻找VRay渲染相关教学视频的方式进行学习，调整VRay材质与灯光参数、渲染设置参数，最后渲染出较为理想的效果。
总 结
本次毕业设计为用户提供了一个便捷的、全新的、具有可玩性的平台，使用户可以在轻松、愉悦的氛围中去了解醉翁亭、大雄宝殿等古建筑的外观与结构特征。于个人而言，本次毕业设计运用到了界面与ui的设计、三维软件模型制作等专业技术，运用到的软件有：3Dmax、Photoshop、Premiere等，对本人在学校学习到的专业知识与软件

使用有重要的巩固作用。
在本次毕业设计的制作过程中，本人深深地体会到了沟通的重要性。本次毕业设计涉及到资源与程序的衔接，因此设计者与程序员的沟通十分重要。沟通可以使项目中存在的问题尽早地浮出水面，针对存在的问题进行深入探讨并得到解决方案，因此提高作品的质量，同时也避免了项目中存在问题却没有及时解决而拉慢了项目制作进度的问题。在未来的工作中，也应该与团队保持良好的沟通，不仅可以提高工作效率，也可以营造保持良好的工作氛围。