图层工具在Google SketchUp中的应用

张帆 汪霞

0 引言

Google SketchUp是一个非常简单有效的3D软件，在建筑设计、城市规划和其他设计行业的应用日益广泛。Google SketchUp中的很多概念和工具都有鲜明的特点，其中图层工具所起的作用与其他图形图像软件就有很大的不同。为了能够更好的运用Goolge SketchUp，我们有必要了解和掌握图层的特点，充分挖掘其在设计过程和表达中的作用。

1 图层的一般概念

在许多图形图像处理软件中都有图层工具。一般而言，在这些软件中图层的概念类似于透明胶片，在每个单独的胶片上可以部分的绘制图形图像，用户可以通过移走或移回这些胶片，实现不同的组合方式，达到显示不同的图形图像叠合效果的目的。图层操作主要有创建、删除、打开和关闭。

与传统绘图和绘画过程相比，软件中图层的出现带来许多便利之处，归纳起来有以下几个特点:

1)通过图层控制图形图像的显示，便于观察特定的图形实体、图像单元，形成不同方案或者效果;

2)图层用以管理图形图像，赋予它们以特殊的含义;

3)分离不同的要素，做到在不被其他要素干扰和不干扰其他要素情况下，对特定要素进行编辑;

4)图形图像可以继承所在图层的特定属性，通过对图层修改属性达到快速修改图形图像的目的。

图层在AutoCAD中有十分重要的作用，用户可以通过将实体放在不同图层以赋予它们不同的具体意义，是十分重要的图形分类和组织管理的手段。如果在绘图过程中不能自觉的运用图层对实体分类的话，随着图形规模的增大，不仅用户自己对图形进行进一步修改和再利用会变得越来越困难，也会给与之配合的其他专业人员带来不便。因此，许多设计单位对AutoCAD中图层的使用做了十分详细的规定。

图层在PhotoShop中是构成图像的重要组成单位，许多效果要通过对层直接操作得到，比如阴影、透明度、蒙版，通过图层模式和叠合顺序也可实现不同的特殊效果。

2 SketchUp中图层的特殊性

在SketchUp中，面与边线是两种独立的实体，面和它的边线可以分别位于不同的图层，而这两者又有一定的依存关系，如果面的部分边线被删除，该面会因为失去限定条件而被清除，当面的部分边线被移动时也会导致面的变形或被重新分割。基于这种情况，如果按照AutoCAD的方式使用图层来组织模型，在关闭了部分图层的情况下，很容易发生因为删除或移动边线导致被关闭图层中的面被清除或发生变化，而这些改变需要等到重新打开图层时才会被发现，这种不可见的后果给习惯了AutoCAD和PhotoShop中图层的用户带来很多困扰。

SketchUp主要通过将具有特定意义的实体组合打包为组件或群组的方式进行模型管理。用户可以进入组件或群组内部，对模型进行局部编辑，也可给组件或群组以某些属性以传递给内部的模型实体，如材质、投射阴影状态等。SketchUp也提供了隐藏、显示工具，用以单独的对实体进行隐藏和重新显示。

可以说传统图层的功能在SketchUp中都有其他工具可以替代完成，很多用户在使用SketchUp时也很少使用图层工具。

3 SketchUp中图层的使用技巧

如果说群组和组件是管理模型的主要纵线，图层工具则是管理模型的辅助横线，两者结合才能更好的提高工作效率。在SketchUp的设计过程和表达中，笔者总结了一些关于图层的使用技巧:

1)快速隐藏、显示模型对称中轴边线。

在建左右对称的模型过程中，位于对称轴的边线需要显示出来以编辑相关面，而在查看完成效果时往往需要隐藏它们。但这些边线往往包含在不同的群组或者组件中，需要逐一进入这些群组或者组件来隐藏它们，过程十分繁琐。如果将它们归于一个特定的图层，就可以利用图层工具的全局显示开关作用，实现显示状态的快速切换。

2)与其他软件交换数据时传递信息。

实际应用中，经常需要用SketchUp和其他CAD软件交换数据，这时图层是一个重要的转换渠道。一个群组意义明确、结构层次分明的SketchUp模型，可能由于没有合理分层，在转换为DWG文件后，出现全部实体都在0层，无法继续进行深入编辑的情况。如果要检视模型分层情况，可以点击图层对话框内下拉菜单中的按层着色，这时SketchUp会忽略所有实体自身的材质，而按照其所在图层的颜色进行显示。

3)获得导出图像的选区蒙版。

在将用SketchUp中设计好的模型场景通过渲染或者导出的方法得到设计表达图像后，可以利用图层工具的颜色属性继续得到同视角和同分辨率的多种图像蒙版，以便于在PhotoShop中对设计表达图像进行后期处理。

材质蒙版图像:在模型实体是按照材质而分配图层情况下，可以为每个图层分配差异比较大的图层颜色，然后打开按图层着色的方式，即可导出材质蒙版图像。

阴影蒙版图像:可以将所有图层的颜色改为白色、打开按图层着色，配合样式管理关闭边线、设置背景为白色，打开阴影，即可导出阴影蒙版图像。

景深蒙版图像:按照阴影蒙版图像设置的基础，关闭阴影，打开雾效，修改雾的颜色为黑色，细心调整雾效显示范围后，可以导出景深蒙版图像。

在PhotoShop中，打开设计表达图像并新建一个通道，然后将景深和阴影蒙版图像粘贴进这个通道中，在需要时既可以使用这个通道获得相应的图像选区。

4)与场景页面配合实现动态场景动画和多方案比较。

SketchUp的动画是依靠场景页面的切换来实现;而场景页面可以记录图层显示状态，用户可以在不同的页面中设置不同的图层显示状态，在页面切换过程中自动切换图层的显示状态，用这种办法可以实现特殊的效果，比如建筑建造过程动画、行车动画等等。

如果设计中的某些局部位置有多种方案需要推敲或演示，可以将每个局部方案组件放置在不同的图层上，依次打开这些图层并创建场景页面;通过点击场景页面标签，即可切换不同图层的显示状态，进行多方案的比较研究或展示。

4 结语

图层在SketchUp中的重要性相对较弱，就其核心功能——控制实体可见性而言，如配合其他SketchUp工具也可以衍生出一些特殊的使用方法。关于在SketchUp中对实体进行图层分类的原则，应根据用户对模型的不同要求而定。一般而言，以材质作为分配图层的方法，我认为是比较合适的，也期待大家共同探讨。

［1］ 沈捷攀，林 晨．CAD技术在建筑结构设计中的应用［J］．山西建筑，2010，36(1):367-368．