浅析三维软件在景观方案生成表现中的应用——以Sketchup及Lumion软件为例

马世梁，李丹阳，李雪飞

（1.天津理工大学，天津 300384；2.河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250；3.东华大学，上海 200051）

景观设计包含范围较广，具有空间和时间上的复杂性，如果单独依靠语言文字来表达和描述只能增加景观的想象力，对空间的具体形态不能准确地表达。景观手绘草图是最能激发设计师设计灵感的方式之一，进行到扩初设计阶段后手绘图的修改便利性较弱。沙盘模型以方案平立面图纸为基准进行加工制作，可以让观众以鸟瞰的方式来观察景观，但难以通过人视角度感受场景的氛围。21世纪是数字化时代，应用计算机辅助设计进行多元化的设计表现是未来设计的发展趋势。

一、Sketchup软件的应用

（一）Sketchup常规应用方式梳理

Sketchup在国内称之为草图大师，是一套直接面向设计方案创作过程的软件，它使设计师可以直接在电脑上进行直观的构思，是三维设计方案创作的优秀工具，其主要常用特点可以简单概括为以下几点：

第一点适用范围广，可以在建筑、景观、室内、工业等领域进行引用。

第二点与Cad、3dsMax等软件可以进行对接，可以快速导入和导出dwg文件、dae文件、jpg文件等，实现方案构思、效果图、施工图绘制的结合。

第三点是其自身的建模功能，并可以结合大量的插件使用，可以实现门窗、楼梯、栏杆等设施的参数化建模。

（二）Sketchup在方案生成中的应用

1.方案准备阶段的应用

景观设计创意构思的初始阶段就是方案准备工作，在这个阶段，设计师需要对所设计项目的整体进行把控，充分认识项目的设计地域、自然环境、人文环境、甲方资金投入等内容，全面、科学地分析项目的设计可行性。在掌握基地现状地形、水文等环境关系后，我们需要借助Sketchup进行基地设计环境的模拟，综合考虑场地的竖向、环境协调度等关系。

2.在平面构思表现中的应用

在景观设计中，大多数的景观环境主要是山、池、树木、设施与建筑物的空间组合，并使各空间开合有度，相互穿插渗透。景观设计平面图就是空间组合、功能布置的水平投影图，它可以直观地反映景观设计构思的内容、道路及围合空间的划分、流线的组织、各种经济技术指标等内容，是景观创意构思展示的重要图示。在Sketchup中，我们可以从不同的视图进行方案的观察和分析，从平面图上可以得到检验设计是否科学合理的因素，例如：建筑物间的日照间距是否合理、景观节点的开合和辐射面是否得当、整体绿化率容积率是否科学等，这种直观的展示具有准确性、科学性。

3.对景观造型构思的辅助设计

Sketchup对景观造型的辅助设计主要体现在其强大的三维建模能力上，在景观设计过程中Sketchup是最具有优势的设计软件，其随意性和便捷性可以和设计师跳跃的思维进行结合。我们用其辅助景观造型设计，指的是在景观设计师具有了初步的设计理念和设计方法之后，利用Sketchup进行空间效果的推演和生成，探求造型设计的合理性，这一过程使设计师在使用Sketchup时感受到创作的乐趣而不是绘图的乏味。

在这个过程中Sketchup的运用包括四个方面，首先是对环境的模拟和体量关系的建立，方便设计师清晰地分析景观天际线、景观尺度等。其次是细部构思，需要确定景观造型的风格、样式，进行细部的推敲和深化。然后是对空间形体的推敲和分析，分析人们在不同视角对形体的感受和认知效应。最后是剖面、立面图的表达，Sketchup中显示的剖面图是可以与效果图进行结合的，设计师对地形起伏、高差处理、层次关系等都可以合理地认识。

4.在色彩搭配与材料质感分析中的应用

景观设计品质优劣的重要因素就是色彩搭配和景观材料的质感，色彩的冷暖、明暗影响着观赏者的体验和心情，材料的粗细、强弱、软硬等对比，使观赏者产生不同的心理效应，或轻盈、或厚重、或质朴、或华丽。在3dsMax等三维软件中，材质的效果只能通过渲染后才能进行感知，使得设计工作的重点放在了反复测试和渲染表现上。在Sketchup中，设计师通过调用材质编辑库，就可以简单、准确地给予空间或空间形体想要的色彩和材质，通过对材质面板的调节，可以适时地获得准确的色彩和相对逼真的材料质感。

5.在光影及日照分析中的应用

阳光是人类不可或缺的生存条件之一，景观环境是人的主要生活和活动场所，它与太阳有着密切的关系。景观环境中的光影关系是很多设计大师营造空间意境氛围的重要元素，在Sketchup中设计师可以对地理位置、太阳位置、季节时间进行准确定位，分析光线与景观场景色彩、质感的关系，综合地获得光影感受。Sketchup还可以进行页面的添加，通过页面动画的展示，我们可以得到不同时间点景观环境的光影变化，是日照分析的重要手段之一。

6.在方案分析、选择中的应用

景观方案设计完成后，需要对不同方案的合理性进行分析对比，人们对景观环境的使用大多数情况是在运动中进行感受的，Sketchup实时的可视化场景、流畅的运行速度使人们可以随心所欲地从任何角度观察、体验景观环境的效果。可以以鸟瞰的形式俯视整体，可以进到路径中体会空间，可以在光影变化中感受时间，这些都是进行方案分析和比较选择的重要依据。

二、Lumion软件的应用

（一）Lumion常规应用方式梳理

Lumion是一个实时的3D可视化软件，用于制作漫游和静帧作品，涉及的领域包括建筑、规划和景观设计等。Lumion强大之处就在于它能够提供优秀的图像，并将快速和高效的工作流程结合在一起，节省时间和精力。其主要包含以下功能：第一，渲染和场景创建只需要几分钟；第二，可以从Sketchup、3dsMax等许多三维软件中导入场景；第三，拥有大量的3D模型和材质库，运用快如闪电的GPU运算技术，可以实时编辑和演示场景。

（二）Lumion在方案表现中的应用

1.前期准备阶段的应用

在Lumion中进行操作，首先需要将文件进行整理，Lumion4.0版本以下的Lumion2.1、2.5、3.0版本均需要将文件从Sketchup中导出为Lumion支持的格式，如dae或者obj格式，这些较低的软件版本对计算机的性能要求较低，一般2G显卡的显存即可使用。Lumion4.0至现在的10.0版本，可以直接使用skp格式的文件进行导入，但随着版本的升高，对计算机的性能要求更高，10.0版本的推荐显卡配置需达到6G或8G的显存。在使用Lumion进行效果的制作时需要对Sketchup和Lumion两个软件的特性和注意问题进行思考和解决。第一，Sketchup场景文件过大时，需要分组导出；第二，在Sketchup场景文件中，群组内组件不要建得太深；第三，Sketchup导出时，可将需要边线和不需要边线的两类物体分开导出。

打开Lumion后会出现启动界面，随后进入初始界面。在初始界面会显示各类预制的场景信息，用户可以根据自己需要的场景进行选择，并可以在主页设置里根据自己电脑的配置进行画质清晰度的调整。同时，在初始界面里用户可以看到很多Lumion自带的各种范例；在载入页面里用户可以打开之前保存的文件进行继续编辑。

2.真实场景创建

在对Sketchup及Lumion软件进行了解后，我们可以进行场景的创建。首先运行Sketchup，将设计模型进行整理，减少组件嵌套，按类别将各组件进行分类。为避免模型文件过大导致Lumion无法导入，可以将分组后的模型分别导出dae格式文件，文件名称尽量避免中文字符，低版本软件对中文名称会报错，现有的高版本对中文名称的文件报错率很低。然后打开Lumion软件，点击导入按钮，然后单击添加模型，选中Sketchup导出的dae或者skp格式的模型进行打开即可。此时在Lumion中可以开始进行场景的调整，诸如地形起伏、光照色彩、植物配置、设施选择等内容。在材质编辑方面，Lumion拥有独特的法线贴图与材质位图，不仅可以模仿各种类型的材质样式，还可以进行凹凸、反射、漫反射、亮度、色彩的调整。具体操作如下，第一单击“添加材质”按钮“+”，然后将鼠标移至组件内需要编辑材质的面域上，被选中的材质会变成绿色，单击添加选中的材质，在下方工具栏上会增加一个新的材质，并会打开材质编辑器。这时选择需要的材质，点击即可实时更新到场景之中，所见即所得。

3.丰富的配景内容

在Lumion中点击组件按钮，即可获得丰富的配景资源，在这个面板中我们可以选择植物模型、人物模型、动物模型、室内家具模型、室外设施模型及灯光等。丰富的配景内容使Lumion的制图更加灵活生动，获得了便捷的场景建立手段和极快的速度。任何一个配景内容都可以通过面板中的“移动模型”工具进行复制、移位、缩放、旋转等，配景的应用最大限度地满足用户的使用需求。此外，还有诸多网友根据地域、品种、形态开发的各类模型库，可以配合软件使用，极大地提高了图面效果。

4.实时可视化

Lumion软件相比其他三维建模及渲染软件最大的优势就是其所见即所得的实时可视化显示。在Lumion中，用户进行的任何操作都会直观地显现在眼前，使设计师对空间、色彩、材质、形体的把握非常清晰准确，同时可以随时与甲方进行演示和交流，使双方人员都能够站在直观、科学的角度进行方案的交流反馈。基于Lumion这样的特点，设计师可以不用再为后期Ps表现耗费巨大的精力，在方案设计构思的同时获得真实的空间形态。

5.高效的图像制作

方案审定后，Lumion的静态、动态图片及视频处理功能也是非常强大的。用户使用鼠标中键及右键，并结合W、A、S、D四个方向键进行角度的调整，然后按Ctrl+1组合键、Ctrl+2组合键、Ctrl+3组合键……保存相机视角即可选好效果图出图角度。在“天气”面板中单击“光线”按钮，通过鼠标左键的拖动可以调节光线的方向、强度及云彩的数量和亮度，包括远云、中云、低云的数量和大小。此时再点击“地形”按钮，选择“海拔”或“颜色”选项，都可以看到同一空间的不同形式表现示例。在工作界面，点击“静帧”按钮，在弹出的窗口中根据项目需要选择出图尺寸1280×720或1920×1080乃至更大尺寸，点击保存按钮，选择保存图片的格式，输出图片即可，一般一张1920×1080分辨率的图片仅需几十秒即可完成。

三、Sketchup与Lumion结合辅助景观方案生成表现的优势总结

Sketchup的独特之处在于它对设计方案创作过程的重视和良好的应用性能，这也使它成为一款为设计过程而研发的软件，用于景观设计的优势体现在以下几个方面：首先是其简洁的操作界面和人性化的工具命令，可以使设计师迅速掌握；其次是其适用面大，可以应用在方案设计的各个阶段，或推敲或演示或出图或动画；然后是其强大的建模功能，可以快速地通过几何形生成立体模型，并且可以得到任何位置的剖面和立面图；最后是其与Cad、3dsMax、Lumion等软件的无缝衔接，可以快速地导入或导出dae、dwg、3ds等格式的文件，便于后期虚拟表现的应用。

在后期表现领域，很多人使用Vray来实现模型的真实渲染，但Vray的操作界面较为复杂，需要大量的工作实战才能运用自如。然而，Lumion却可以轻松地让零基础的人都能运用最新的即时3D技术，所以Lumion定义了建筑景观的可视化。无论是多么复杂的设计任务，在你运用Lumion来操作时都会感觉到轻松容易。这种使用GPU即时渲染的技术让软件的实用性提升到一个新的高度，设计效果所见即所得。