SketchUp曲線與曲面的交融——異形雕塑亭建模實例

文：韓強

SketchUp吧ID：烏鴉都是白的

洛杉磯 Cedars-Sinai 醫療中心屋頂花園處於垂直停車場上方的混凝土平面上。這個巨型雕塑佇立在花園步行道上，用2793根鋼管組成的小品建築，經過計算機精確計算，形成總計352個獨立的彎曲部件。

這個異形的雕塑亭作為本次建模對象，是一個十分典型的曲線與曲面結合的案例。本案的關鍵點有兩個——如何生成整體造型？如何塑造表皮紋理？建模過程不複雜，建模思路才是需要去掌握的，希望大家看完有所收穫。

本教程來自「SketchUp吧」第一季建模大賽「模王」——烏鴉都是白的。選自SketchUp專業雜誌《吧卦》第10期。

建模所用工具：SketchUp2013-2018、SUAPP插件庫

1、觀察分析整體造型

通過對形體觀察，使用Fredo6插件集中的曲線放樣（SUAPP編號155）功能應該可以做出來，那接下來就需要對形體分析找到重要的截面結構曲線了，我分析下來該雕塑的結構截面大致如右圖紅線所畫。

為了讓大家更直觀的看到截面結構曲線，我們在模型中來看這幾條重要的曲線（藍色線條）的位置，我們的模型造型即將從這幾條曲線中放樣得來。

註：不熟悉曲線放樣功能的同學可能在分析找出截麵線時有難度，多用幾次理解其用法後就容易了。

2、繪製截面結構曲線

接下來就是在將上述結構曲線繪製出來了，繪製的方法很多，大家可以自由發揮，本次講解我們選擇使用貝茲曲線（SUAPP編號96）來進行繪製，先繪製出第一條曲線，如不滿意，還可以重新右鍵編輯貝茲曲線。

3、繼續繪製其他截面結構曲線

第一條曲線調整好後，複製到合適高度並使用縮放工具放大與拉伸作為第二條結構曲線。下面開始做第三條曲線，同樣再向上進行複製一條，使用縮放工具縮小後，右鍵編輯貝茲曲線的形狀，調整曲線到如圖所示。

4、完成部分截面結構曲線繪製

同理複製做出其餘的結構曲線，沒什麼難度，必要的時候可以進行一定的縮放、旋轉。主要根據空間感摸索，然後擺放出最理想的位置。

註：編輯曲線過程中可以使用曲線放樣來預覽所形成的物體形態。

要點：

①盡量使用第一條繪製的貝茲曲線複製來做後面的截面曲線，以保證每條曲線的段數一致，這樣可以保證生成的形體結構線優美，也避免其它不必要的麻煩。

②如果生成的形體不夠圓滑，可以右鍵-轉換為-固定段數多段線，段數越多生成的形體越圓滑，這裡我們設置為66段。

5、完成整體造型曲面繪製

畫出7個所有的截面曲線後，全選使用曲線放樣即可生成雕塑形體的曲面。

註：可以調整段數和插值來修改模型的精細度，根據需求去調整。

到這裡我們解決了第一個關鍵點，做出了雕塑的造型，我們來看看第二個關鍵點：表皮紋理如何做呢？

6、表皮紋理製作的思路

SketchUp 一個重要的曲面工具曲面流動（SUAPP編號322）即將登場，在操作之前我們先大概了解下什麼是曲面流動，SUAPP插件庫是這麼說的：相當於 Rhino（犀牛）中的「沿曲面流動」命令，可以使來源幾何體群組或組件，根據基準平面為參照，沿目標曲面產生自然的彎曲變形，達到曲面包裹的效果。

我理解的使用方法：參考面、連接線、目標曲面，分別成組為組1、組2、組3，然後把三者再做成個大組（組4）。把需要扭曲的物體單獨成組（組5），注意組5不要嵌套組。選中三合一的大組（組4）和需要扭曲的組（組5）執行曲面流動即可得到目標形體。（下圖舉例說明）

完成效果如圖。這裡看不懂沒關係，下面我們還會進行詳細操作講解

7、CAD 製作表皮紋理

使用 CAD 畫出大概的紋理圖案。長寬是根據生成的曲面延展開所形成的四邊形的長寬，取中間值所決定的。

註：取中間值是因為曲面本身為不等邊四邊形，經過曲面流動後矩形圖案必然會受到擠壓，造成寬窄不一。所以取中間值不會太寬也不會太窄。

8、表皮紋理簡化處理

將 CAD 紋理圖導入 SketchUp，可使用Fredo6插件集中的 簡化曲線（SUAPP編號155） 進行簡化圓弧段數，然後用 生成面域（SUAPP編號6）封面，用 批量推拉（SUAPP編號209）出一定厚度並建組（組5）。

註：如果電腦硬體性能一般，可以多分組，曲面流動比較耗機器性能，我這裡分了35個組。但注意不要把這35個組再合成一個組了，否則影響後續操作。

9、為曲面流動建組準備

①畫一個和上圖長寬一致的矩形參考面，做成群組（組1）；分別畫直線將上述第5步生成的曲面形體（組3）中間兩個頂點和矩形參考面（組1）底部頂點連接，將這兩條直線做成群組（組2）；將組1、組2、組3選中後再做成群組（組4）。

②將上述做好的紋理圖案（35個組5）移動到組4旁邊和矩形參考面重疊。

10、生成模型外表皮紋理

選中組4和其中一個組5，點擊曲面流動，等待一會順利的話參考外表皮就會跟著曲面彎曲了，得到一部分的雕塑模型。

這樣依次執行35次後，就得到我們最終的雕塑模型。如果沒有成功生成，請檢查：

①曲面流動所需要的組是否正確；

②曲線放樣生成的曲面是否有破面，段數是否統一；

③紋理圖案中是否有嵌套子群組。

曲面流動演示

模型完成如圖。

後面自己做了一些配景，造型和雕塑實景也算是十分相近了。

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