浅谈环境设计中3D技术的运用

浅谈环境设计中3D技术的运用

黎妍霞

广州力天展览设计工程有限公司广州510000

摘要：随着如今环境设计的不断发展及3D技术的日渐完善，环境设计和3D技术的有机结合已然成为了未来环境设计领域发展的重要方向，基于此，本文就围绕环境设计中的3D技术运用进行分析，以期通过本文的研究和论述为我国环境设计中的3D技术运用发展提供理论参考依据。

关键词：环境设计；3D技术；运用

一、环境设计

环境设计是一项综合性较强的学科，其包括空间设计和景观规划设计，涉及的学科内容包括美学、人体工程学、建筑学、设计学、园林艺术、色彩艺术、软件操作、建模等多个领域。培养优秀的环境艺术设计师就需要围绕着这些学科内容来进行建设和开展。在环境设计中，小到室内装饰物的设计，大到城市景观规划设计，其都需要建筑设计师具备较好的美学素养和能力，并要求其具备专业的知识和操作能力。在我国改革开放后，随着国内形势的不断发展，我国城市化进程不断加快，城市化建设的规模也在日渐扩大，室内设计与景观设计的需求量和要求都在不断的提高。这就需要我们在日常的环境设计中对环境设计的方法和技术进行不断的优化和创新，以此来推动环境设计的发展。

二、3DMAX技术在环境设计中的应用

环境艺术设计中对于设计的需求和视觉导型需求比较高，3DMAX作为现如今最为常用的视觉模拟设计工具，其在环境设计领域中有着广泛的运用。从3DMAX的实用性来看，其涉及的内容比较丰富，层次比较鲜明，在环境设计领域的应用范畴比较广。在3DMAX技术与环境艺术设计的结合下，能够在效果图的表现上取得更好的发展，让环境设计不论是在环境艺术室内设计还是室外设计上都能够较好的对空间比进行观察，并对其透视效果和灯光搭配进行3D可视化建模，相比较传统的手工绘制环境设计工作而言，3DMAX很大程度上减少了设计的劳动量，并且让环境设计朝向更加灵活、细致、逼真的方向进行发展。

在实际的环境设计过程中，3DMAX多用于环境设计案例的虚拟模拟设计，借助虚拟模拟设计的直观性，能够有效地降低设计工作人员的工作压力，并提高工作效率，避免设计中出现较大的缺陷。另外，通过3DMAX效果图，能够让业主直观的看到工程完工后的效果和表现，便于对细节和需求进行协调和沟通，并能够直观的进行设计修改，降低环境设计结束后施工阶段的变更问题的发生率，让环境设计的经济效益得到保障。

但在对部分高等院校的实际调查中，大多数院校的3DMAX课程教学均以基础操作教学为主要教学手段，学生对软件缺乏灵活运用，导致不能将软件很好地参与到设计创作以及实际工程应用中来。走访部分企业，所得回馈大部分并不乐观，3DMAX在使用上并未能够完全发挥其在实际工程中的优势。并且有为数不少的在读学生与毕业生选择到社会上的一些3DMAX软件培训机构进行二次学习[5]，这个现象体现了社会人才的需求和暴露了高校3DMAX软件课程教学环节的缺失。

三、3D建模技术在环境设计中的运用

3D建模技术，让环境设计时的视觉感受实现了较好的虚拟交互建设。在我国的世博会环境设计项目中，就通过运用3D建模技术来进行建筑模型的搭建及环境设计模型的构造，然后基于模型来进行环境设计内容上的补充和丰富，让建筑场馆的外貌与周边环境能够友好交融，进而塑造起良好的建筑环境视觉感受。另外通过不断的遵循建筑工程视觉感受，按照上到下、近到远、大到小的环境设计原则，进行模型独立分区的环境设计和区域块设计，保障整体的协调性。在模型创建结束后，通过对其架设UV，并用用PS或AI等平面设计软件，来基于3D建模进行材质、灯光的调节，最后加入渲染合成即能够形成初步的环境设计3D模型，通过以3D模型作为施工建设的主要工作来保障施工开展的有效性。

回顾建模流程，我们可以对3D建模技术在环境设计中的运用进行简单的划分，结合环境设计的功能性、艺术性和便捷性，总结3D建模技术在环境设计中的应用要点如下：

（1）模型精度要求较低，最少清晰即可表现模型构造，同时加快电脑软件的处理速度，所以应该尽量减少3D模型建设过程中对电脑软件的运行处理速度，比尽量减少除三边面，四边面及多边面的设计需求。

（2）为了减少多边形产生或呈现的自然效果，在建模完成后需要进行贴图处理，并对低模进行刻画处理，然后运用3D建模中的精雕技术和精摸纹理渲染技术，来将其进行烘焙和覆模，以此来达成较好的视觉效果。

（3）在3D建模技术的运用过程中，尤其需要重视环境设计艺术性的要求，建模的时候要尽可能的避免“切角”及“切线”，采用适度软化建筑模型边缘线的方法来进行处理，如果必要切线的时候，要尽量保证环境设计的整体构造和外观。

四、3D同步渲染技术在环境设计中的应用

在运用3D技术进行环境设计的时候，设计师通常是以观察者的模式来进行设计，在二维矢量绘制区域进行操作，然后运用3D效果同步渲染来进行3D建设。所谓的观察者模式，其作用在于定义对象间的多种对应关系，当某一对象发生改变的时候，观察者能够快速发现并对其以来的对象进行同步的更新和调整。这种模式在微软的.Net框架中也有使用，其实际上就是一种委托机制，基于事实的委托机制来创建3D设计的“观察者”。

二维矢量会住区和3D显示区的有机组合将为形成主窗口截面，并由Roomdesign来进行控制和协调。在3D环境设计中，其往往不会涉及到较多的变化，基于控制过度设计的原则，在进行建模和设计的时候往往会对观察者模式进行简化处理。

自定义事件参数-SvgObjectChangedEventArgs-表明具体变化对象；

自定义多播委托-Handler-符合签名方法均可以注册使用；

二维矢量绘制区-SvgArtiste-定义handler类型的多播委托；

三维显示区-Room3D-定义遵循handler的update方式，并进行矢量物体变化的接收；

主窗口-roomdesign，定义observer方式，并将room3D中的update方式进行注册，注册于notifyobserver中，并对svgArtiste信息进行发布。

当操作人员在运用3D技术进行室内环境设计的时候，其可以操作svgartste矢量物体通过拖拽来进行布置。并将svgArtiste由notify方法通过notifyobservers信息变化进行反馈，即反馈给Room3D。Room3D在拿到改变指令之后就能够通过三维显示区进行3D物体的显示。

对于ChangedObject，定义了唯一标识、名称、2D坐标位置、悬挂高度3D模型文件、2D静态图等。唯一地标识决定二维矢量渲染区域和三维显示区域的操作的对象。将二维坐标位置转换为三维空间位置，使操作者在二维矢量绘图区和三维显示区同步移动和旋转家具，悬挂高度表示高度。三维空间家具的三维模型文件是由3DMax软件设计和导出，XNAs编译的三维模型文件。在3D显示区域应该加载哪个模型文件来代表家具，当然对于墙壁，直接创建一个符合一般墙体高度和厚度的3D长方体。二维静态绘图是家具的平面图形，用于在二维矢量绘图区域显示平面。

总结

在本文章的研究和论述中，笔者就环境设计中3D技术的运用进行分析和论述，并对3D技术运用的特点及效果进行分析，在分析的同事，结合3D技术的各种功能和环境设计的自身需求来进行对应研究。随着3D技术的不断发展，其在环境设计中所发挥的作用将越发明显，为了推动我国3D技术的发展就需要我国环境设计人员积极、主动的对环境设计中的3D技术运用进行探索和分析，并实践和摸索，进行技术补充和操作完善，让环境设计与3D技术的结合能够取得更进一步的发展，并让3D技术能够得到更充分的作用发挥。

参考文献

[1]陈登科.针对环境艺术设计中运用的3D打印材料的研究[J].工程技术研究,2017(06):33-35.

[2]罗怀荣,石军锋.基于WebGL3D技术的可视化温室环境监测系统设计[J].江苏农业科学,2017,45(07):189-192.