从LumenRT渲染角度讨论模型的体量控制与导入形式

      模型完成以后,无论有信息与否,都难以说清这个模型的成功程度,业内能看到构思精巧,天纵奇才,但食肉者不是工程师,你可以口若悬河,舌灿莲花,当然也需要一张逼真的效果图和浸入式视频来说服执牛耳者。
除了创造内容,我们还要讲好故事,也就是告诉别人:你是谁,你从哪里来,你要到哪里去。
       Bentley的建模软件自带渲染功能,也就是MicroStation内置的Luxology渲染器,同样,还有一款独立软件LumenRT。Luxology更像一款单反,LumenRT则像傻瓜相机,就市政行业来说(路桥隧、水厂泵站及管网),后者基本满足需求。其中邢豫元大师是前者的扛把子,他要说自己是Luxology渲染第二,估计没人敢说自己是第一。当然,还有其他很多很好的渲染软件,可惜我不会用。需求决定了使用,我们今天说说LumenRT。
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MicroStation内置Luxology渲染
       如今的LumenRT,已经更新到了update4,分辨率更高,渲染时也有了更多的选择,使用起来不复杂,但是要用好,也不见得是分分钟的事。下图可以看出,图片渲染分辨率从update1的3840×2168跃迁到8192×4626,在输出模式上支持VR。分辨率的提高有效的改善了看图效果,同时渲染模式也发生了一定的调整。
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       一、模型的整合与分拆
       一般来说,我们建模完成以后,需要将模型导入到渲染软件中去,在将文件参考总装的过程中,可能出现两个问题:材质和模型体量。
       我们会用ABD做一个建筑,用PC来做道路和市政给排水,用MS随手做一些东西。你用ABD打开建筑没问题,用PC看道路和绿化也挺好,怎么整合到MS里面来就发现绿化没了,道路灰了,窗户绿了呢?
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MS导入到LumenRT里面看建筑 
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从ABD导入到LumenRT里面看建筑
       对于攻城狮来说,问题怎么出现的不重要,重要的是解决掉。举例说,我们在PC里面看绿化和道路是正常的,在MS或者ABD里面看就没了材质,为了减轻工作量,我们可能会选择保留ABD的文件不动,将PC的进行处理,我们在MS中查看PC的组件的属性,实际都是有材质的,将PC文件合并到MS主文件,然后借助快速选择工具,将原来的材质去掉,换成新的材质,直到看上去正常为止。这个地方请注意,不是用图层管理器中进行材质管理。
       当模型搞定总装工作,就需要导入LumenRT中去了,很遗憾,你的V8i就是导入不成功啊~屡战屡败有什么办法呢,这时候就得给你推荐CE版本了,CE版本具备了更强劲的处理能力,导入LumenRT成功的概率更高。当然,只是概率更高而已,问题出在哪里?
       把大象放进冰箱分三步,打开冰箱门,将大象放进去,关上冰箱门。首先你得有大象,也得有冰箱,其次大象跟冰箱的匹配程度。说到这里我们就可以分析出决定导入LumenRT成功概率高低的因素:模型、电脑配置、软件(CE,LumenRT)、运气。后面三项已经确定的情况下,我们就要考虑模型的体量控制了。
       赵顺耐老师曾经在一次视频里讲过,做广州地铁项目时,前后六次优化,如何将模型的体量从几百兆最后缩减到几十兆。借助赵老师的经验,我们可以少走很多弯路。模型总装是将不同的model以参考的形式组装起来,模型文件的大小归结于单个文件的优化,最终体现在基础对象的控制。我们从来都是希望以简洁的形式阐释复杂的现象,共享单元和参考都能显著减小文件大小。在实际使用过程中,个人喜好不同,也决定了工具的选择倾向,除了别人的经验,也要自己多尝试和体验。
       减小模型体量,除了共享单元和参考,还包括构成对象的基本元素:点线面体。从后文我们会知道,不论你以何种元素构建对象,LumenRT中对象是以mesh的形式被渲染,而对象的构成是通过点线面体,当采用mesh替代soild后,除了模型文件减小,还会让渲染效果更理想。以下图井盖为例,可以看出效果差异。当然,从solid转换为mesh之前,最好备份一份源文件,同时控制转换精度。
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图1-1 以soild形式导入LumenRT后,圆柱体呈现正16边形
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图1-2 以mesh形式导入LumenRT后,整体更接近于实际
       二、渲染展示内容及形式
       导入LumenRT成功以后,就是渲染出成果的阶段了,却突然发现建模耗时许久,当初想法颇多,结果渲染出来的东西却不是你想要的,相对于人家的效果图,自己的东西实在山炮。建模说不上是一个愉快的过程,软件熟练以后,很多工作都慢慢转变为体力活。
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人家做的效果图
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这个是我的
       在LumenRT中,我们需要明确需要表现或展示的内容,其次以怎样的形式展示,在此之前,我们还要搞明白,软件能做什么不能做什么。
       当我们决定建模时,需要找出项目建模的意义,是设计师的创新应用还是一个系统工程,抑或是其他。在翻模过程中,要去分析设计初衷,方便运维检修还是安全距离,从美观实用还是有限空间的高度利用率?这些也可能是我们需要展示的部分,是别人想看和需要看的,利用结果导向来分析展示内容是重要的。简而言之就是重要节点重点展示,复杂工程条分缕析。
       工程设计人员使用LumenRT,能做到的基本是效果图,简单的漫游。软件各自有着力点,有些软件施工模拟溜到飞起,有些达不到这个功效,我觉得让设计人员做到全能,没有盲区,实在是有些勉为其难。从效果图和漫游角度来说,实际上也能做出一些成绩,同样的模型,如果评价效果图优劣,来自于光照条件、模型材质、背景。个人感觉渲染和动画需要回归设计本质,更多的去看模型,而不是被模型外的因素干扰,转移了注意力。效果图和动画应着力于体现建构筑物、管道、单体之间的相对关系,能让入门者看懂主次轻重,空间布置的逻辑与缘由,视频当然应具有观赏性,但如果拿掉语音解说,看视频的人是否还有再看两遍的欲望?

       三、模型的局部展示
       结合前述,对于相对复杂的工程,模型应进行局部表现。下面我们以简单的几个实体为例,讨论如何将模型的局部导入LumenRT,达到预期目的。
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       A、利用参考文件的掩盖功能。
       该功能的应用前提:想要控制表现的对象是以参考文件的形式存在于该model中。如果掩盖的面要穿过某个对象,那么相交叉的部位呈现mesh,断面没有材质,空心化。如图A-1所示。
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图A-1 利用参考掩盖导入LumenRT后渲染效果
       B、利用剪切立方体,可以进行前后上下左右以及不规则形状的剪切。
       构建剪切立方体时要注意,切截面的表现形式,如下图B-1所示,如果在clip volume settings中的CUT下拉菜单中选择了“cut/outside/forward/back”,截面就会出现图B-2状况,同样,FORWARD选项中选择前述选项也会出现同样的问题,建议FORWARD及CUT尽可能选择“wireframe”,或者将smooth:modeling调整到“usable for clip volumes”,这样用户可以更方便的查看剪切立方体效果,同时这样的导入方式不影响后续渲染。
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图B-1 剪切立方体“CUT”下拉菜单选择“cut”
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图B-2 导入LumenRT后截面图像
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图B-3 CUT选项在实际渲染时显示效果(截面为黑色)
       以元素作为构建剪切立方体时,直接绘制的多边形和线串构成的多边形对于导入LumenRT的模型效果相同。由于封闭多边形会在LumenRT中出现,为了避免这个意外状况,需要将其Active Element Class属性调整为“Construction”,并在视图属性中关闭“Construction”。或者单独建立一个图层,将多边形放入该图层中,在LumenRT中也可以进行调整。
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       实际上在使用软件上还需多动手,加强一些对细节的把控。这些细节虽然不会影响大局,但是对于复杂模型或者大体量的模型导入导出耗时较多,如果不能找到症结所在,反而更容易打击建模人员的积极性,同时可能降低工作效率。

       C、LumenRT自身的剖切工具
       将完整的模型导入到LumenRT后,我们如果想查看某些对象之间的相互关系,可以借助于Clipping Planes,软件自身带了很多参数可以帮助我们进行调节,但是缺点也很明显:导入到LumenRT内的对象全部是以mesh形式存在的,而不是实体,剖切对象内部是空心的,剖切面没有材质,同时,我们难以做到剖切面的颜色同对象颜色一致。工具是便捷的,但仍有改进空间。
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图C-1 LumenRT内的剖切工具
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图C-2剖切工具参数调整
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图C-3 实际工程中渲染效果

        D、通过将原模型进行剪辑
        当前述功能仍不能达到自己的预期目的时,可以调整一下思维:做一个我们需要的模型,该拿掉的部分拿掉,要刻意突出的保留。实际上就是将原model复制一个,然后将这个拷贝件进行编辑,对于模型中的参考文件,通过参考掩盖、图层显示或参考深度来控制表现的对象。既不影响原文件的完整性,也能达到自己的想法。
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图D-1 原模型剪辑之后进行渲染效果
 
        结合前面所述,我做了一个泵站的模型,第一个视频还算过得去,第二个就是用LumenRT切剖效果,差异还是蛮大的。视频链接:https://v.qq.com/x/page/l0627yz0aof.htmlhttps://v.qq.com/x/page/i0627wg36fe.html,或者在腾讯视频里面搜索:天津航空物流园雨污水合建调蓄泵站工程,天津航空物流园雨污水合建调蓄泵站工程-BIM
 









 
 









 

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