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在SketchUp中设计Mechs:第1部分
栏目分类:游戏模型百科   发布日期:2019年04月09日 10:57:03   浏览次数:


渲染图

Jessica TC Lee分享了她在SketchUp和机械设计方面的专业知识......

在本教程中,我们将学习如何在SketchUp,KeyShot和Photoshop中完成机械设计的组合部分。我们将讨论设计机械的过程,将缩略图制作成详细的草图。您将了解到遵循本教程所需的基本SketchUp插件工具,如何使用它们的示例,重要的建模技巧以及如何实现某些形状结果的演示。在下一篇文章中,我们将完成的模型放入KeyShot中以添加材质,进行渲染,然后使用基本的照片合成技术在Photoshop中完成图像。

在我开始制作缩略图之前,我通常会在网上寻找灵感,特别是当我没有特定的想法时。我查看具有大量机械部件的参考资料。我有时只是从参考文献中抽出来建立一种几乎潜意识的机械部件如何分布,隐藏和暴露的意识。仅举几个好的参考:DARPA机器人和无人机,汽车装配机,沙子越野车,园林机械,发电机,街道清洁机等。

我还要注意电源可能位于何处以及移动机器的大小,以及诸如通风口,电线,液压装置,铆钉,接头,手柄和传感器的元件以及它们所在的位置。收集这些信息就像在雕刻时准备所有的雕刻工具和材料。我知道在哪里放什么,所以设计不仅看起来很酷而且很有意义,没有我不得不经常停留在创作过程中回去查找我可以使用的东西。

步骤01缩略图

缩略图的目的是找出一个有趣且令人兴奋的轮廓,它将定义最终设计的总体形状。由于我们正在设计机械方面的东西,因此在进行缩略图时我们应该考虑一些事情。这是双足还是四足?它是如何移动的?它使用武器吗?它是为了什么?

这些基本问题定义了轮廓的“大块”如何排列和比例。当我在做我的时候,我喜欢考虑它是否是一个攻击机制; 武器可能去哪里,它们是什么样的武器; 我喜欢思考“头部”,“身体”和“腿部”如何协调以使机械移动。试着考虑运动中的机械,以便更好地掌握所有部件的整体布局和比例。要记住一个有用的提示是使部件整体外观比例的通用规则。我总是有大,中,小部件。正如我的导师告诉我的那样,把它当成蛋糕层的比例。最后的触感将是微小的樱桃装饰!在机械设计中,“樱桃”可以是灯,铆钉,管道,电线或手柄。

用缩略图测试设计思路

用缩略图测试设计思路

第02步:详细草图

完成缩略图后,我继续将所选的一个解释为透视图。我使用的方法允许我通过“分层思维”逐步充实所有细节。

在#1中,我从视角和整体结构的一些想法粗略地概括了设计的一般形状。为了从缩略图中翻译设计,我想到了视角中的“大块”,例如背面的大矩形。我也镜腿。

我注意关节是如何连接的,并用圆圈来表示它们。我也大致想想我是如何看待机头的“头部”或前部,因为它将成为设计的焦点。

在#2中,我进一步定义和开发了大部件和重要关节的外观,例如细分或切割形状和编辑切割线。我也开始考虑装饰性的“樱桃”部分,例如放置把手,电线和铆钉的位置。

在#3和#4中,我使用了一篇新论文并开始真正定义所有细节。在我满意之后,我添加了一些基本的阴影,以了解整体形状在3D中的感受。对于关节的机制,除了跟随缩略图之外,我有时会通过绘制简单的圆柱体和方框来试验其他可能性。

将我们选择的缩略图开发成更完整的东西

将我们选择的缩略图开发成更完整的东西

步骤03:重要的SketchUp插件和自定义界面

我想提一些必要的插件来完成本教程。我提到的所有插件都可以在SketchUcation上找到,SketchUcation是一个免费的在线SketchUp插件社区。

我安装了他们的插件存储工具,这样我就可以轻松找到并直接安装到SketchUp的插件,而无需通过手动安装和从网上下载它们的过程。SketchUcation插件存储工具现在可以在“扩展”选项卡下找到。本教程的基本插件是FredoScale,JointPushPull,Round Corner和BoolTools。

所有上述插件都是免费的,除了BoolTools,由smustard.com发布,耗资10美元。但是,它值得拥有。

安装完所有必要的插件后,可以通过转到视图>工具栏来自定义界面。除了上面提到的插件,我通常还会打开阴影,测量,构造,绘图,实体工具,样式,视图和仓库。

由于我喜欢在Parallel Projection模式下进行建模(在Camera选项卡下找到),因此可以方便地使用Views工具,因此我可以更改为不同的视图来检查我的设计。启用样式工具也很方便,因为有时我需要调整隐藏的几何图形或组件。打开样式工具后,我可以在着色模式和X射线模式之间切换。

另外,由于我使用SketchUp Make而不是SketchUp Pro,我无法使用默认选项将模型导出到OBJ文件,因此我得到了SketchUcation'

本教程推荐了一些有用的插件

本教程推荐了一些有用的插件

第04步:设计

我开始设计大块。我忽略了所有的细节或细分的形状,只是试着按照我想要的方式获得设计的比例。我将一个立方体和一个圆柱保存到我的组件库中(图04b),所以我可以简单地将它们拖到场景中,缩放并旋转它们以进行阻塞。这样,工作过程将更加快速和简单,并且组件不会彼此“粘连”(如果几何不是组件或成组,SketchUp会自动合并任何连接的部分)。我开始研究头部的大的一般形状,这是焦点,以便很好地了解模型的整体轮廓。我模仿其他3D程序所拥有的东西,并通过翻转一侧以在另一侧上镜像来制作两侧的组件。

在完成初始阻塞后,我使立方体和圆柱体“独特”,以便进一步细化不同部分的形状而不改变其他部分的形状(图04c)。这是一个非常重要的行动,我需要经常记住这样做。没有它,如果我修改一个组件,那么我会影响SketchUp识别为其重复的其他组件。

图4a-机械设计的基本遮挡

图4a-机械设计的基本遮挡

图4b  - 将形状保存到组件库将节省时间

图4b - 将形状保存到组件库将节省时间

图4c  - 不要忘记随着时间的推移使形状“独特”!

图4c - 不要忘记随着时间的推移使形状“独特”!

步骤05:开始添加细节

在确定了一般比例和形状之后,我开始深入研究焦点,即头部和前部区域。在这一点上,我仍然不会对细小的铆钉或手柄过于细致,而是更加注意每个大块的细分形状。将不同部件组成组件的优势再次出现,因为我仍然可以轻松地修改每个部件,即使它被其他部件隐藏,通过复制它并将其拖动到空白区域并修改副本(图05b) 。

我使用FredoScale插件中的Tapering工具使组件倾斜而不会弄乱几何形状(图.05c)。正如名称所示,可以使用相同的工具逐渐缩小组件(图05d)。FredoScale插件的强大功能是在大多数情况下修改所选区域的一般形状而不会弄乱几何形状,并且可以非常快速地实现结果。

图5a-为关键区域添加更多细节

图5a-为关键区域添加更多细节

图5b  - 复制一块并将其移出以便于编辑

图5b - 复制一块并将其移出以便于编辑

图5c  - 使用FredoScale制作倾斜区域

图5c - 使用FredoScale制作倾斜区域

图5d  - 使用FredoScale的锥形工具

图5d - 使用FredoScale的锥形工具

步骤06:添加更多细节


在组件或组之外切割几何的方法是使用BoolTools插件。在这里,我使用差异工具来剪切我不想要的形状(图06c)。BoolTool的图标清楚地显示了每个子工具的功能。在达到一定程度的细节后,我改为侧视图,以确保机械的前上部分在转动时不会切入侧面的部分(图06d)。

图6a-切割一些几何形状

图6a-切割一些几何形状

图6b  - 删除不需要的几何图形

图6b - 删除不需要的几何图形

图6c  - 使用BoolTools切割几何图形

图6c - 使用BoolTools切割几何图形

图6d  - 检查机器人在轮廓中的外观

图6d - 检查机器人在轮廓中的外观

步骤07:创建手柄和拱形面板

这一步更多的是展示一些技巧和技巧,帮助我获得我想要的某些形状。为了创建手柄,我首先绘制一个圆,然后找到它的中心并绘制我希望我的手柄跟随的路径,然后使用Follow Me工具完成管(图07b)。我在一个空白的区域完成了手柄,所以我可以看得更清楚,然后在将它带回模型之前将其作为一个组件。使用这种技术可以实现所有电线,手柄,管和管道。

有时我想要一个覆盖面板略高于身体但具有完全相同的拱形或形状。为了实现这一点,我首先复制具有我想要的拱形的面部并将其拉长(图07c)。在那之后,强大的插件JointPushPull进来帮助我加厚表面。它允许我推/拉一个不平坦的表面(图07d)。

但是,我决定使用FredoScale中的Tapering工具稍微调整一下形状。我希望轴遵循面板的倾斜度,因此我单击具有类似倾斜度的边缘来重新定义缩放轴(图07e)。

图7a  - 向机械添加手柄和拱形细节

图7a - 向机械添加手柄和拱形细节

图7b  - 使用Follow Me工具创建句柄

图7b - 使用Follow Me工具创建句柄

图7c  - 复制和放大现有面以创建拱形件

图7c - 复制和放大现有面以创建拱形件

图7d  - 使用JointPushPull插件加厚拱形

图7d - 使用JointPushPull插件加厚拱形

图7e  - 调整倾斜件的缩放轴

图7e - 调整倾斜件的缩放轴


步骤08:进一步详细说明和机制逻辑

我用其他技术进一步详细说明了前部和中部的身体。在这里,我使用Arch工具连接不同程度的拱门,以创建我想要的结果(图08b)。在这里,我还使用一种技术来创建手柄某些部分的厚度。我首先使用“相交”工具创建切割线,然后使用JointPushPull创建厚度。(图08c)

我还想在倾斜的表面上创建一个具有相同倾斜度的凹痕。我首先使用Follow Me工具创建缩进(图08d)。然后,我使用“相交面”工具剪切几何并删除任何不需要的位(图08e)。

在将2D机械设计解释为3D模型时要记住的一个重要事项是不同部件的连接方式,以及它们是否可以在不相互切割的情况下移动。当我设计和建模时,我会在某些组中精神上分配某些部分,例如“大腿”组,“关节”组和“腿”组,以确保它们以可移动的方式连接,无论结构多么复杂。一旦事情被分解成不同的组,我知道我可以更多地关注如何使“联合”组功能化,并使其他部分的形状更有趣。

图8a  - 进一步详细说明

图8a - 进一步详细说明

图8b  - 使用拱形工具连接拱门

图8b - 使用拱形工具连接拱门

图8c  -  JointPushPull再次运行

图8c - JointPushPull再次运行

图8d  - 使用Follow Me工具创建缩进

图8d - 使用Follow Me工具创建缩进

图8e  - 切割和删除不需要的几何图形

图8e - 切割和删除不需要的几何图形

步骤09:隐藏的关节

在完成机械前部的大部分部分后,我开始考虑主体和前腿之间的关节。这些关节隐藏在四分之三的美景镜头中,但对前腿的机制至关重要。

我阻挡了一些气缸和箱子以固定机构,这应该允许腿上下,左右移动。然后我详细说明了零件的形状,使它们不仅仅是主要形状(图09a)。我在这里使用一个小技巧来获得不规则形状的斜角是使用交叉面工具并稍后密封孔(图09b)。

图9a  - 建模更详细的关节

图9a - 建模更详细的关节

图9b  - 使用交叉面添加斜角细节

图9b - 使用交叉面添加斜角细节

第10步:后腿

是时候到后腿了。模型有很多很好的调整,我没有完全遵循原始草图的外观,特别是脚踝部分。我重新排列了面板彼此重叠的方式,因此我可以看到尽可能接近草图而不会使腿太细和窄。这是我在将2D设计解释为3D时经常遇到的情况; 纸张上草图的一部分宽度在建模时通常不是完全相同的情况。

我调整后腿的比例,因为我想这个机械具有强大的跳跃机制,类似于狩猎动物。我开始粗略地了解这种机械的确切用法; 更多的是在小范围内进行侦察。在许多情况下,

机械师在这个阶段的细节水平

机械师在这个阶段的细节水平

第11步:后腿,继续

我使用一些技巧来获得某些形状。对于从关节挤出的小面板,我首先绘制一个矩形,然后在矩形上切出形状(图11a)。我推出厚度来完成面板。

我还想在不规则和倾斜的表面上创建偏移延续。因此,我首先使用“偏移”工具来偏移我想要的边缘,然后从这些点绘制构造线。为了连接构造线,我沿着我已经拥有的线绘制并找到粉红色的指示线,这意味着线的新部分在同一条路径上。最后,我连接所有点并创建面(图11b)。

图11a-此阶段的机械细节水平

图11a-此阶段的机械细节水平

图11b  - 从上到下:绘制构造线,找到粉红色线,并连接点以创建面

图11b - 从上到下:绘制构造线,找到粉红色线,并连接点以创建面

第12步:结束细节

在这里,我想提一些技巧和插件,这些技巧和插件可用于在顶部添加“樱桃”,或者细节,如铆钉,小而重复的凹痕,不规则形状的斜面和边缘上的光滑斜面。我在开始时创建并保存了一个铆钉到我的组件库,所以现在我只需在每次需要时拖放它。

要创建具有相同间隔的重复缩进,我首先绘制第一个缩进的形状,然后在使用“移动”工具时按住Ctrl键复制它。在复制之后,我输入'3 /'以在它们之间创建两个重复(图12b)。'3 /'表示'将间隔除以3'。

我们也可以在原件旁边复制并输入“3X”,这意味着“从原件中复制三份”。然后,我使用推/拉工具完成缩进。

图12a-这个阶段的机械细节水平

图12a-这个阶段的机械细节水平

图12b-复制一块以创建重复图案

图12b-复制一块以创建重复图案

步骤13:用斜面细化边缘

要在不规则曲面上创建斜角,而不是使用“跟随我”,就好像它是在直边上,我使用“交叉面”工具(图13a)。

我用来在边缘上创建平滑而复杂的窄斜面的插件称为RoundCorner。它仅仅是为了模仿物体的大多数边缘实际上并不是那么尖锐(图13b)。

最后,是时候检查四条腿是否可以在没有阻碍的情况下移动,并且可以使机械具有相当平稳的运动和转动能力(图13c)。下一次,我们将查看ID标签,使用KeyShot添加材质和渲染,以及创建背景以完成图像!

图13a  - 使用交叉面创建斜角边缘细节

图13a - 使用交叉面创建斜角边缘细节

图13b  - 使用RoundCorner创建更平滑的斜面

图13b - 使用RoundCorner创建更平滑的斜面

图13c-测试肢体是否可以畅通无阻地移动

图13c-测试肢体是否可以畅通无阻地移动


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