培正风雨球场设计方案.docx
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培正风雨球场设计方案
毕业设计
题目培正风雨球场设计方案
院系计算机科学与工程系
专业计算机科学与技术
年级2010
层次
学号
姓名
指导老师
2014年3月21日
广东培正学院教务处制
毕业论文（设计书）原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文（设计书）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
毕业设计（学位论文）作者签名（手写）
年月日
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本论文（设计书）属于：
保密□，在年解密后适用本授权书。
不保密□。
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作者签名（手写）年月日
指导教师签名（手写）年月日
目录
1课题概述1
1.1培正风雨球场课题的背景1
1.2建筑艺术的表达1
1.3课题研究现状与意义1
2设计研究概述2
2.1总体目标和要求2
2.1.1目标2
2.1.2要求3
2.2设计及实现环境3
2.2.13Dmax简介3
2.2.2CAD简介3
2.2.3Photoshop简介3
2.2.4 设备环境4
3培正风雨球场的设计思路4
4培正风雨球场设计的实现5
4.1创建地板6
4.2柱子的生成6
4.3支撑架的生成8
4.4风雨球场顶部及水槽生成10
4.5正面门头的设计或渲染11
4.6侧面门头的设计或渲染12
4.7侧面装饰生成13
4.8风雨球场内部设计14
4.8.1 凳子14
4.8.2 厕所15
4.8.3 球场灯15
4.8.4 储物柜16
4.9贴图16
4.10合成大风雨球场18
4.11打灯19
4.12摄像机的放置20
5总结21
致谢23
培正风雨球场设计方案
李景成
摘要:
随着招生规模逐渐扩大，学校硬件设施逐年完善。
由于广东地区所处位置，天气炎热，雨天多。
由于学校教学需求，体育课多在室外进行教学，受天气晴情况影响大，另外室外高温也不适于长时间体育活动。
为了满足教学和学生课外活动的需求，拓展同学们活动的时间和空间，提高学校硬件设备的配备质量，设计培正风雨球场建筑。
因为校园内还有不少地方的基础设施与建筑可以进一步进行升级改造，因此我想借这研究课题的机会，设计出一个培正的新一代标志性建筑，不但可以满足师生们日常生活需求，更可以更好地展示广东培正学院的风貌，体现校园建筑的个性，为日后沉积培正学院的文化底蕴做出贡献。
关键词：
风雨球场；建模；设计
ThedesignofPeizhengstadium
By
JjingCheng,Li
March,2014
Abstract:
Withtheenrollmentscaleexpandsgradually,graduallyimprovethehardwarefacilitiesoftheschool.TheGuangdongarealocation,theweatherishot,rainydays.Duetotheteachingrequirements,teachinginPEinoutdoor,thesunnyweatherconditioninfluence,inadditiontheoutdoortemperatureisnotsuitableforlongtimesportsactivities.Inordertomeetthedemandofteachingandextracurricularactivities,toexpandthestudentsactivitiesinspaceandtime,improvetheschoolhardwareequipmentquality,Peizhengstadiumbuildingdesign.
Keywords:
Peizhengstadium;Campusbuilding;design
1课题概述
1.1培正风雨球场课题的背景
随着招生规模逐渐扩大，学校硬件设施逐年完善。
近年来，为进一步改善校园校环境，校园内建筑频繁加建与改建。
就学院而言，校园的建筑非常有个性，随着时间的步伐向前推进，将会有更多更出色的建筑在培正学院内拔地而起，为学校增添光彩。
由于广东地区所处位置，天气炎热，雨天多。
由于学校教学需求，体育课多在室外进行教学，受天气晴情况影响大，另外室外高温也不适于长时间体育活动。
为了满足教学和学生课外活动的需求，拓展同学们活动的时间和空间，提高学校硬件设备的配备质量，设计培正风雨球场建筑。
因为校园内还有不少地方的基础设施与建筑可以进一步进行升级改造，因此我想借这研究课题的机会，设计出一个培正的新一代标志性建筑，不但可以满足师生们日常生活需求，更可以更好地展示广东培正学院的风貌，体现校园建筑的个性，为日后沉积培正学院的文化底蕴做出贡献。
1.2建筑艺术的表达
培正风雨球场毕竟是一座庞大的建筑，坐落在校园的中区地带，是同学们日常体育锻炼的主要场所之一，附近是学校人行道的主要通道，饭堂与教学楼与它相邻，其地理位置可以说是占在学校的核心地带，所以说培正风雨球场的实用性固然重要，但其观赏性同样是刚需，它的存在不但给予进行体育锻炼的学生一个非常舒适的场地，更有一种给予来往经过的师生们的观赏价值，还标志着学校的形象。
1.3课题研究现状与意义
在建筑设计方面，近20年以来,以现代主义理论为坚实的基础，不断兼收各家之长的设计风格如雨后春笋,茁壮地成长了起来。
当前，建筑的效果图一般会被入门所理解为由计算机建造模型渲染而成的建筑设计的表现图。
在传统意义上，建筑设计的表现图是人工所绘制的。
二者的区别是绘制工具不同，表现风格不同。
前者类似于照片，可以非常逼真地模拟出建筑及其设计建成后的效果。
后者除了真实地表现建成效果外，更能体现设计风格和画的艺术性。
在设计过程之中，二者是可以互相去借鉴，互相去融合的。
[1]
由于广东的气候类型属于亚热带季风气候，受季风影响，尤其是夏天高温、多雨现象最为明显。
因此很多室外运动会受到天气的影响，例如：
篮球、足球、羽毛球、网球等，这些运动在下雨天很难在室外进行。
所以，为了给师生们提供一个在阴雨天气也能进行体育锻炼的环境，有必要在校内建设一个风雨球场供师生们使用。
三维建筑设计的意义在于：
应满足人们社会性需求和精神文化需求。
建筑是为人服务，人创造了建筑，建筑反过来又影响了人。
我想这是建筑设计的主要目的和终极意义。
[2]
2设计研究概述
培正风雨球场设计主要是通过参考国内外不同风格的建筑设计，绘制基本图形，同时通过研究三维软件的使用，实现出较为真实的效果图，
2.1总体目标和要求
2.1.1目标
为了更好地进行建筑设计的设计与三维建模的研究工作，了解掌握整个建筑模型的建造过程，包括用到的软件：
CAD、3DMax、Photoshop等，以及设计出一个培正的新一代标志性建筑，不但可以满足师生们日常生活需求，更可以更好地展示广东培正学院的风貌，体现校园建筑的个性，为日后沉积培正学院的文化底蕴作出伟大贡献。
本人将以设计培正风雨球场来实现自身对使用各种软件设计建筑和使用的研究。
2.1.2 要求
利用软件如：
3DMax、CAD、Photoshop等设计实现一个培正风雨球场的效果图，风雨球场主体要求清晰细致，能够满足校园师生日常体育锻炼的需要，同时起到一个很好的观赏价值。
2.2设计及实现环境
培正风雨球场设计主要是通过3Dmax、CAD、Photoshop实现的。
2.2.13Dmax简介
Autodesk 3dsMax是Autodesk公司推出的大型工具软件，广泛应用于电影电视后期特效、游戏、建筑设计、室内设计、工业设计等领域。
Autodesk3dsMax，可以让建筑师，设计师，工程师和可视化专家充分探索，验证，并交流他们的创意概念模型，从初期设计到电影质量的演示文稿。
3dsMax可以与Autodesk其它产品线AutoCAD,Revit,AutodeskInventor等做整合。
[3]
2.2.2CAD简介
CADCAD-ComputerAidedDesigncadCADCADCAD
2.2.3Photoshop简介
2.2.4 设备环境
3培正风雨球场的设计思路
4培正风雨球场设计的实现
4.1创建地板
图4-1地板的创建
4.2柱子的生成
图4-2柱子的创建
4.3支撑架的生成
图4-3支撑架的创建
4.4风雨球场顶部及水槽生成
图4-4顶部的创建
图4-5顶部排水槽
4.5正面门头的设计或渲染
风雨球场的正面门头是风雨球场最能体现其建筑风格和特色的地方之一，其设计的观赏性应该比其实用性高。
但是，作为一座风雨球场，最能体现其价值的必定是它自身场地的使用性，如果把它设计的太复杂，让人看上去感到天花乱坠，给人一种不太朴实，有点追求奢华的感觉，这对培正学院的整体象征性有点不好的影响，相反，如果设计得简单一些，借助风雨球场高大的体型，会让人感到一种朴实、雄伟的感觉，正好符合培正风雨球场形象的要求，所以这里我把正面门头设计成简约的弧线型，美观、雄伟而又不奢华。
[11]如图4-6。
在制造正面门头弧形的时候，遇到的最大问题是如何把弧形实现出来。
样条线选项那里有弧线选项，但是使用画弧线之后，要调整弧线的参数并不是很方便。
最后我还是选择了使用样条线-线的选项来实现。
步骤如下：
前视图中，创建-样条线-线，画出如图90度角的折线，在修改器列表-样条线-点，选中直角的点，单击参数栏-圆角，设置为最大，挤出，流线形的门头就这样生成了。
这里用到了样条线中对顶点参数的修改命令-圆角命令，圆角的参数是它半径的大小。
在使用圆角命令的时候，有一个值得注意的地方，就是顶点的属性有可能会影响圆角的变化，这里必须要选中其它的点，按右键，选中角点，才可以实现这个弧形，如图4-7。
图4-6正面门头
图4-7正面门头线框
4.6侧面门头的设计或渲染
培正风雨球场的侧面门头设计风格与正面门头相同，都是简约风格。
侧面的门头主要为长方体构成，由于正面的门头是弧线型的，所以前端同样做成弧线形，并且弧度要跟正面门头的一样，这里主要用到样条线，在画成弧线的时候要用相同的方法，才可以保证前面和侧面两个物体的弧度一样。
步骤如下：
前视图中，创建-样条线-矩形，画出矩形，在修改器列表-样条线-点，选中右下方直角的点，单击参数栏-圆角，设置为最大，然后选择样条线，先复制一条，然后选择轮廓，调整适当大小后挤出，原来的样条线，直接挤出，这样子两个轮廓相似，形状大小不一的图形就比较容易地画了出来。
把做出来的侧面直接复制一个，放到风雨球场的另一侧。
这里复制一条样条线的目的在于，用这个方法可以简便地制作出它中心的白色部分，因为那个部分包括了弧形，重新画一个很不方便，而用矩形放进里面再挤出会出现放不满的情况，这时候复制一条样条线，刚好可以省去了一个繁琐的步骤，如图4-8。
图4-8侧面门头样条线
4.7侧面装饰生成
风雨球场侧面的设计，除了美观之外，我还想到了留出一部分空间可以用来放置宣传海报或者放一些挂画作装饰，渲染出积极向上，生命在于运动的精神，让人感觉培正风雨球场有其独特的吸引力。
步骤如下：
这里仍然用到样条线，前视图中，创建-样条线-弧线，画出两条弧线，再画出两条线与两条弧线相连，在修改器列表-样条线，单击附加，将两条弧线和两条直线附加在一起，在修改器列表-样条线-点，选择所有的点，单击参数栏中的焊接，将所有连接的点焊接在一起，然后在修改器列表中选择挤出，完成弧形架，左侧放置画报挂画的放风板的制作方法为：
前视图中，创建-样条线，画出挡风板外框，在修改器列表-样条线-点，利用圆角功能将靠近弧形架的线画成弧形，在修改器列表-挤出。
最后用长方体给挡风板加上边框。
侧面完成，复制侧面，旋转180度，放在球场的另一边，这样一个独立的篮球场的风雨球场外部大致完了，如图4-9。
图4-9侧面装饰创建
4.8风雨球场内部设计
4.8.1 凳子
培正学院中区篮球场的凳子少，并且都是放在整块空地的最侧边，这对于进行剧烈运动后需要稍作休息的师生们感到非常不方便，所以我在设计凳子摆放的位置时候考虑到了凳子应该放在球场的两侧，像NBA球馆的后备席位置相仿，既可以让人休息，又可以在坐下同时观赏到球场上的情况。
使培正风雨球场上的凳子使用率达到最高，师生们在尽情享受运动之余可以得到充分的休息，劳逸结合。
凳子的设计与原有的中区篮球场款式相似，不同的是凳子中间供人坐的地方换成了木材，提高了舒适感。
凳子的设计简单设计成由石头跟木片组成，石头为凳子的脚部和垫着木片的部分，木片则是为给人坐的设计的，冬暖夏凉。
步骤如下：
画出两个长方体为凳脚，上面画上一个打横的长方体放在凳脚之上，在长方体上画出数个整齐排列的小长方体作为木片，如图4-10。
图4-10凳子创建
4.8.2 厕所
中区篮球场本来没有厕所，这对广大师生们来说总有一些不方便，上厕所要到第一教学楼太不方便了，而已也没有给师生们提供更衣的地方，男生们运动后汗湿了衣服，很多时候因为附近没有更衣室，都贪图一时之快直接在球场上更衣，这样对校园环境有所影响，所以在培正风雨球场设置厕所，既可以让广大师生找到更近的地方方便，也可以把厕所当更衣室使用，免去了同学们要更衣而难寻遮蔽地方的尴尬，这样更好地满足广大师生们的需求。
因为球场占地面积大，一个厕所可能不太够用，所以分别在风雨球场的两侧各设计了一个，方便师生们使用，如图4-11。
图4-11厕所创建
4.8.3 球场灯
在设计风雨球场的时候，考虑到了为保障晚上广大师生的正常活动，风雨球场灯光的质量是需要得到保证的，因此，设计的时候，在每个柱子地下都配备了一盏灯，使球场的灯光充足一些，如图4-12。
图4-12球场灯创建
4.8.4 储物柜
储物柜的设计，纯粹是为了体现人性化而设计的，考虑到了下课去运动的同学拿着的书本和背着的书包都要放上地方，实在不太方便，因此在每个球场的侧边都有一个高约2米的大开放式储物柜，储物柜才用圆角和红白色的设计，简约而实用的特点正好可以满足广大师生的需要，如图4-13。
图4-13柜子创建
4.9贴图
建模之后，要给别人呈现好看的效果，贴图的步骤是免不了的。
过去贴图的时候，如果遇到物体有两个或两个以上的面是要贴不同的图片的情况，通常都会把它转变为可编辑多边形，然后再选择面，再贴图。
但是，经过试验之后，这种方法还是有它的局限性，如果我用的是样条线挤出后的物体，当转变为多变形之后，就不可能再变成可编辑样条线了，这就意味着，如果我要修改它顶点的参数的话，如要使某个顶点变成圆角，那就没办法再做到了。
解决方法必须要重新再建立一个模型。
这样往往会浪费很多的时间，效率上不去。
后来，经过仔细研究后，我找到了不用转变为可编辑多边形也能够轻松实现每个面贴不同的图片的方法，就是利用修改器里面的可编辑网格和ＵＶ贴图。
步骤如下：
首先选中要贴图的物体，选择修改器里个可编辑网格，选择面，鼠标点中要贴图的面，然后按材质编辑器，在标准材质球上选中位图，找到要贴的图片贴上去，这时候会发现，贴上去的图片是很小很多地分布在那个面上，看不出效果，要看出效果，就要在修改器里多加一个ＵＶ贴图的修改器，选择ＵＶ贴图，把真实世界大小那个选勾取消，这样图片就会拉伸到面上去。
（如图4-14）
图4-14贴图参数设置
4.10合成大风雨球场
至今为止，培正风雨球场其中一个球场的设计完成了，接下来，将其复制出9个，以九宫格的方式排列并相接，这时候，将相接的球场重复的部件删除，一个大的完整的培正风雨球场的雏形完成了，如图4-15。
图4-15合成大球场
4.11打灯
打灯是在建模和贴图后，通过模拟真实的光线反射，实现虚拟物体的真实化，同时可以借助灯光，突出要表达的东西，或者渲染一种氛围，表达一种思想。
不同的人有其不同的打灯方法，且不尽相同，对于高手，打个好的灯光只是几秒钟的事情，但是对于一般人，打灯后必须经过多次的渲染和调整，才能得到一个比较理想的效果。
对于打灯，经过研究后，发现最常用的灯光是泛光灯和聚光灯，而在用这两种灯进行布光的时候，以下为必须调节的参数：
1、远近衰减，必须使用，使用后灯光会随着距离的变远而慢慢递减，让人感觉柔和一点真实一点。
2、高光反射，不使用，当高光反射选框打勾了之后，很容易会看到从物体上反射回来的非常强烈的灯光，导致渲染出来的图片不美观。
3、灯光强度的倍数，这必须根据灯光与物体的距离进行调整，一般不要太强，不然会影响渲染出来图片的真实性。
4、远衰减的值，调整这个值后，在灯光以外会出现两个圈，离中心最近的圈是没有光线到的，外圈与内圈之间的地方才有灯光供应，外圈之外的地方灯光强度为0。
这里我在风雨球场的球场灯位置都配了一盏广角度的聚光灯，模拟真实灯光照下来的感觉，使整个球场灯火通明，如图-16。
图4-16打灯
4.12摄像机的放置
摄像机的放置是为了有好的角度去看培正风雨球场，而我则打算模拟人的视觉去看风雨球场的面貌，因此这里我放置的时候，尽可能地把摄像机放低一些，因为人的眼睛一般高度在一米二到一米五之间，摄像机太高会感觉不是人的视角，让人感到不太自然，如图4-17，如图4-18。
图4-17摄像机位置
图4-18摄像机视觉
5总结
本论文主要是通过描述培正风雨球场设计的制作过程，当中遇到了不少在使用3DMax时常见的问题，亦同时叙述了解决的办法，并穿插设计者的设计思路，让学于此科目的学生从设计上得到思维的启发，从3D建模技术上得到由浅到深的认识。
在培正风雨球场的设计到制作上都遇到不少的困难，靠着老师的指导与从实习公司得到的宝贵经验，还有自己的耐心和细心，最终都将问题一一解决，并总结出解决的方法。
参考文献：
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致谢
在我的写作过程中，还有我的指导老师徐光明给予了我非常多的的帮助和指导，在此深表感谢！
同时也感谢其他帮助和指导过我的老师和同学们。
对于徐老师，在论文题目的制定初期，他首先明确了我的题目的大方向，同时又帮我具体分析了这个计算机图形学算法研究系统具体目标，而且给予我许多有关方面的学习资料，让我在写作时有了明确的方向和目标。
在论文提纲制定时，我的思路不是很清晰，经过老师的帮助，让我具体写作时思路顿时清晰。
在此十分感谢徐老师的细心指导，才能让我顺利完成毕业论文。
其次，要感谢帮我查资料的同学，后期因为实习还有其他方面的事情的关系，另外，非常感谢我的同学帮我在图书馆查阅相关资料。
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