第12章民用建筑三维建模实例本章主要以民用住宅为例，详细介绍住宅类建筑从地面到屋顶、从墙体到门窗、从阳台到楼梯整个结构的三维建模方法和技巧，希望能为爱好或从事三维模型创建的读者提供一点有益的帮助。
有关模型的后期处理（材质铺贴与渲染），读者可以参照第12章的内容，自行练习。
12.1 多层平屋顶民用住宅以一个5层平屋顶住宅为例，介绍多层名用住宅的三维建模过程及常用方法。
12.1.1 阅读多层住宅建筑施工图首先阅读住宅的建筑施工图，了解建筑物的空间结构、层高、门窗洞口尺寸、楼板厚度、阳台跳出宽度以及其他细部结构尺寸。
图12-1~图12-5分别为一个5层住宅的标准层建筑平面图、屋顶平面图、建筑南立面图、建筑北立面图、建筑东立面图、1-1剖面图。
图12-1 标准层平面图图12-2 建筑南立面图图12-3 建筑北立面图图12-4 建筑右侧立面图图12-5 1-1剖面图图12-6 屋顶平面图12.1.2 创建图层在绘制二维建筑图时，为了统一管理、编辑各类图线，通常设置不同的图层，将类别相同的图线放在同一图层上。
三维绘图也要设置不同的图层，将具有相同特性、材质的实体对象放在相同的图层上，这样，不仅方便图形对象的统一管理和编辑，更方便后期的材质铺贴。
一般住宅的CAD三维建模文件，可以创建以下几个图层，如表12-1所示。
注意，图层的颜色最好有所区分，这样可方便区分不同图层的图形对象；图层的线型和线宽和三维模型关系不大，所以，图层的线型可以均设为“实线（continuous）”，图层的线宽均为“默认”。
表12-1 图层设置序号图层名称序号图层名称1 墙体 6 窗框2 地面7 玻璃3 楼面8 地面垫层4 女儿墙9 楼梯5 阳台12.1.3 创建一层的墙体多层住宅的一~五层的墙体、门窗布局完全相同，所以先创建一层的墙体，其余楼层可以通过【复制】命令完成。
可以按照以下操作步骤进行一层墙体的创建。
1.绘制标准层建筑平面图将当前视图置为【俯视】，当前图层置为“墙体”图层。
按照图12-1中给定的尺寸绘制一层墙体的平面布置图。
注意，因为需要利用墙体断面来拉伸墙体，所以，每个封闭的墙体断面都必须符合拉伸的条件。
即每个封闭的断面必须为面域，或使用【多段线】命令绘制首尾相接的墙体断面。
这里，我们使用【多段线】命令绘制首尾相接的墙体断面，同样的方法绘制南立面阳台平面图和东西阳台平面图，结果如图12-7所示。
图12-7 多段线绘制墙体平面布置图图12-8 拉伸墙体2.拉伸墙体将当前视图置为【西南轴测】，执行【拉伸】命令，将墙体向Z 轴正方向拉伸2680（层高减掉楼板厚，2800-120=2680），如图12-8所示。
3.拉伸窗下和窗上墙体利用【矩形】命令绘制“书房”北墙外窗C1洞口，如图12-9（a ）所示。
对矩形线框执行两次【拉伸】命令，分别沿Z 轴正方向拉伸1000（作为C1的窗下墙体）和180（作为C1的窗上墙体，窗上墙体高：2680-2500=180）。
执行【移动】命令，将两次拉伸的墙体分别放置在合适的位置，结果如图12-9（b ）所示。
按照同样的方法，创建其余的窗下墙体和窗上墙体。
此外，一层还有四个阳台处的推拉门（门高2500）以及所有的房门（房间内部的门，门高均为2000）。
推拉门上面的墙高为180，房门上面的墙高为680（2680-2000=680）。
最后，利用【并集】命令将一层所有墙体进行合并，结果如图12-9（c ）所示。
（a ）（b ）（c ）图12-9 拉伸窗下和窗上墙体12.1.4 创建一层的阳台当前图层置为“阳台”图层。
利用【拉伸】命令，将四个阳台向Z 轴正方向拉伸1000，结果如图12-10所示。
阳台多段线绘制封闭墙体断面窗上墙体窗下墙体门上墙体绘制矩形门上墙体拉伸阳台拉伸阳台图12-10 拉伸阳台12.1.5 创建一层地面1.绘制地面的平面轮廓将当前视图置为【俯视】，当前图层置为“地面”图层。
在图12-7的基础上，利用【多段线】命令，绘制首尾相连的地面平面轮廓，如图12-11所示。
2.拉伸一层地面利用【拉伸】命令，将一层地面轮廓拉伸120（楼、地板厚120），再将其移动到准确的位置上，结果如图12-12所示。
一层地面轮廓一层地面图12-11 绘制地面平面轮廓图12-12 创建一层地面12.1.6 创建一层窗框在AutoCAD的图形文件中，储存三维图形比储存二维图形占有更多的内存空间。
在章节3.4介绍的多段线，是具有宽度特性的二维图形对象，实际上还可以利用【CHPROP】命令为多段线设置厚度，使其具有空间三维实体的视觉效果。
所以，【多段线】命令是三维建模细节处理常用命令，不仅具有较好的三维绘图效果，同时还具有操作简单、存储空间小的优势。
1.【多段线】命令绘制窗框轮廓将“窗框”图层置为当前。
执行【多段线】命令，在南立面墙上绘制卧室外窗的窗框。
多段线的线宽设置为100，并且使用【闭合】选项使其首尾相接。
（删除程序）继续执行【多段线】命令，绘制窗框的中间分隔线，结果如图12-13所示。
多段线绘制窗框图12-13利用【多段线】命令绘制南立面窗框2.【CHPROP】命令设置多段线厚度利用【CHPROP】命令为多段线窗框设置厚度，使其具有空间三维实体的视觉效果。
操作过程如下。
命令: chprop //执行【CHPROP】命令选择对象: 找到 1 个选择对象: 找到 1 个，总计 2 个 //选择多段线选择对象: //回车输入要更改的特性 [颜色(C)/图层(LA)/线型(LT)/线型比例(S)/线宽(LW)/厚度(T)/透明度(TR)/材质(M)/注释性(A)]: t //选择【厚度】选项指定新厚度 <0.0000>: 100 //输入新的厚度值输入要更改的特性 [颜色(C)/图层(LA)/线型(LT)/线型比例(S)/线宽(LW)/厚度(T)/透明度(TR)/材质(M)/注释性(A)]: //回车，结束命令图12-14是多段线设置厚度之前和之后的效果对比图。
设置厚度之后，具有三维实体的视觉效果，但是多段线本身是二维图形对象。
（a）设置厚度之前（b）设置厚度之后图12-14 为多段线设置厚度3.创建一层所有的窗框、门框一层外墙的门窗洞口共有12个（楼梯间大门除外）。
因为建筑平面布局对称，且门、窗类别较少，所以，利用【复制】命令及【三维镜像】命令，可以快捷地完成所有门框、窗框的绘制。
绘制结果如图12-15所示。
图12-15 绘制一层所有窗框、门框12.1.7 创建其他楼层利用【复制】命令，创建其他楼层的墙体、阳台、楼板、门框和窗框。
结果如图12-16所示。
图12-16 创建其他楼层12.1.8 创建玻璃玻璃通常不用做成三维实体，而是用平面来表示。
这样，不仅操作简单、节省空间，而且在后期处理时，通过铺贴透明材质（可以为面附材质），同样可以达到玻璃的透明效果。
将当前视图置为【俯视】，当前图层置为“玻璃”图层。
在外墙门窗洞口中轴线处绘制直线，如图12-17（a）所示。
执行【拉伸】命令，将直线拉伸成面，拉伸高度为13700。
因为一~五层的门窗洞口都是对齐的，所以可以将平面从一层一直拉伸到五层，平面嵌入到墙体的部分会被墙体掩盖，拉伸结果如图12-17（b）所示。
将拉伸后的平面移动到正确位置即可。
绘制直线（a）（b）图12-17 绘制玻璃12.1.9 创建屋面板和女儿墙1.创建屋面板按照图12-1给出尺寸，用【多段线】命令绘制屋面板平面图，如图12-18（a）所示。
执行【拉伸】命令，将平面拉伸120。
再将其叠加到三维模型五层的屋顶处，如图12-18（b）所示。
叠加屋面板添加玻璃（a）（b）图12-18 创建屋面板2.创建女儿墙将当前视图置为【前视】，当前图层置为“女儿墙”图层。
绘制女儿墙断面，并将其创建为面域，如图12-19（a）所示。
将当前视图置为【西南轴测】，将女儿墙断面与屋面板轮廓线对齐，如图12-19（b）所示。
（a）（b）图12-19 绘制女儿墙断面执行【扫掠】命令，生成女儿墙。
操作过程如下。
命令: _sweep //执行【扫掠】命令当前线框密度: ISOLINES=8，闭合轮廓创建模式 = 实体选择要扫掠的对象或 [模式(MO)]: _MO 闭合轮廓创建模式 [实体(SO)/曲面(SU)] <实体>: _SO选择要扫掠的对象或 [模式(MO)]: 找到 1 个 //选择女儿墙断面选择要扫掠的对象或 [模式(MO)]: //回车选择扫掠路径或 [对齐(A)/基点(B)/比例(S)/扭曲(T)]: //选择屋面板轮廓线，结果如图12-20（a）所示叠加女儿墙（a）（b）图12-20 利用【扫掠】命令生成女儿墙将绘制好的女儿墙正确地叠加到三维模型的屋顶处，如图12-20（b）所示。
12.1.10 创建地面垫层将当前视图置为【俯视】，当前图层置为“地面垫层”图层。
根据建筑平面图（如图12-1所示），用【多段线】命令绘制“地面垫层”平面轮廓，如图12-21（a）所示。
执行【拉伸】命令，将“地面垫层”平面轮廓拉伸780（室外地坪标高为-0.900，一层地面标高为±0.000，地面板厚120）。
最后，执行【移动】命令，将地面垫层移动到一层地面正下方，如图12-21（b）所示。
叠加地面垫层（a）（b）图12-21 创建地面垫层12.1.11 创建楼梯1．绘制楼梯断面图将当前视图置为【左视】，当前图层置为“楼梯”图层。
根据建筑1-1剖面图（如图12-5所示），用【多段线】命令分别绘制上梯段、下梯段、休息平台板、楼面板、楼梯外墙、楼梯大门、大门雨篷，如图12-22所示。
楼梯外墙上梯段下梯段楼面板休息平台板大门雨篷楼梯大门图12-22 绘制楼梯断面2．拉伸楼梯将当前视图置为【西南轴测】，执行【拉伸】命令，将“上梯段”拉伸1400，将“下梯段”拉伸-1400，如图12-23（a）所示。
将“楼面板”、“休息平台板”、“楼梯外墙”拉伸2800，“楼梯大门”、“大门雨篷”拉伸1500，如图12-23（b）所示。
（a）（b）图12-23 拉伸楼梯3．移动楼梯到楼梯间并合并外墙将当前视图置为【东北轴测】，执行【移动】命令，将楼梯准确移动到楼梯间。
再执行【并集】命令，将建筑物外墙与楼梯合并，结果如图12-24所示。
图12-24 创建楼梯4．绘制楼梯间窗框并添加玻璃按照章节12.1.5和12.1.7的方法，为楼梯间的外窗绘制窗框并添加玻璃，绘制结果如图12-25所示。
图12-25 绘制楼梯间窗框并添加玻璃5．将“玻璃”图层设置为透明打开【图层特性管理器】对话框，选中“玻璃”图层，单击【透明度】一栏，弹出如图12-26所示的【图层透明度】对话框，在【透明度值】编辑框中输入70，然后单击【确定】按钮。