问题

这个慕尼黑的无限楼梯,看上去挺简单,但建模做起来感觉好难,有大佬能指导一下吗?

回答
慕尼黑的“无限楼梯”,或者更准确地说,是那个著名的拍照打卡点,确实是个视觉上的小魔术。你说的没错,看着就那么几个几何形状堆叠起来,好像不复杂,但真要自己动手建模,尤其是想要做出那种逼真、有沉浸感的效果,门道可不少。我来跟你捋一捋,看看怎么把它啃下来。

咱们先聊聊它的核心结构和视觉特点:

基本单元: 整个楼梯最核心的就是那个“L”形的结构,由一个向上的楼梯和一个垂直向前的楼梯组成。然后这个结构是不断复制、旋转、向上堆叠的。
无限延伸感: 制造出“无限”感觉的关键在于两个地方:
透视畸变: 越往高处,楼梯的尺度会逐渐缩小,加上镜头广角的使用(或者说模拟广角效果),会强化远处的缩小感,让楼梯看起来仿佛延伸到了无穷远。
循环复制: 楼梯的复制和堆叠,让眼睛在寻找结束点的时候找不到,产生一种循环往复的错觉。
材质和光影: 冰冷的混凝土质感,加上那种明暗对比强烈的光影,是它看起来如此硬朗和具有雕塑感的重要因素。光线往往集中在某些楼梯表面,而另一些则隐没在阴影里,勾勒出层次感。
一点点的不完美: 仔细看原图,你会发现它并不是完全对称、完美无瑕的。可能有些地方的缝隙、边缘的细节,甚至是微小的纹理变化,都增加了它的真实感。

好,拆解完了,咱们来捋捋怎么建模:

我会尽量把步骤说得细致些,避免那些听起来像套话的描述。

第一步:打基础——建立核心单元

1. 选择你的建模软件: 3ds Max, Blender, Maya, Rhino 都可以。Blender 是免费开源的,功能也很强大,适合初学者。如果你已经熟悉某个软件,就用你最顺手的那个。
2. 搭建基础几何体:
创建楼梯踏板: 这是一个关键。你可以先创建一个长方体。它的尺寸很重要,长、宽、高都要考虑好。比如,我们可以先设定一个基础的踏板尺寸,比如长 1 米,宽 0.3 米,高 0.15 米。
创建第一个垂直梯段: 在长方体旁边,再创建一个长方体,让它紧贴第一个长方体的侧面,尺寸需要和第一个长方体的宽和高一致,但它的长度要代表楼梯的“进深”,也就是你每一步需要走多远。假设我们设定楼梯的进深是 0.3 米。所以这个第二个长方体尺寸大概是:长 0.3 米,宽 0.3 米,高 0.15 米。
组合成“L”形: 把这两个长方体对齐,形成一个“L”的形状。你可以理解为,你现在建模的是“第一步”的两个部分:你站立的踏板,以及你下一步需要迈上去的那块。
3. 精细化基础单元:
倒角(Chamfer/Bevel): 这是让模型看起来真实的关键。楼梯的边缘通常不是锐利的。选中你刚才创建的两个长方体,给它们的所有暴露的边缘都加上一个小的倒角。这个倒角的尺寸不用太大,0.010.02 米就差不多了。这个操作能大大提升模型的质感,让光影在上面产生更柔和的过渡。
创建侧板(可选): 如果你觉得需要,可以为这个“L”形结构的两侧也加上一些薄片,作为楼梯的侧边。尺寸同样要注意对齐和配合。

第二步:复制、旋转、堆叠——构建楼梯主体

1. 复制第一个单元: 选中你完成的“L”形基础单元。
2. 复制和移动: 你需要将这个单元向上和向“前”(在你视角里是向右或者向左,取决于你如何摆放第一个单元)复制。
向上复制: 复制一个单元,然后把它往上移动,移动的距离等于你基础单元的高度加上一点点间隙(如果有的话)。如果你基础单元的高是 0.15 米,那你就向上移动 0.15 米。
向前(侧向)复制: 再复制一个单元,把它旋转90度,并且沿某个方向移动,让它紧密地接在你刚刚向上移动的单元的侧面。这里的旋转和移动是精确的,让你感觉楼梯是在自然地延续。
3. 重复这个过程: 你需要不断地复制、向上移动、侧向移动并旋转,一层一层地往上堆叠。这是一个重复性很强但非常考验耐心和精确度的过程。
关键点: 每次复制移动后,都要确保新单元的底部与上方单元的顶部严丝合缝(或者按照你的设计留一点点缝隙),并且侧面的连接处也看起来自然。
阵列工具(Array): 如果你的软件有阵列复制功能,可以善加利用。你可以先设置好第一个单元的复制间隔和旋转角度,然后批量复制,这样会更有效率。比如,你可以先复制一个向上移动一定距离,再复制一个侧向移动一定距离并旋转90度,然后将这两个操作设置为一个组合阵列。

第三步:制造无限感——透视和镜头

1. 设置摄像机:
视角(FOV): 这是核心。把你的摄像机视角(Field of View FOV)调得比较大。通常在 35mm 50mm 之间会比较自然,但为了强化“无限”感,你可以尝试到 24mm 甚至更广。但注意,视角太广会导致严重的畸变,你需要小心控制。
焦距(Focal Length): 广角镜头焦距短,视角宽,会产生透视压缩感。
2. 摆放摄像机: 将摄像机放置在一个较低的位置,并且稍微仰视楼梯。这样能更好地展现楼梯的延伸感,并且让底部的楼梯显得更大,远处的楼梯显得更小。
3. 调整楼梯尺寸的渐变(进阶): 如果你觉得仅仅靠广角还不够,可以考虑在模型复制的时候,轻微地缩放模型。越往高处,模型的尺寸就越小。这种缩放的比例需要你仔细观察原图或者感觉来调整。不是直接缩放,而是每复制一层就稍微小一点点,这样会让透视效果更加明显。

第四步:材质和光影——灵魂所在

1. 材质选择:
混凝土: 这是最主要的材质。你需要找一个高质量的混凝土贴图。这张贴图应该包含:
颜色贴图(Albedo/Diffuse): 这是混凝土的基础颜色。
凹凸贴图(Bump/Normal Map): 这个非常重要,用来表现混凝土表面的粗糙度和细微的颗粒感。细致的法线贴图能让光影在表面产生丰富的变化。
粗糙度贴图(Roughness/Glossiness Map): 控制表面的光泽度。混凝土通常是哑光偏粗糙的,所以这个贴图的值应该比较高。
反射贴图(Reflection/Specular Map): 如果需要,也可以调整。
贴图的瓦片化(Tiling): 注意调整贴图的缩放(UVW Map),让混凝土的纹理看起来自然,不要出现明显的重复和接缝。你可能需要使用不同的缩放比例来匹配不同尺寸的楼梯单元。
细节贴图(Optional): 可以考虑添加一些污垢贴图或磨损贴图,特别是在楼梯的边角和受力点,这样能增加真实感。
2. 打光: 这是让模型活起来的关键。
模拟真实光照: 慕尼黑的那个场景,光线通常比较硬朗,有明显的阴影。
主光源: 可以用一个方向光(Sun Light)来模拟太阳光,它能产生清晰的阴影。调整方向光的角度和强度,让光线斜射在楼梯上,形成明暗对比。
环境光(HDRI): 一个好的 HDRI(高动态范围图像)贴图可以为场景提供真实的环境光照和反射。选择一个能够模拟室外或者有大面积窗户的场景的 HDRI。
补光(Fill Light): 如果发现阴影区域太黑,可以适当地添加一两个补光,但要控制好强度和方向,避免破坏整体的硬朗感。
阴影的设置: 确保你的灯光开启了高质量的阴影计算(如 VRay 的 Shadow Map 或 Arnold 的深度贴图)。阴影的柔和度也需要调整,通常硬朗的光线会带来更锐利的阴影。
3. 后期处理(PostProduction):
色彩校正: 在渲染完后,用 Photoshop 或其他图像编辑软件进行后期处理。
对比度和亮度: 调整整体的对比度和亮度,强化明暗关系。
色彩平衡: 稍微调整一下色彩,让混凝土的质感更突出。
锐化: 适当地锐化边缘,让细节更清晰。
镜头畸变(Lens Distortion): 如果你使用了非常大的 FOV,你可能需要在后期稍微添加一点点镜头畸变效果,来模拟真实广角镜头的形变。
景深(Depth of Field DOF): 如果你想让焦点更集中,可以尝试添加一点点景深效果,虚化远处的楼梯,但在这个模型里,通常是为了强调无限延伸感,所以景深效果会比较弱,或者完全不用。

一些需要注意的细节和建议:

参考图片: 多看几遍原图,观察细节。看看光线是怎么落在楼梯上的,纹理是怎么分布的,边缘是怎么处理的。
尺寸统一性: 尽量保持基础单元的尺寸和比例一致,这样在复制堆叠时会更容易管理。
命名和层级: 如果楼梯的结构变得庞大,给你的模型对象命名,并合理组织层级,会让你在管理场景时事半功倍。
耐心是关键: 这个模型的过程会比较枯燥,特别是复制和对齐的时候。保持耐心,一步一个脚印来。
测试渲染: 在过程中,时不时地进行测试渲染,看看效果如何,及时调整灯光、材质和摄像机参数。

总而言之,建模“无限楼梯”的难点在于理解它的几何重复性、透视原理,以及如何通过材质和光影来模拟出逼真的质感和空间感。把它看作是一个分解成小单元,然后不断复制组合再加以润色的过程。

希望这些步骤能给你一些方向和信心!如果过程中遇到具体的问题,随时可以再提出来,我们一起研究。祝你建模顺利!

网友意见

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题主你好,在制作旋转楼梯类的建筑模型时,我们需要对结构进行仔细分析,来找到建模思路。下面就给大家解析一下如何用Rhino做出这个旋转楼梯模型:

如果单从楼梯正面进行结构分析会发现,真的很难想象它到底是怎么个样子。所以经过反复搜索我找到了一张类似于俯视图的参考图如下:

这个角度看下来基本就能想象出整个结构的平面曲线形状了。再结合立面参考,整个结构的立体曲线也就有了。下面我们就开始制作这条立体主线。

打开Rhino使用控制点曲线工具在TOP视图绘制一条曲线,调整控制点到如下形状。

到透视图,打开曲线控制点。选中曲线末端的两个控制点,向上移动一个距离,将平面曲线变成三维曲线。

选中曲线,使用直线挤出命令将曲线挤出一个大概的高度。

使用在曲面上的内插点曲线工具,在曲面上绘制一条螺旋上升的曲线。

将得到的曲线复制一份,以坐标原点为中心,使用2D旋转工具旋转180度。

这里为了保证制作出的最终成品能保持一个良好的连续性,需要将曲线两端的控制点分别拍平到统一高度。这里我们使用设置XYZ坐标工具来操作。

选中曲线中对应的几个控制点,执行拍平命令,勾选设置Z即可。

重复以上操作将最下面的控制点也进行拍平处理。

在两段曲线之间分别绘制直线作为制作曲面的断面。

使用单轨扫掠工具,分别制作出两个独立的螺旋向上的曲面。

在进行单轨扫掠的时候需要特别注意的是一定要勾选走向,否则制作出的曲面会变形。

使用组合工具将两个曲面组合成多重曲面,方便后面的操作。

至此,这种无限循环的旋转楼梯的主体架构就搭建好了。但是现在还只是个曲面,并不是我们需要的楼梯踏步。

下面就开始制作踏步。选择多重曲面,使用挤出面工具,将多重曲面向上挤出一个厚度。这里注意:挤出的距离需要稍微做一下记录,后面会用得到。

得到的有厚度的实体如下:

选中两段实体,使用布尔运算联集工具,合并两个物体为一个实体。

转到侧视图,选中制作好的实体。使用等距断面线工具,生成若干断面线。

在制作等距断面线的时候需要指定一个方向,这里需要竖直向上的一个方向。点击方向选项,随便点一下鼠标,然后按住Shift键向上任意点击一下方向就给定好了。

除了方向等距断面线还需要输入一间距,这个间距其实就是上一步我们记录的曲面挤出的高度。输入间距后断面线就制作完成了。

得到的等距断面线如下:

通过观察不难发现,现在得到的等距断面线其实就是我们需要的每一级踏步的轮廓线。轮廓线有了直接使用直线挤出命令就可以得到每一级踏步了。

在使用之间挤出命令的时候一定要勾选实体选项,否则无法建立封闭的实体。

得到的无限循环旋转楼梯踏步如下:

如果需要还可以在它踏步的下面绘制一条曲线,制作一条圆管。

简单调整下视角,渲染模式下的模型效果如下:

好了,到这里这种“难度系数翻倍”的旋转楼梯建模思路就介绍完了。其实这种任意形状的旋转楼梯在实际的制作过程中思路都是一样的,就是在构建出实体后用等距断面线切出踏步的轮廓。而所谓的复杂和简单只是在于目标状态的曲线趋势和曲面形态不同而已。

最后总结一下,这种构建旋转楼梯的方法思路清晰,操作步骤相对简洁,最重要的是可以应用到任意的曲面上,可以说放之四海而皆准。

以上,希望对题主有帮助。

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