Работы школьников

УДК 721

Е.А.  КОТ

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ SKETCHUP ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ АРХИТЕКТУРНЫХ ПАМЯТНИКОВ

 

Рассмотрены преимущества и недостатки использования программного обеспечения SketchUp при моделировании памятников архитектуры.

 

Существует множество различных программ, разных версий, ориентированных на 3D моделирование. Среди них есть такие, которые считаются пригодными для профессионалов, для начинающих пользователей. Одной из таких программ является SketchUp различных версий.

Автором поставлена задача определить особенности создания моделей архитектурных памятников с использованием данного программного обеспечения.

В качестве объекта моделирования выбран Костёл Пресвятой Девы Марии в Гродно (Kościół Najświętszej Maryi Panny w Grodnie), который еще называют по имени основателя Фара Витовта. История этого памятника сама по себе уникальна и интересна. Основан костел был в 1389 году по распоряжению великого князя литовского Витовта. Первоначально храм был деревянным. В 1494 году король польский и великий князь литовский обновил храм, в 1551 году по распоряжению королевы Боны храм был отремонтирован. По распоряжению короля Стефана Батория мастером Антонием де Гротта по проекту архитектора Санти Гуччи началось возведение каменного костела в ренессансном стиле.

В своей истории храм неоднократно переживал пожары, перестройки. Был костелом, Софийским собором, опять гарнизонным костелом (рис.1, 2).

Рисунок 1 - Фара Витовта на рисунке Наполеона Орды

Рисунок 2 - Фара Витовта в период 1920 - 1939 гг.

В середине ХХ века, после второй мировой войны, храм был уничтожен.

Для моделирования визуального облика памятника архитектуры выбран период 1920 – 1939 годов. Использовались обмерные планы (рис. 3).

Рисунок 3 - Планы, фасады и разрезы Фары Витовта

Программа SketchUp – в  жанре компьютерной графики одна из старейших. Первая рабочая версия была выпущена в 2000 г., с 2013 г. ежегодно выходит новая версия. Программа всегда была доступна в двух вариантах – платном профессиональном, с максимальным набором функций – SketchUp Pro и бесплатном. После первой установки программы предоставлялось 30 дней периода работы в полноценном варианте. Если по истечении этого срока работы пользователем не приобреталась лицензия, программа автоматически переходила в «урезанный» по функциям вариант SketchUp Make той же версии – бесплатный.

Make отличается от Pro рядом функциональных ограничений: недоступен экспорт и импорт файлов некоторых форматов, отсутствуют несколько инструментов и две дополнительные программы-приложения: LayOut и Style Builder. Эти ограничения совершенно не критичны, поэтому даже в «урезанном» варианте можно полноценно работать над проектами.

В 2016 г. был запущен новый вариант – «облачный» вариант, т.е. доступный только онлайн, через интернет-браузеры – также бесплатный и тоже только для некоммерческого использования.

С выпуском SketchUp Pro 2018 произошли серьезные изменения. После первой установки программы предоставляется 30 дней пробного периода работы в полноценном варианте, но после истечения этого срока программа полностью становится недоступна.

В процессе работы над моделью выявлены важные достоинства программы, отличающие ее от других. Идеология программы первоначально была сформулирована разработчиками, как «…оптимальное сочетание элегантности и свободы дизайна «от руки» со скоростью и гибкостью цифровых технологий» и «3D – для всех!» [1, с. 9].

Этот принцип прежде все воплощается в уникальном по простоте и удобству интерфейсу, который обеспечивает быстроту и легкость освоения, высокую скорость работы. Благодаря простоте работы можно сосредоточиться на творческой составляющей работы.

Изначально редактор разрабатывался под нужды профессионально пользователя – архитектора.

Скачок роста популярности SketchUp произошел с 2006 г., когда произошла привязка программы к интернет-проектам Google (3D склад моделей 3D Warehouse и Google планета Земля – Google Earth, для чего в SketchUp были встроены специальные опции и инструменты.

Надо отметить также, что фактом широкого признания SketchUp сторонними разработчиками в мире 3D является факт, что сейчас почти все они, как правило, включают в свои программные продукты или непосредственную поддержку моделей SketchUp, или обмен данными с ним через специальные плагины.

SketchUp, что отражено и в самом его названии (Sketch – эскиз, набросок, Up – вверх) предназначен в основном для эскизного, поискового 3D моделирования. Однако на самом деле, благодаря гибкости заложенных в нем механизмов моделирования, возможности и области его применения намного шире – SketchUp с успехом используют для разработки разнообразных проектов во всех жанрах дизайна, рекламы, инженерном проектировании, кино- и игро- производстве.

Интересно проследить историю роста популярности SketchUp. Долгое время понятие 3D однозначно было связано с редакторами – Autodesk 3ds Max. Да и сейчас это достаточно характерное заблуждение. Причем предельная дружественность интерфейса SketchUp иногда работает негативно – создавая при первом поверхностном взгляде впечатление несерьезного, неполноценного инструмента. На самом же деле за обманчивой простотой интерфейса скрываются замечательные возможности для решения практически всех основных задач технического 3D моделирования, высокая точность и удобство построений уровня профессиональных CAD редакторов. Да, конечно, есть целый ряд задач, которые сложно, трудоемко, нерационально или просто невозможно решать средствами SketchUp, например, создание чертежей,  однако совершенно необоснованно и нелогично рассматривать это как недостатки программы. Речь идет о сознательных ограничениях для баланса качеств.

Рисунок 4 - Модель Фары Витовта

Модель архитектурного памятника (рис. 4) выполнялась путем вычерчивания плана на рабочей плоскости. Объемные элементы – стены формировались путем вытягивания. Такие элементы, как окна, создавались отдельно в виде компонентов и вставлялись в модель. SketchUp позволяет проработать детали, вплоть до отдельных мелочей (рис. 5, 6).

Рисунок 5 - Детали

Для моделирования использовались инструменты: линия, дуги, прямоугольники, окружность, многоугольники. Полученные поверхности редактировались с помощью инструментов: вдавить/выдавить, следуй за мной, контур, перемещение, вращение, масштабирование.

Рисунок 6 - Детали

Произведена настройка стилей отражения поверхностей и ребер. Установлено отображение теней в соответствии с географическим положением модели.

Выполнено и настроено текстурирование.

С целью проверки возможности экспортирования модели произведен экспорт в Revit 2017 (рис. 7).

Рисунок 7 - Модель, экспортированная в Revit 2017

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что программное обеспечение SketchUp целесообразно использовать для эскизного проектирования.

Научный руководитель ­– Э.Г. Гнядек, старший преподаватель кафедры технической механики, Гродненский государственный университет имени Янки Купалы, г. Гродно, Республика Беларусь.

Список литературы 

1.      Петелин, А.В. 3-D моделирование в  SketchUp / А.В. Петелин. – СПб.: Питер, 2018. – 416 с.