以侗族民居建筑作为研究切入点,结合《营造法式》对古建筑的分类法则,首先将其分为大木作、小木作、雕作三种基础组别,再通过实地考察测量,结合侗族民居建筑实例,在三个基本组基础上细分出多个子组。
构件分类库的制作目的是为形成有序的流通机制,其后根据批量化、模数化的模型构建原则,利用主流三维建模类软件中所通行的基本函数指令集,如 Extrude、Loft、Array、Stretch、Bourg等函数命令对模型的长宽高尺寸、比例、数量等进行处理,再运用Mo、Revolve、Offset、Group等命令进行移动、关联、组合的修改,最后选取高精贴图并运用Texture函数设置肌理,UVW Map调整纹理大小,Vray渲染器赋予渲染参数等设置[11]。
结合函数指令的复用性,提高建模效率,实现侗族古建模型单体及建筑群的构建与渲染。根据不同情况更改模型参数,进而动态展示出大小、层数、纹理和类型等,丰富侗族古建筑营造数字图库。
3.1 大木作构件建模批处理流程
通过实地考察并结合文献资料,将大木作分为大木架构、屋顶、斗拱三大基本组。再根据调用形式进行系列化与模块化的基础模型库构建,搭建长、宽、高为1的子构件立方体作初始模型,创建关联性组件进行批量材质赋予。
大木架构模型组,首先将梁柱等模块进行尺寸缩放,再旋转至对应角度并移动,之后将瓜柱、托脚等堵头类构件缩放至适合比例组合放置于梁柱末端; 屋顶模组,将不同造型的屋脊、房檐制成开放组,使用时计算数量并对母构件进行拉伸和定向偏移; 斗拱模型架构,根据需求组合并修剪,调节位置后整体缩放至所需大小并成组(图1)。最后,在贴图材质模型库中,经Texture函数赋予模型高精贴图,并在UVW Map中调整纹理大小,对渲染参数进行调节。在实际的模型构建过程中运用此流程实现大木作架构高效建模,模型效果实现同实地场景的高度还原(图2)。
3.2 小木作构件建模批处理流程
根据小木作构件划分的门窗类、隔板类、杂项类三大基本组,首先绘制二维线草图,用作线转面的准备,再使用三维软件进行封面推拉。
门窗类构件,用CAD绘制门窗外轮廓与内部造型二维线条,使用时根据尺寸需求拉伸厚度; 隔板模块,主要绘制整板中的单块板外轮廓和内部造型二维线及截面线,使用时二维线形推出厚度,再将闭截面线制成三维形态并移动至相应位置; 杂项类构成复杂,楼梯与大板材提取重复构件的单体,建构出基础件:梯级、扶手、挡板、楼板条等,长宽高按1:1:1制成,使用时调整x、y、z轴至适合尺寸。最后,基于组件间关联性原则对子构件进行批材质赋予、纹理大小调整和参数化调节[12](图3)。模型构建中运用该流程并对小木作构件进行结合事实、必要的艺术加工,使模型效果实现同现实的一致性,突出数字化模型实时性优势,凸显侗族民居的文化特色(图4)。
3.3 雕作与彩画装饰性构件建模批处理流程
侗族古建筑雕作形式多样,以不规则形状居多,为呈现侗族雕作的精湛技艺、提高模型构建和调用效率,运用Nurbs建模软件与CAD绘制基础模型,彩画则运用图形处理软件进行裁切。
雕作中几何纹样与文字多是规则纹样,而植物、飞禽走兽和神话人物是不规则图形,所以构建流程略有不同。规则图形通过CAD绘制剖面形状构成线条库; 不规则图形的绘制,首先运行Spline指令绘制纹样轮廓与内部曲线。其次将边线、内轮廓线偏移厚度; 彩绘则选用单一色彩、对联门神等使用位图进行材质赋予。最后将图形汇总导出为线型图库,应用时将图库导入,三轴缩放图形至适合后封面进行纹理置换输出。构建完后将雕作模型同其他模型拼合成完整单体(图5)。由于侗族传统民居中雕作与彩绘题材内容较少,因此模型构建时主要以折中化与广泛性为原则,选取侗族民居现存架构进行参考,使模型具备普适性并体现出其中蕴含的非物质文化内涵(图6)。
