SketchUp教案.docx

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SketchUp教案

第一章SketchUp的基本知识

第一节概述

1.1SketchUp简介

GoogleSketchUp是一套直接面向设计方案创作过程的设计工具，其创作过程不仅能够充分表达设计师的思想而且完全满足与客户即时交流的需要，它使得设计师可以直接在电脑上进行十分直观的构思，是三维设计方案创作的优秀工具。

SketchUp创造出来的崭新工作模式正在解放设计师。

实践证明，SketchUp软件不仅仅局限于设计草图阶段，更具备了精确绘图的特点，而且与Photoshop、Piranesi、lumion、3dsMax、vray等软件的衔接也非常畅通。

SketchUp所见即所得的创作过程不仅使得抽象的构思工作变得直观，繁重的绘图工作变得有趣，还能充分满足与客户即时交流的需要，互动性极强。

随着与客户的不断交流、构思的不断清晰，图面效果可随着设计进程由粗到细，细节不断增加，设计也不断深入和完善，最终达成多赢的局面。

SketchUp中文译名为草图大师，是一款简便易学、发展迅速的3D建模和应用软件，广泛应用于工业设计、产品设计、建筑设计、园林景观设计、城市规划、游戏开发等多个领域，并具有大量潜在的用户人群。

专业设计人员和普通用户都可以很快上手，迅速进入角色。

1.2SketchUp的特点

基于简便易学的设计理念，SketchUp具有以下特点

推/拉成体

推/拉（push/pull）是推/拉专有的一个命令，能够把二维平面推拉成三维体块。

该项命令已经申请为专利。

全息模型

给模型设置地理位置和时间，计算出此时此地的准确投影。

此项功能在景观设计中的一个实用之处是把SketchUp在每年特殊时段的投影叠加起来做建筑环境光照分析。

运用阴影工具也可以得到模型物体在不同时间的精确阴影位置。

GoogleEarth与GoogleSketchUp

2006年Google公司收购并开发SketchUp软件的公司，在随后推出的版本中，增加了Google工具栏，用户可以把自己做的模型上传到GoogleEarth相应的位置上，也可以下载GoogleEarth上的建筑模型和地形模型。

1.3．3D组建库

3DWarehouse的最初用途是SketchUp官方网站提供给全球用户的组件库，用户可以从这里下载组件使用，也可以在SketchUp软件里直接打开链接。

如果您已登入Google，打不开3DWarehouse的网页，就会发现3D模型库已经成为一个独立的体系，而不再仅仅是SketchUp的组件库。

Sketchup特点概括:

1、独特简洁的界面，画线成面，推拉成体，可以让设计师短期内掌握

2、适用范围广阔，可以应用在建筑，规划，园林，景观，室内以及工业设计等领域

　3、方便的推拉功能，设计师通过一个图形就可以方便的生成3D几何体，无需进行复杂的三维建模

　　4、快速生成任何位置的剖面，使设计者清楚的了解建筑的内部结构，可以随意生成二维剖面图并快速导入AutoCAD进行处理

　　5、与AutoCAD、3DMAX，等软件结合使用，快速导入和导出DWG、DXF、JPG、3DS格式文件，实现方案构思，效果图与施工图绘制的完美结合，同时提供与AutoCAD和ARCHICAD等设计工具的插件（效果图的导出示范）

　　6、自带大量门，窗，柱，家具等组件库和建筑肌理边线需要的材质库

　　7、具有草稿，线稿，透视，渲染等不同显示模式

　　8、准确定位阴影和日照，设计师可以根据建筑物所在地区和时间实时进行阴影和日照分析

9、简便的进行空间尺寸和文字的标注，并且标注部分始终面向设计者

1.4小实例课后练习应用

第二节SketchUp的发展优势及现状

2.1发展优势

SketchUp更加高效直观的让你做出草图模型，没有max那么繁琐的命令，并且界面更加友好，上手极度容易。

特别是在园林设计和城市规划方向，更偏向接近自然的风格，SketchUp那种近似手绘的效果让园林景观更加自然、大方。

2.2SketchUp的现状

软件当前的最新版本是GoogleSketchUppro2015，受Google的影响，它没有增加那些数不清的小插件，使其变成一个笨重的只会画图的专业软件，而是坚持推广简明、易懂的建模理念。

官方网站将它比喻作电子设计中的“铅笔”。

它的主要卖点就是使用简便，人人都可以快速上手。

第三节SketchUp的工作界面设置

3.1工作界面的设置

SketchUp的主界面如图所示，其中包括标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏、绘图区及数值输入框。

启动

标题栏

一般基于windows环境下的应用程序都有标题栏，标题栏在界面的最上方，显示当前正在工作的软件名及文件名。

菜单栏

主菜单包括文件、编辑、查看、相机、绘图、工具、窗口、帮助这八个菜单项。

每个菜单项下都有下拉菜单项，SketchUp的大多数命令都可以在菜单栏找到。

工具栏

SketchUp一共有18个悬浮工具栏，实际使用中不需要全部打开。

可以在查看（view）菜单中调用这些工具栏。

4.1大工具箱

大工具箱（largetoolset）面向模型绘制，是主要建模工具的大套装，属于常规编制。

要成为一个SketchUp高手，这些命令的使用就是基本功夫。

4.2分类工具栏

分类工具栏在查看菜单中按字母顺序排列，其中包括相机工具栏（用于观察和转动模型、改变模型视角、切换视点）、构建（用于绘制辅助线、标注模型、设定坐标轴等）、绘图（提供基本的画线、画面工具）、面类型（提供了六种表现形式之间切换和组合，模型表现的元素越多，越占内存和资源）、Google工具栏（提供给SketchUp两大网络支持平台：

Google地球和3DWarehouse组件库）、图层（3D模型的涂层概念不是一个平面，而是一个体，是构建模型的某一类元素的集合）、编辑（提供了基本的编辑工具：

移动、推/拉、旋转、路径跟随、缩放和偏移复制）、常用（常用工具栏的工具有选择、创建组建、油漆桶和橡皮擦）、剖面（剖面工具栏的工具有三个：

设置剖面位置和方向、剖面开关、剖面工具显示开关）、阴影（可以设置阴影的具体时间）、视图（提供了五个正面投影视图和一个轴侧角度视图）、漫游（用于设定较为准确的人视角）、地形工具（地形工具是SketchUp的曲面编辑工具，提供了两种制作曲面的方法和编辑曲面的工具）。

（1）状态栏

（2）提示我们进行下一步操作。

（3）数值输入框

（4）可以通过输入长度角度等数值对模型来进行准确的控制。

第四节常规设计流程

（1）启动SketchUp

（2）绘图环境的设置

（3）CAD设计图纸的导入

（4）绘制模型

（5）给模型赋予材质

（6）导出至jpg图像文件

第五节Sketchup基础

5.1视图的操作

环绕观察——使摄像机围绕模型转动观察

（1）快捷键：

鼠标中键

（2）在任意一个命令状态下双击滚轮都可以使点击区域居中显示。

平移——移动画布

（1）快捷键：

shift+滚轮

缩放——放大或缩小显示区域

缩放范围（充满视窗）——使整个模型充满绘图窗口

（1）快捷键：

ctrl+shift+e或shift+z

5.2视图切换

等轴侧顶视图前视图左视图右视图

（1）标准的视图显示方式需打开“平行投影”

5.3对象的选择

点选：

单机选择单个模型元素（按ctrl可加选：

按ctrl+shift可减选：

ctrl+a全选）

双击：

双击面，可将此面及其直接相连的边线选中。

双击边线，可将此边线及其直接相连的面选中。

三击：

三击面或边线，可将与此面或边线相连的所有模型元素选中。

框选：

使用选择工具，从左到右拉出选框，全部框住才能被选中。

叉选：

使用选择工具，从右到左拉出选框，只要与选框接触就会被选中。

取消选择：

单击空白处或ctrl+t。

另：

右键快捷菜单选择：

关联边线（边界边线）

关联的面（连接的平面）

所有关联（连接的所有项）

同一图层的物体（在同一图层的所有项）

同一材质的物体（使用相同材质的所有项）

5.4对象的删除

Delete点选拖动（拖动过快可能漏选，在放开鼠标之前按esc键或单击右键可取消本次删除）

隐藏（按住shift键）

柔化（按住ctrl键）

取消柔化（按ctrl+shift键）

5.5对象的显示风格及样式设置

（1）七种显示风格：

单色显示——可以使用模型使用默认的正/反面色显示，默认正面是白色，反面是灰色。

贴图显示——若模型表面被赋予贴图材质，在此模式下可显示贴图材质。

着色（阴影）显示——当赋予材质，单击此按钮可以以相应颜色显示。

线框显示——只显示模型的边线（此模式下，推拉工具不可用）。

消隐线框（隐藏线）显示——原本被遮住的边线不可见。

后边线显示——原本被遮住的边线会以虚线显示。

X射线显示——是模型的表面以半透明的方式显示，需要与其他显示模式配合使用。

（2）边线的设置：

轮廓线：

把物体的轮廓线加强显示

深度暗示（深粗线）：

离相机近的边线将被加强显示

延长：

从端点开始把物体边线延长，会形成草图的感觉

端点线：

物体边线末端加重显示，会形成草图的感觉

抖动：

模拟手绘抖动的效果

（3）正反面设置

（4）天空与地面设置

（5）水印设置

第二章SketchUp基本工具功能详解

第一节SketchUp的绘图工具

1.1矩形工具快捷键：

R

（1）使用二个对角点拉出矩形，绘制时会自动捕捉平方（正方形）和黄金分割（比较美观，比例协调）方向。

（2）输入负数时，矩形会画在鼠标的相反位置（及对角线的位置）

（3）使用输入“长，宽”的方式绘制精度的矩形

（4）如果是闭合轮廓，用直线工具连接闭合图形的两个相邻顶点，该图形将封面。

1.2直线工具快捷键：

L

（1）配合“shift”键可以任意锁定“x、y、z”轴向并分别与红、绿、蓝三色表示

（2）画线时默认是自动捕捉“端点”、“中点”、“交点”、“垂点”“边线上”、“表面上”；并且自动追踪边线的平行、垂直、与某直线端点坐标对齐等特殊方向。

为了方便追踪，绘制第二点时可以在原来的线段上停留一下，这样追踪会变得快捷很多。

（3）画线时，选定方向后可以输入长度，可生成指定方向与距离的直线

（4）相交直线之间互相分割，直线和平面相交也互相分割（5.0版本相交时如交线出头则不分割）

（5）当面被创建后，直线工具自动退出绘制状态，但仍可继续绘制线段。

若要退出当前绘制线段的状态，按空格键或esc建

（6）等分线段：

选中要等分的线段等分线段并右击鼠标右键，选择【等分】命令，输入等分数回车即可。

1.3圆形工具快捷键：

C

（1）在sk中，圆是由若干首尾相接的线段组成的

（2）输入“边数+s”回车，来确定多边形边数

（3）如果是轮廓，用直线工具连接圆周上两个相邻顶点，该圆将封面。

（4）改变圆的边数，单击右键找到图元信息，改变段的数值即可。

1.4多边型工具、徒手画笔工具

当正多边形的边数达到一定数量的时候，就和圆一样了，但是拉伸时圆的表面会自动平滑的而多边形的表面不会自动平滑

（1）输入“边数+s”回车，来确定多边形边数

（2）输入半径完成多边形

徒手画笔

一般用于地形等高线的绘制和一些设计初期的草模阶段。

圆与多边形工具绘制圆的区别：

用推拉工具后的效果不一样。

用多边形推拉的圆柱体会产生边线。

1.5圆弧工具快捷键：

A

（1）起点、端点、弦高或半径（在数值后输入r）三点确定圆弧，绘制完弧线后可以输入“数字s”来指定线段的段数

（2）绘制与已知线段或圆弧相切的圆弧，先捕捉直线或圆弧的一端点，拖出圆弧，当圆弧为蓝色时表示与直线相切

第二节编辑工具

2.1推/拉工具

（1）可以方便的把二维平面推拉成三维几何体

（2）在应用了推/拉工具后，双击其他面可直接应用上次推拉的参数

（3）按住ctrl键可复制移动选定的面

（4）按住alt键被推拉的面会沿着选中表面的垂直方向进行推拉

（5）可制作镂空的效果

2.2移动和复制工具移动快捷键m

（1）按住“shift”键可以分别锁定X、Y、Z三个轴向，以免移动发生偏移

（2）输入具体长度来移动物体

（3）使用捕捉的方式精确移动物体

（4）移动物体时配合"ctrl"键就是复制功能

（5）多重复制:

复制物体时先输入距离，再输入个数，可以一次复制多个物体

例如：

100回车，x5回车，表示复制5个，相距为100

500回车，/5，表示复制五个，相距100

（6）用移动工具来移动物体上的元素，可以改变物体的形态。

小实例课后练习——电视柜

2.3旋转和复制工具快捷键：

Q

（1）确定旋转的轴心点、起始线位置、终止线位置

（2）按住ctrl键，然后确定旋转的轴心点、起始线位置、终止线位置

（3）输入x5，表示以前面复制物体的角度大小为依据复制相同距离的5个物体

输入/5，表示在复制的角度内等分复制5个物体。

小实例课后练习——围树椅

2.4缩放工具快捷键：

S

（1）鼠标放在角点进行等比缩放

（2）鼠标放在非角点上，按住shift键可转换成等比例缩放

（3）鼠标放在角点上，按住shift键可转换成非等比例缩放

（4）按住ctrl键，则整个模型控制框的中心点为中心进行缩放

（5）可配合shift键和ctrl键缩放物体的局部（以矩形的一个面为缩放面进行操作）

（6）通过数值输入框输入比例值准确缩放

（7）输入-1可镜像对象

（8）可直接输入尺寸（一定要带单位）

小实例课后练习——路灯

物体中心点的设置：

sketchup安装目录—plugins—examples—contextmenu.rb剪切到plugins的安装目录下重新打开sketchup

2.5偏移复制工具快捷键：

F

（1）所偏移的物体一定是在一个平面中的二条或二条以上相交的直线（偏移后得到的弧形不能再作为圆弧编辑）

（2）面的偏移复制（窗户的实例制作）

（3）线的偏移复制（相交的线不能进行偏移复制）

（4）圆弧的偏移复制

2.6路径跟随

可以使指定截面沿着路径进行放样

（1）手动放样：

用路径跟随工具直接点击截面并跟随路径，当路径是一个面时，可按alt键选择面进行放样

（2）自动放样：

先选择路径，再用路径跟随工具点击截面直接放样。

（球体、圆锥、圆环、圆管）

小实例课后练习——桌子

小房子实例的学习（长3000,宽4000，高2000，向上移动1200，屋顶厚度150，向内推拉200）

第三节构建工具

3.1测量、辅助线（卷尺）工具

制作门窗时常用

（1）具有测量的功能，可以测量二个点之间的距离,在数值输入框中会显示测量距离

（2）可以按照指定距离定位辅助线，按住ctrl键可不显示辅助线

（3）可以【编辑/删除辅助线】，也可以选中辅助线、右键菜单、可以“隐藏”、“显示”和“删除”

（4）测量辅助线工具可对直线段、组、组件进行等比例缩放操作。

3.2量角器、辅助线工具

（1）具有测量的功能，可以测量空间的角度

（2）可以按照指定角度定位辅助线

（3）按住ctrl键可对单独对角度进行测量，不按ctrl键可创建出角度辅助线

（4）按住shift键可键定当前平面。

（5）量角器工具的设置

【窗口】→【场景信息】→【单位】→【角度】

（6）可输入斜率（即正切，直角三角形中角度所对应的对边：

邻边）

小实例课后练习——雨棚

3.3尺寸标注工具

（1）线段的标注：

选择线段的两个捕捉点（或线段与辅助线的交点）、直接选择线段

（2）圆的标注（直径、半径的切换：

右键快捷菜单）

（3）圆弧的标注（直径、半径的切换：

右键快捷菜单）

（4）尺寸标注文字的修改：

双击要标注的尺寸文字

（5）尺寸标注的设置

【窗口】→【模型信息】→【尺寸】

3.4文本标注工具

用来对场景物体进行文字标注

（1）引线文本（有引线、无引线）

可标注点、线、面、组等，引线文本随视图的变化而变化，双击可修改文字

（2）屏幕文本

屏幕文本固定于选定场景位置，不因视图的变化而变化，也可通过双击修改文字

（3）文本标注的设置

【窗口】→【模型信息】→【文本】

小实例课后练习——标注校门

3.5三维文本工具

用来制作立体文字效果

（1）对齐：

用来确定插入点的位置（左、中、右）

（2）高度：

指文字的大小

（3）填充：

勾选才能使文字生成面，否则只生成轮廓线

（4）挤压/已延伸：

文字挤压的厚度

放置后的三维文本自动变成组件，双击后可进入组件内进行编辑

小实例课后练习——指示牌

3.6坐标轴工具

运用坐标轴工具可以在斜面上重设坐标系，以便精确绘图

（1）红、绿、蓝轴

（2）右击坐标轴：

重设、放置、移动、对齐视图、隐藏

（3）取消隐藏坐标轴（视图-轴）

（4）右击面：

对齐轴、对齐视图

小实例课后练习——遮阳伞小房子

3.7剖面/截平面工具

工具栏的调出：

视图—工具栏—截面

（1）添加剖面（shift键可锁定剖面方向）

（2）截平面工具显示设置

窗口—样式—编辑—建模设置

（3）显示截平面

（4）显示截面切割

（5）截面工具的编辑（移动剖面、旋转剖面）

（6）右键快捷菜单（删除、隐藏、反转、活动切面即激活剖切面、对齐视图、从剖面创建组）

（7）导出剖面：

将被剖切的物体导出为二维图像、dwg文件

小实例课后练习—剖切动画

模型库

3.8漫游工具

漫游工具可以像散步一样观察模型

（1）按住鼠标不放，向上移动是前进，向下移动是后退，左右移动是左转和右转。

距离光标参考点越远，移动速度越快。

（2）按住鼠标的同时按住shift键，可以进行垂直或水平移动

（3）按住ctrl键可以移动的更快，在大的场景中是很有用的。

（4）激活漫游工具后，也可以利用键盘上的方向键进行操作。

小实例课后练习—漫游动画

第四节常用高级工具

4.1图层

主要作用是将场景物体分类显示或隐藏，方便管理

图层工具栏的调出：

视图—工具栏—图层

图层管理器的调出：

窗口—图层

（1）图层的增加、重命名与删除

（2）图层设为当前、显示与隐藏

（3）图层颜色

（4）改变物体所在图层：

选中物体右击—图元信息图层工具栏下拉菜单

（5）图层清除

（6）图层与组：

同一个图层的物体可以在不同的组，同一个组也可以有不同层的物体，两者是相对独立的组织管理系统

小实例课后练习—图层动画

4.2阴影

可以使模型更具立体感，并能实时模拟模型的日照效果

阴影工具栏的调出：

视图—工具栏—阴影

阴影管理器的调出：

窗口—阴影

亮：

控制光照的强度（直接受光面的亮度的变化）

暗：

控制环境光的强度（阴影部分亮度发生变化）

使用太阳制造阴影：

勾选后，在不显示阴影的情况下可按场景光照表现物体表面的明暗关系

当平物体在红绿轴平面下：

将不显示阴影，可在物体下创建面或是将物体移动到红绿轴平面上。

半透密物体的投影：

透明度70以下不显示投影。

作业——景观廊架阴影动画

4.3太阳北极

用来显示和调整场景的正北方向

（1）切换北向箭头：

激活以后，场景中会出现加粗显示的橙黄色线，表示正北方向

（2）设置北极工具：

激活以后，可手动设置场景的正北方向（朝北线的原点始终都在坐标轴的原点，并且朝北线都在黄绿轴平面上）

（3）输入北角：

激活以后，可通过数值输入框输入数值确定朝北线的旋转角度（正值表示顺时针旋转，负值表示逆时针旋转），并且都是以初始朝北线方向为0度线

4.4组

可以把场景中的物体临时性集合捆绑成组，方便选择、组织管理场景

（1）创建组：

选择需要创建群组的物体>右击快捷键菜单>创建组

选择需要创建群组的物体>编辑>创建组

快捷键CTRL+G

（2）分解组：

右键快捷菜单—分解多组的嵌套分解需一层层分解

（3）编辑组（双击群组物体即可进入编辑状态）（注：

窗口》模型信息》组件》淡化模型的其余部分）

组内移动

组内删除

组内创建元素

组内复制

组内元素移动/复制到组外

组内元素移动/复制到其他组

组外元素移动/复制到组内

（4）组的嵌套：

群组中包含群组

（5）右键菜单:

组的“锁定”与“解锁”：

锁定后不能对群组编辑、移动等操作

组“隐藏”与“显示”：

注：

视图》隐藏几何图形（虚现隐藏物体）

图元信息：

创建组件：

可将组转为组件

解除粘结:

当物体在平面上编辑后，直接把编辑的物体创建成组，若不解除粘结，成组物体将捕捉不到想要放置的点

重设比例：

当创建成组的物体对他进行比例缩放后，想回到原始的状态

反转方向（镜像）：

缩放范围：

（6）组与材质：

成组后，可对组赋予材质贴图，系统默认的材质会被覆盖掉，而先前指定的材质不受影响（进入组内或分解组后选择物体赋予材质，原先的的材质可被覆盖）

4.5沙盒工具

主要用于创建地形

（1）根据等高线创建：

可将等高线线形转为三维地形实体

（2）根据网格创建与曲面拉伸工具：

可以根据网格创建地形

（3）曲面平整：

可以在高低起伏的地形上平整场地和创建建筑基面

注：

不支持垂直方向上90度及以上的转折，否则会自动断开；也不支持镂空情况，否则会自动闭合

（4）曲面投射：

可以将物体的形状投影到地形上

（5）添加细部：

可以对地形网格面进一步细分

（6）反转边线：

可以通过改变地形网格三角面边线方向对地形进行局部的调整

小实例课后练习—坡地上的建筑

4.6柔化边线（以六棱柱为例）

可以对模型的边线进行柔化和平滑处理

“法线之间的角度”：

用来调整光滑角度的下限，超过此值的夹角将被柔化，柔化的边线会被自动隐藏

平滑法线：

对限定角度范围的物体应用平滑效果

软化共面：

勾选后，将自动柔化共面并相连接的表面之间的交线

另一种柔化边线方式：

橡皮擦工具配合CTRL、SHIFT键，两种方式完全一样，只是橡皮擦配合CTRL、SHIFT键是局部一个个调整，窗口菜单栏是对所有物体一次性调整

4.7相交平面（模型交错）

可以使物体相交面产生交线，以便创建复杂模型

编辑》相交平面

右键》相交平面

（1）与模型

（2）与选项

小实例课后练习—广告牌

4.8实体工具

类似于3dmax软件中的“布尔运算”命令，可以在组或组件间进行布尔运算，以便创建复杂模型

视图》工具栏》实体工具

（1）外壳工具：

对指定的物体（组或组件）加一个“外壳”，使其变成一个物体（组或组件）

（2）相交：

可获得物体（组或组件）相交部分，而其余部分被删除

（3）并集：

可将多个物体（组或组件）合并成一个新的物体（组或组件）与外壳工具的作用一样

（4）去除：

从一个物体（组或组件）中剪去与另外一个物体（组或组件）相交的部分，并删除第一个选择的物体（组或组件）

（5）修剪：

与“去除”工具类似，会从一个物体（组或组件）中剪去与另外一个物体（组或组件）相交的部分，但不删除原物体（组或组件）

（6）拆分：

与“相交”工具类似，可获得物体（组或组件）相交部分成为单独的物体（组或组件），原来的物体（组或组件）保留不相交的部分分别成为单独的物体（组或组件）

小实例课后练习—烟灰缸

4.9雾化

用来模拟场景的雾气环境效果

窗口》雾化

距离滑块：

左边的滑块调整雾化效果距离视点的远近右边的滑块调整雾化效果的浓度

4.10材质（颜料桶）

（1）赋予物体材质的一般应用：

a.使用自带材质库：

激活“颜料桶”工具》“选择”选项卡》“材质”》“编辑”

注：

缩略图右下角带小三角形的，表示场景模型正在使用的材质

缩略图右下角没有小三角形，表示当前模型场景中曾使用过后来又被替换掉的材质

b.从外部获取材质：

激活“颜料桶”工具》“创