如果你曾被北京奥运场馆"水立方"的梦幻外观震撼过,那你一定好奇过这些看似随机的气泡结构究竟是怎么建成的,今天我们就用3DMAX软件,完整还原这个获得过建筑界奥斯卡奖的经典设计,全程只需要多边形建模基础就能上手!
【解密水立方设计原理】
水立方的ETFE膜结构由3065个气枕组成,最大的面积达70㎡,但别被数字吓到!建模核心在于把握两点:1)不规则多边形组合形成的有机感 2)双层结构营造的立体层次,现在打开你的3DMAX,我们分六步实现这个"液态魔方"。
步骤一:搭建基础框架
1、创建标准立方体(长度170m x 宽度170m x 高度31m)
2、转换为可编辑多边形后,进入边层级
3、使用"连接"工具添加竖向分割线(建议间隔8-12米)
4、横向重复上一步操作生成网格框架
关键技巧:按住Shift键拖动边线可快速生成平行结构线
步骤二:生成气泡雏形
1、全选所有面片,右键选择"快速切片"
2、以45度角交错切割形成菱形基础
3、进入顶点层级,随机选择30%的顶点
4、使用"软选择"功能(衰减范围设2-3m)轻微拖动顶点
建模重点:气泡的自然感就来自这步的随机位移,建议观看参考图调整幅度
步骤三:打造立体层次
1、新建图层复制当前模型(命名为"外层结构")
2、在原模型使用"面挤出"工具(高度0.8m,基部缩放80%)
3、切换至外层结构,执行"壳"修改器(内部量1.2m)
4、将两个模型嵌套组合
专业提示:按F4显示边面,确保内外层间距均匀
步骤四:细化气泡肌理
1、为外层模型添加"涡轮平滑"(迭代次数2)
2、应用"噪波"修改器(比例70,强度X/Y/Z均设为15)
3、使用"细分曲面"生成细腻过渡
4、进入多边形层级,随机选择15%的面片
5、执行"面挤出"(局部法向,高度0.3m)
避坑指南:挤出后记得用"焊接"处理重叠顶点
步骤五:材质与光影魔术
1、创建VrayMtl材质球
2、折射颜色设为浅蓝(RGB:180,220,255)
3、折射率调至1.33(模仿水体效果)
4、添加Cellular贴图到凹凸通道(大小0.5,扩散0.7)
5、设置环境雾效(密度0.03,颜色淡蓝)
渲染技巧:建议使用穹顶灯+HDRI环境照明营造通透感
步骤六:动态效果进阶
1、选中所有气泡单元添加"切片"修改器
2、在不同时间段设置切片位置关键帧
3、配合路径变形制作流动光效
4、最终渲染输出建议使用16:9比例
高阶玩法:用粒子系统模拟气泡生长动画会更炫酷!
完成这六个步骤后,你会发现原本复杂的几何造型变得清晰可控,建模过程中最需要耐心的是气泡分布的随机性把控——建议多参考NASA拍摄的水立方航拍图(可搜索NBBJ建筑事务所原始设计图),注意观察转角处的渐变处理。
特别要注意的是,水立方的"液态"视觉效果不仅来自造型,更依赖材质表现,测试渲染时建议开启焦散效果,将光线折射参数调到1.3-1.35之间,这样能完美复现阳光下那种波光粼粼的质感,如果要做夜景效果,可以在关键节点添加自发光材质(强度2.0左右),模拟建筑内部的灯光透射。
最后送上三个独家优化技巧:
1、用ProOptimizer修改器精简面数(保留85%细节)
2、开启MultiRes功能实现LOD分级显示
3、保存模型时记得分离内外层结构方便后期修改
现在按下F9渲染吧!看着自己打造的数码版水立方在视图中渐渐成型,你会发现:那些看似天马行空的建筑奇迹,背后都是这样一步步严谨的建模逻辑,好的三维作品永远在随机与秩序之间寻找平衡,就像水立方的设计理念——用最理性的科技手段,呈现最感性的自然之美。
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