目　　录

第1章　智慧城市地上实体建模概述 （1）

1．1　智慧城市三维建模的需求 （1）

1．2　主流的建模软件 （3）

1．3　常用的三维建模方法 （5）

1．4　3ds Max的安装 （7）

第2章　3ds Max建模的基本操作 （9）

2．1　工程准备 （9）

2．1．1　操作区简介与设置 （9）

2．1．2　单位设置 （10）

2．1．3　捕捉设置 （12）

2．2　基本的功能性操作 （14）

2．2．1　视口操作 （14）

2．2．2　选择 （18）

第3章　3ds Max的实体建模 （21）

3．1　创建二维线 （21）

3．1．1　样条线 （21）

3．1．2　NURBS曲线 （23）

3．1．3　扩展样条线 （23）

3．2　创建几何体 （24）

3．2．1　标准基本体 （24）

3．2．2　扩展基本体 （27）

第4章　3ds Max的实体编辑 （29）

4．1　可编辑图形 （29）

4．1．1　可编辑样条线 （29）

4．1．2　可编辑多边形 （32）

4．1．3　NURBS建模 （38）

4．2　复合对象 （39）

第5章　3ds Max常用的模型修改器 （43）

5．1　修改器使用方法 （43）

5．2　编辑多边形修改器 （45）

5．3　弯曲修改器 （45）

5．4　晶格修改器 （46）

5．5　锥化修改器 （47）

5．6　挤出修改器 （47）

5．7　倒角修改器 （48）

5．8　倒角剖面修改器 （49）

5．9　FFD（长方体）修改器 （49）

5．10　对称修改器 （50）

5．11　车削修改器 （51）

第6章　道路的三维建模 （53）

6．1　道路的建模逻辑 （53）

6．2　路基和路面的建模 （54）

6．2．1　路面的建模 （54）

6．2．2　路基的建模 （57）

6．3　路面标志 （60）

6．4　模型的单体化 （61）

第7章　桥梁的三维建模 （63）

7．1　桥梁的建模逻辑 （63）

7．2　桥墩的建模及其细节处理 （64）

7．2．1　长方体实体桥墩的创建 （64）

7．2．2　桥墩配梯的创建 （65）

7．2．3　分体式桥墩的创建 （66）

7．2．4　桥墩模型的细节处理 （67）

7．3　桥面的建模及其细节处理 （69）

7．3．1　桥面模型的创建 （69）

7．3．2　桥面模型的细节处理 （70）

7．4　索塔与悬索的建模及其细节处理 （71）

7．5　护栏与路灯的建模 （75）

7．6　桥梁模型的整理与组合 （77）

第8章　涵洞与隧道的三维建模 （79）

8．1　涵洞与隧道的建模逻辑 （79）

8．2　涵洞的建模 （80）

8．2．1　翼墙与端墙的建模 （80）

8．2．2　基础与洞身的建模 （81）

8．3　隧道的建模 （82）

8．3．1　风机的建模 （83）

8．3．2　隧道照明设备的建模 （86）

8．3．3　逃生门的建模 （88）

8．3．4　洞体的建模及细节处理 （90）

8．3．5　隧道模型的整理与组合 （92）

第9章　收费站的三维建模 （95）

9．1　收费站的建模逻辑 （95）

9．2　异形顶的建模及细节处理 （96）

9．2．1　异形顶的建模 （96）

9．2．2　异形顶模型的细节处理 （102）

9．3　岗亭的建模及细节处理 （104）

9．3．1　岗亭的建模 （105）

9．3．2　岗亭模型的细节处理 （106）

9．4　隔离设备的建模及细节处理 （110）

9．5　其他功能部件的建模 （114）

9．6　收费站的整理与组合 （117）

第10章　加油站的三维建模 （121）

10．1　加油站的建模逻辑 （121）

10．2　标志牌的建模及细节处理 （122）

10．2．1　标志牌的建模 （122）

10．2．2　标志牌模型的细节处理 （124）

10．3　顶棚与支柱的建模及细节处理 （126）

10．3．1　顶棚与支柱的建模 （126）

10．3．2　顶棚与支柱模型的细节处理 （128）

10．4　加油机的建模及细节处理 （129）

10．4．1　加油机的建模 （129）

10．4．2　加油机模型的细节处理 （137）

10．5　便利店与办公区的建模及细节处理 （144）

10．5．1　便利店与办公区的建模 （144）

10．5．2　便利店与办公区模型的细节处理 （146）

10．6　其他部件的建模 （147）

10．6．1　广告牌 （147）

10．6．2　垃圾桶 （148）

11．6．3　引导牌 （150）

10．7　加油站模型的整理与组合 （151）

第11章　服务区的三维建模 （153）

11．1　服务区的建模逻辑 （153）

11．2　墙体及其附属设施的建模及细节处理 （154）

11．2．1　墙体及其附属设施的建模 （154）

11．2．2　墙体及其附属设施模型的细节处理 （159）

11．3　屋顶的建模 （166）

11．4　台阶的建模 （170）

11．5　其他附属设施的建模 （173）

11．6　服务区模型的整理与组合 （176）

第12章　标志牌的三维建模 （177）

12．1　标志牌的建模逻辑 （177）

12．2　景区导航标志牌的建模 （178）

12．3　高速公路功能提示标志牌的建模 （181）

12．3．1　T形标志牌的建模 （182）

12．3．2　F形标志牌的建模 （185）

12．3．3　龙门架车道标志牌的建模 （189）

12．4　高速公路大型广告牌的建模及细节处理 （192）

第13章　绿化设施的三维建模 （199）

13．1　绿化设施的建模逻辑 （199）

13．2　透风板的建模及细节处理 （200）

13．2．1　透风板的建模 （200）

13．2．2　透风板模型的细节处理 （202）

13．3　低矮大叶植物的建模及细节处理 （203）

13．3．1　低矮大叶植物的建模 （203）

13．3．2　低矮大叶植物模型的细节处理 （209）

13．4　中型松柏目植物的建模、材质创建及细节处理 （210）

13．4．1　龙柏的建模 （211）

13．4．2　龙柏模型材质的创建 （215）

13．4．3　龙柏模型的细节处理 （217）

13．5　高挑树木的建模 （217）

13．6　其他建模方法 （219）

13．7　绿化布置 （219）

第14章　智慧城市地上实体三维建模组合示例 （221）

14．1　模型的材质管理 （221）

14．1．1　渲染设置 （222）

14．1．2　标准材质贴图方式 （224）

14．1．3　多维/子对象材质贴图方式 （225）

14．2　模型的综合排布 （226）

14．2．1　模型的导出与导入 （226）

14．2．2　模型的整体布局 （230）

14．2．3　模型的细节调整 （232）

第15章　在GIS平台中导入三维模型 （237）

15．1　将三维模型导入MapGIS平台 （237）

15．1．1　MapGIS平台简介 （237）

15．1．2　将三维模型导入MapGIS平台的步骤 （238）

15．2　将三维模型导入ArcGIS平台 （242）

15．2．1　ArcGIS平台简介 （242）

15．2．2　将三维模型导入ArcGIS平台的步骤 （242）

参考文献 （249）

前 言

在互联网+、物联网、人工智能、倾斜摄影、激光点云等新兴技术的推动下，智慧城市得到了飞速的发展。智慧城市是一个复杂、庞大的系统，是由多种子系统交叉综合构成的。三维模型作为地理空间数据之一，有着其他数据不具备的逼真性和生动性，可以准确、有效地整合智慧城市的各种地理信息。

在众多的建模方式中，基于激光点云的建模精度高，但成本也非常高；基于倾斜摄影的速度快，不仅成本高，而且模型的细节处理工作量非常大；作为主流的三维建模软件，3ds Max可以生成专业的三维模型，使用方便，在智慧城市建模中得到了广泛的应用。

本书主要介绍基于3ds Max的智慧城市地上实体的三维建模，包括3ds Max的基础操作和特殊技巧。本书首先介绍3ds Max的基本操作、实体建模、实体编辑；然后介绍3ds Max常用的模型修改器，并以道路、桥梁、涵洞、收费站、加油站、服务区、标志牌、绿化设施等实体为例详细介绍建模方法；接着介绍三维模型的组合方法；最后介绍将三维模型导入主流GIS平台的方法。

作者长期从事地理信息系统的理论、教学和开发工作，已有10余年的地理信息系统（GIS）相关科研经验和应用开发基础，为本书的编写打下了坚实基础。针对智慧城市地上实体的建模，本书按照实际建模步骤来，介绍建模方法，同时对建模过程中的重点和难点进行了剖析，读者可以更容易地掌握相关知识点。

本书在内容编排上遵循一般的学习曲线，由浅入深、循序渐进地介绍3ds Max的基础操作和智慧城市地上实体的建模方法，内容完整、实用性强。对于初学者来说，只需要按部就班地按照本书的内容进行，就可以系统地了解并掌握基于3ds Max的智慧城市地上实体建模的知识点。

本书出版得到国家自然科学基金（41701446、41971356）的支持。本书在编写过程中参考了相关的文献，在此向这些文献的作者表示衷心的感谢。

因作者水平有限，难免存在不足之处，敬请广大读者批评指正。

作 者

2021年3月于武汉