Modelowanie terenu i kształtów organicznych

W programie SketchUp stosowane jest pojęcie ukształtowanie powierzchni, które odnosi się do powierzchni, jaką można utworzyć i obrabiać przy użyciu narzędzi Ukształtowania powierzchni. Ukształtowanie powierzchni w programie SketchUp (i w innych narzędziach do modelowania trójwymiarowego) jest w terminologii modelowania terenu znana pod nazwą nieregularnej sieci podzielonej na trójkąty lub TIN (skrót od angielskiej nazwy „Triangulated Irregular Network”). Na poniższym rysunku pokazano sieć TIN w programie SketchUp.


Uwaga! W niniejszych materiałach terminy TIN, ukształtowanie powierzchni i teren są stosowane zamiennie. Narzędzia Ukształtowania powierzchni programu SketchUp to te służące do tworzenia i obróbki sieci TIN.

Na poniższym rysunku pokazano sieć TIN w programie SketchUp z widoczną ukrytą geometrią (dzięki temu widać trójkąty będące podstawą sieci TIN).


Sieć TIN nie stanowi żadnego szczególnego tworu. Jest to jedynie pewna liczba połączonych ze sobą trójkątnych płaszczyzn, które po wygładzeniu wyglądają jak jedna, ciągła, gładka powierzchnia. Warto pamiętać, że możliwości narzędzi Ukształtowania powierzchni nie ograniczają się tylko do tworzenia terenów. Za ich pomocą można tworzyć inne kształty organiczne (kształty wyglądające jak utworzone ręcznie). Narzędzia Ukształtowania powierzchni pozwalają na przykład, utworzyć ludzką twarz, miskę czy basen.
Innym typem powierzchni przypominającej sieć TIN, przy której można stosować narzędzia Ukształtowania powierzchni, jest siatka wieloboków. Siatka wieloboków jest podobna do sieci TIN, z tą różnicą, że płaszczyzny, z których jest złożona, mają więcej niż trzy wierzchołki.

Uwaga! Narzędzia Ukształtowanie powierzchni od podstaw i Ukształtowania powierzchni z konturów, dostępne w programie SketchUp służą tylko do tworzenia sieci TIN. Jednak za pomocą innych narzędzi programu SketchUp można również zaimportować już istniejącą lub utworzyć (ręcznie) nową siatkę wieloboków.

Triangulacja

Trójkąty w sieci TIN mogą być ułożone w różnych kierunkach. Ukierunkowanie trójkątów nazywane jest triangulacją. Na poprzednim rysunku widać, że niektóre trójkąty są ułożone pionowo, a inne poziomo. Pojęcie to jest istotne, ponieważ niektóre narzędzia Ukształtowania powierzchni umożliwiają zmienianie ukierunkowania trójkątów w celu dodatkowego wygładzenia sieci TIN.

Tworzenie sieci TIN

Istnieje kilka sposobów uzyskania początkowej sieci TIN, która będzie stanowiła podstawę tworzonego modelu. Można:
  • Utworzyć lub zaimportować linie konturów, a następnie utworzyć sieć TIN za pomocą narzędzia Ukształtowanie powierzchni z konturów.
  • Zaimportować rysunek z planem terenu lub mapą poziomicową i prześledzić kontury przy użyciu narzędzia Dowolny kształt. Następnie należy odpowiednio dostosować poziom konturów (unieść bądź obniżyć) i za pomocą narzędzia Ukształtowanie powierzchni z konturów utworzyć sieć TIN.
  • Zaimportować sieć TIN przy użyciu dodatku ArcGIS do programu SketchUp, dostępnego na stronie internetowej
  • Zaimportować cyfrowy model terenu (plik DTM).
  • Utworzyć ukształtowanie terenu (sieć TIN) przy użyciu narzędzia Ukształtowanie powierzchni od podstaw.

Modyfikowanie sieci TIN

W programie SketchUp dostępnych jest kilka narzędzi służących do modyfikowania sieci TIN. W poniższej tabeli przedstawiono wszystkie narzędzia Ukształtowania powierzchni programu SketchUp.

Narzędzie
Typ
Uwagi

Ukształtowanie powierzchni

od podstaw

Tworzenie sieci TIN

Tworzy płaską, prostokątną sieć TIN, czyli ukształtowanie terenu,

którą można modyfikować za pomocą innych narzędzi

Ukształtowania powierzchni.

Ukształtowanie powierzchni z

konturów

Tworzenie sieci TIN

Tworzy sieć TIN, czyli ukształtowanie terenu, z linii konturów na

różnych poziomach.

Przerzuć wzdłuż krawędzi

Drobne, szczegółowe

modyfikacje

Umożliwia modelowanie lub dokonywanie drobnych,

szczegółowych modyfikacji sieci TIN poprzez dostosowywanie

triangulacji.

Odciskanie Znaczne modyfikacje

Umożliwia modelowanie lub dokonywanie znacznych modyfikacji

sieci TIN poprzez odciskanie w niej kształtów, np. kształtu

podstawy budynku.

Modelowanie Znaczne modyfikacje

Umożliwia modelowanie lub dokonywanie znacznych modyfikacji

sieci TIN poprzez przemieszczanie grup wierzchołków w celu

tworzenia wzniesień, stopniowania terenu lub innych form.

Fałdowanie Znaczne modyfikacje

Umożliwia falowanie konturów dróg, ścieżek lub budynków

narysowanych na płaskiej powierzchni i przenoszenie na sieć TIN.

Dodaj szczegół

Drobne, szczegółowe

modyfikacje

Umożliwia modelowanie lub dokonywanie drobnych,

szczegółowych modyfikacji sieci TIN poprzez dodawanie do niej

trójkątów.


Uwaga! Narzędzia Ukształtowania powierzchni mogą również służyć do tworzenia geometrii organicznej, czyli takiej, która robi wrażenie wykonanej ręcznie.

Teren funkcjonalny

Termin teren funkcjonalny odnosi się do terenu, którego żadna część nie jest zagięta pod siebie, tworząc nawisy, podwieszenia lub groty. Jeśli można narysować pionową linię przecinającą teren w dowolnym miejscu i nigdzie nie dotyka ona więcej niż jednego punktu terenu, oznacza to, że teren jest funkcjonalny.