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以實體工具建立複雜 3D 形狀

Last updated: 4月 11, 20262 分鐘 read.

SketchUp 的「實體」工具可將兩個形狀合併,或以某個形狀裁剪另一個形狀,藉此建立新形狀,因此能輕鬆製作出輪廓或細工模型。

在 SketchUp 中, 實體 是具備有限封閉體積的任何 3D 模型(元件或群組)。SketchUp 實體不得有任何缺口(缺少表面,或表面未於邊緣相連)。以下影像包含數個實體。

sketchup-1011019-Solids.png

請參閱下表的「實體工具」簡介,包含工具的功能介紹,以及 SketchUp Free 是否提供該工具。

如要尋找「實體工具」,請尋找 SketchUp 介面的以下部分:

SketchUp Pro

  • 「實體」工具列

  • 工具列功能表(選取 「工具」>「輪廓」 或選取 「工具」>「實體工具」 ,然後在子功能表中選取其他工具)

  • 調色盤工具 (macOS)

Web 版 SketchUp

  • 「實體」工具列位於左手邊的工具選單中

  • Solid Inspector 公用程式位於右邊面板

下列影片會介紹「實體」工具運作狀況的範例。本文以下幾節會提供各工具的使用步驟與詳細資訊。(請注意:無法再將 SketchUp 模型放在 Google Earth 中。)

目錄
  1. 建立輪廓

  2. 將實體合併為單一形狀

  3. 從一個實體減去另一個實體形狀(或在模型上使用交集表面)

  4. 用一個實體修剪另一個實體

  5. 只留下交集的幾何體

  6. 分割實體

  7. Web 版 SketchUp:使用 Solid Inspector 修正模型

建立輪廓

「輪廓」工具 ( Outer-20Shell.png ) 會移除重疊群組或元件內的幾何體,只留下輪廓。

假設有兩個模型:一個是精細的室內外設計建築模型;另一個模型則展現建築在街景中的樣貌,並顯示周遭建築、街道和景觀。您可以將精細的建築模型匯入街景。然而,顯示所有幾何體可能會減慢街景模型的速度,也不必要。在街景中,可建立建築輪廓來消除不需要的室內設計幾何體,如此一來街景模型就能更為輕量,編輯時的渲染速度也會加快。

若要從重疊群組或元件中建立輪廓,請按照以下步驟操作:

SketchUp Pro

  1. 使用 「選取」 工具 ( Select.png ),選取想包含在輪廓內的所有交集群組或元件。

  2. 在選取項目上按一下右鍵,並從顯示的功能表選擇 「輪廓」 ,如圖所示。如此會留下表面輪廓。 fg022_2.png

或者也可以按下列方式建立輪廓:

  1. 選取 「輪廓」 工具 ( Outer-20Shell.png )。

  2. 按一下以在輪廓上選取第一個群組或元件。

  3. 按一下第二個群組或元件。SketchUp 會將選取項目合併為單一輪廓,只留下表面輪廓。

  4. (選擇性)繼續點擊其他群組或元件,然後新增至輪廓,如圖所示。

fg022_3.png

Web 版 SketchUp

  1. 從左側工具列中選取「輪廓」工具 ( Outer-20Shell.png )。

  2. 按一下以在輪廓上選取第一個群組或元件。

  3. 按一下第二個群組或元件。SketchUp 會將選取項目合併為單一輪廓,只留下表面輪廓。

  4. (選擇性)繼續點擊其他群組或元件,然後新增至輪廓,如圖所示。

sketchup-1004124-UnionOuterShell.png

將實體合併為單一形狀

聯集 可以將兩個或多個實心實體合併成單一實體。

聯集的結果與輪廓的結果類似。然而,聯集的結果可以包含內部幾何體,然而輪廓只包含外部表面。(範例請參閱前面的圖片。)

以下為使用「聯集」工具合併實心實體的方法:

  1. 選取 「聯集」 工具 ( Union.png )。

  2. 按一下以在聯集上選取第一個群組或元件。

  3. 按一下第二個群組或元件。產生的聯集會留下幾何體。

  4. (選擇性)繼續點擊其他群組或元件,然後新增至您的聯集,如圖所示。圖中採用 X 光檢視方式,讓您檢視各實體內部的幾何體。

fg022_4.png

從一個實體減去另一個實體形狀(或在模型上使用交集表面)

透過「差集」工具,可使用一個實心實體來裁剪另一個實心實體。原本的實心實體就會從模型中移除。若要使用差集功能,必須讓兩個實體重疊。

若要執行差集,請按照以下步驟操作:

  1. 選取「差集」工具 ( Subtract.png )。

  2. 按一下以選取裁剪用的群組或元件。如此處範例所示,請先選取釘子,然後在板子上釘出一個孔洞。選取完成後,游標旁的 1 就會變成 2。
    fg022_5.png

  3. 按一下想裁剪的群組或元件。裁剪群組會消失,但會在選取的第二個項目上留下一個孔洞。在此範例中,您會在板子上看到一個釘子大小的孔洞。
    fg022_6.png

若使用的是 SketchUp Free,可透過「與模型交集」指令來產生差集效果。使用「與模型交集」時,選取的兩個形狀不必是實心實體。(事實上,若形狀為實體,「與模型交集」會產生不同效果,本段稍後會再加以說明。)然而在使用「與模型交集」指令建立差集時,比起 SketchUp Pro 差集工具的使用流程,還需要多幾個步驟。

以下是以「與模型交集」指令建立差集的步驟:

  1. 建立兩個不同的體積,例如一個方塊和一個圓柱體。(如需說明協助,請參閱 繪製基本形狀推拉形狀以製作 3D 。)

  2. 使用 「選取」 工具 ( Select.png ) 在第一個體積上按三下,即會成為用來裁剪的物件。在此範例中,裁剪物件為圓柱體,如圖所示。
    fg022_7.png

  3. 移動並旋轉要用來裁剪的形狀,使其與想裁剪的形狀交集。(請參閱 四處移動實體 以及 翻轉和旋轉 。)只選取要用來裁剪的形狀,如圖所示。
    fg022_8.png

  4. 在用來裁剪的形狀上按一下右鍵,並在出現的功能表中選取 「交集表面」>「與模型」 。該指令會讓 SketchUp 建立讓兩個形狀交集的邊緣。

  5. 使用 「橡皮擦」 工具 ( Eraser.png ) 清除或移動不想保留的幾何體。在下圖中,可看到清除圓柱體後,方塊形狀的樣貌。

    fg022_9.png

「與模型交集」會在目前的環境中建立邊緣。若形狀為群組或元件,則可在群組內部或外部建立交集線條。若在群組環境外部建立交集線條,就可以輕鬆將原始形狀與 SketchUp 建立的邊緣分隔開來,如下圖所示。若要深入瞭解群組,請參閱 組織模型 ;如需群組和元件的個別簡介,請參閱 新增預製元件與動態元件

fg022_10.png

用一個實體修剪另一個實體

使用修剪工具,就可以用一個實心實體來裁剪另一個實體,和差集功能一樣。然而,使用修剪工具時,用來裁剪的實體會保留在模型中。因此若使用釘子來裁剪板子,裁剪完板子後,釘子仍會留在模型中。如同所有「實體」工具,修剪工具只能在兩個實心實體重疊時使用。

若要執行修剪,請按照以下步驟操作:

  1. 選取 「修剪」 工具 ( Trim.png )。

  2. 按一下以選取裁剪用的群組或元件。如此處範例所示,請先選取釘子,然後在板子上釘出一個孔洞。選取完成後,游標旁的 1 就會變成 2。

  3. 按一下想裁剪的群組或元件。裁剪群組會保留,但會在您選取的第二個項目上留下一個洞。一開始很難看到結果(請參閱標註 1)。然而,將釘子從洞中移除後(如標註 2 所示),就可以看到板子上留下的孔洞。

fg022_11.png

只留下交集的幾何體

使用 SketchUp Pro 的交集工具 ( Intersect.png ),就可以選取兩個或多個重疊實心實體,並只留下一個交集幾何體。

若要執行交集,請按照以下步驟操作:

  1. 選取 「交集」 工具 ( Intersect.png )。

  2. 選取想在交集中使用的實心實體。

  3. 選取一個或多個與最初選取項目重疊的額外實體。這會留下產出的交集幾何體。在此範例中,方塊與圓球的交集(標註 1)可產生一個圓形基底點(標註 2)。

fg022_12.png

分割實體

使用分割工具 ( Split.png ),就可以將重疊的實心實體沿著交集邊緣分隔。若要執行分割,請按照以下步驟操作:

  1. 選取 「分割」 工具 ( Split.png )。

  2. 按一下實心實體。

  3. 按一下與第一個選取項目交集的實心實體。SketchUp 會沿著所選實體交集的邊緣,分割所有幾何體。例如,圖中左邊的 2 個群組分割成右邊的 3 個群組。

fg022_13.png

在 Web 版 SketchUp 中使用 Solid Inspector 修正模型

隨著幾何體的複雜程度增加,微小的錯誤也可能導致模型複寫。 Web 版 SketchUp 的 Solid Inspector 公用程式可協助準備 3D 列印用的模型 ,這套公用程式會尋找並修正問題,避免 SketchUp 將您的模型分類為實體。此檢查也有助於修正 3D 模型,以便使用「實體工具」操作。

啟用 Solid Inspector

在 Web 版 SketchUp 右面板功能表的底部找到 Solid Inspector 公用程式。啟用公用程式後,會看到選取群組或元件的提示。在選取物件上按一下「執行檢查工具」以繼續。發現錯誤後,請按一下錯誤名稱並深入瞭解該錯誤。再使用箭頭圖示使 SketchUp 相機跳至模型中的個別問題。

suweb-3000100-run-solid-inspector.png

自動可修正的錯誤

Solid Inspector 偵測到的部分錯誤可以自動修正。Solid Inspector 錯誤會以紅色標示幾何圖形,因此建議再仔細檢查一下,然後選擇「確認」讓 Solid Inspector 自動修正錯誤。自動可修正的錯誤包含:

  • 反轉表面:Solid Inspector 也是確保表面法線朝外的實用工具。

  • 零散邊緣:未定義任何表面的多餘邊緣幾何體。

  • 內部與外部表面:模型內外的零散幾何體。

  • 表面孔洞:外部表面上的孔洞。可透過 Solid Inspector 輕鬆修正。

suweb-3000100-solid-inspector-errors.png

可手動修正的錯誤

部分錯誤無法透過 Solid Inspector 自動修正,且必須使用 SketchUp 的繪圖(或「橡皮擦」)工具手動修復。在修正部分人為錯誤後,最好重新執行檢查工具,確認所做的變更已充分清理模型,且可接著使用自動修正功能。可手動修正的錯誤包含:

  • 邊界孔洞:這些孔洞至少有一個共用的實體表面邊緣。可重新繪製或清除反白顯示的幾何體,手動修正這類錯誤。在編輯過程中,請嘗試重新執行檢查工具,確認是否已充分完成修復,讓 Solid Inspector 得以自動修正模型剩餘的部分。

  • 巢狀群組/元件:群組或元件中的巢狀物件,可能會導致出現 3D 列印機難以判讀的 STL 匯出內容。Solid Inspector 無法自動修正這些問題,但可以運用檢查工具來查看各個巢狀執行個體,並決定是否要刪除,或將幾何體分解至模型中。

  • 影像實體:匯入至 SketchUp 的影像無法匯出成 STL 檔案,且會限制實體工具操作。Solid Inspector 會提示這些錯誤,但需要手動刪除這些影像實體。請考慮將影像實體轉為元件。如此一來,就能輕鬆將這些元件暫時從模型中刪除。此外,使用影像材質繪製表面也不會影響實體性質。

  • 短邊緣:尺寸過小的幾何體可能導致 3D 列印或實體操作問題。由於這些問題難以預測,且短邊緣無法在 SketchUp 中取消物件的實體特性,Solid Inspector 無法自動修正這些錯誤。不過 Solid Inspector 是協助尋找和評估這些問題區域的絕佳方式。

suweb-3000100-solid-inspector-errors2.png

顯示錯誤

發現多個無法自動修正的錯誤時,建議使用「顯示錯誤」指令,瀏覽需要手動修正的個別問題。可使用左右箭頭,以循環方式檢視 Solid Inspector 找到的特定類型錯誤;SketchUp 相機會放大問題區域。