蒙古族传统家具三维模型数据库的构建

张世铮++包丽梅

摘要：该文在搜集、整理现有蒙古族传统家具图案的基础上，利用计算机图形学、数字图像处理、AutoCAD和三维动画设计的方法，对所收集的资料利用AutoCAD完成二维图案的创建，利用3DS MAX创建三维模型，让图案研究者很方便的、直观的观看家具模型和三维装饰图案。通过建立数据库，可以方便查询和导出指定家具传统图案三维模型及相关数据信息，解决了立体图案照片或二维图案在造型上表现力不足的问题，更人性化、直观化地为图案研究者及设计者服务。

关键词：蒙古族家具；三维模型；数据库

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）32-0005-02

The Mongolian Traditional Furniture Construction of 3 d Model Database

ZHANG Shi-zheng， BAO Li-mei

（Inner Mongolia University for Nationalities， Tongliao 028043， China）

Abstract： Based on the collecting and organizing existing on the basis of the Mongolian traditional furniture design， use of computer graphics， digital image processing， AutoCAD and 3D animation design method， the collected data using AutoCAD 2D pattern to create， create 3D model by using 3Ds MAX， let furniture design researchers very convenient， intuitive to watch model and three-dimensional decorative pattern. Through the establishment of the database， can facilitate query and export specifies the traditional furniture design 3D model and related data， solves the three-dimensional design pictures or two-dimensional pattern is the problem of insufficient expression on modelling， more humanized and visualizations to serve design researchers and designers.

Key words： The Mongolian furniture； 3D model； database

通过对蒙古族传统家具图案的维度特性进行分析，得出图案总是依附于家具本体或单独充当家具部件的规律，因此多以三维维度特性出现，即三维空间图案。而我们现在所看到的家具中的图案多以二维形式出现，如照片、宣传资料等，由于图片在空间尺度和空间表现力方面存在缺陷，使图案研究者和设计者对家具中的三维图案不能清晰获得空间感知，必须借助对实物的实际观测来获取完整的三维数据，所以建立一套三维图案数据库势在必行。

1 数据库总体设计

蒙古族传统家具的装饰性主要体现在家具面板上的装饰图案和家具结构部件两个方面，前者多为平面装饰图案，后者多为空间立体图案。家具部件的装饰呈现出来的花色是多样的，表现形式、手法也各不相同。有纹理与色泽发生变化的，有使用线脚的，有雕刻的，有镶嵌的、有挂铜饰件的，甚至有的家具用到了攒接与斗簇，这些装饰手法极大丰富了蒙古族传统家具的内涵，这些立体的装饰手法，二维数据库虽然能说明一些结构关系，但毕竟还是有局限的，三维数据库便可弥补这一点。而蒙古族传统家具的形制通过三维模型来进行展示可以得到更加直观的效果，在展示时可以切换浏览的角度，从各个方面进行观察，从而解决了立体图案照片或二维图案在造型上表现力不足的问题。

1.1 总体设计思路

三维数据库基本的功能有： 用戶浏览、数据查询、数据编辑、数据导出等四个部分，如图1所示。

图1 总体设计图

三维模型数据库系统运行流程分为三部分：创建、维护和运行。首先是创建数据库，根据搜集、整理现有蒙古族传统家具图案进行三维建模，由于主要是体现蒙古族传统家具和蒙古族美术图案的特点，也就是体现外观的特点，并不要求对家具内部零部件进行精确重现，所以在此建模主要使用的是3D Max，而不是Solidworks。其次是数据维护阶段，管理员对创建好的模型进行分类管理，方便一般用户查询以及导出。管理员还可对数据模型进行添加、修改和删除等操作。最后数据库运行时，一般用户可以登录对三维模型进行查询和导出。

1.2 数据结构模型

蒙古族传统家具模型在建模时需先构建三维模型，而蒙古族家具由家具结构、家具装饰构成。家具结构和家具装饰主要利用建模完成，而家具装饰来源于家具图案，家具装饰的材质主要由材质和贴图来赋予。那在分析三维模型数据库结构时就需注意，其数据结构相关属性如表1所示。

表1 数据相关属性

2 蒙古族家具三维模型构建方法

2.1 绘制草图

根据搜集、整理的蒙古族家具和家具装饰的尺寸进行绘制，创建几何线条形状，得到精确的设计图。以茶桌为例，如图2所示，茶桌以红色为主，有些桌面绘有图案。有雕刻的茶桌其雕刻部分较简单，常见回形纹。茶桌直腿居多，三弯腿以内翻为主。大部分茶桌无屉。现绘制一茶桌草图，边长355mm，高220mm，深350mm，只能供一个人喝茶，草图如图3所示。

2.2 创建模型

2.3 赋予材质和贴图

利用搜集来的蒙古族传统美术图案和材质编辑器为家具、家具装饰分别赋予恰当的材质和贴图，如图6所示。

现在得到的家具三维模型可以通过不同角度进行了浏览，方便用户使用。

3 局限性

3.1 样本的全面性

蒙古族传统家具一直未受重视，导致遗存实物较少且保存不完善。在创建三维模型数据库时样本不够齐全，缺漏较多。

3.2 历史资料缺失

历史中对蒙古族传统家具的史料记载较少；用于保存并介绍蒙古族传统家具的博物馆等场所较少，获取资料不易；对各个时期、各个地域的蒙古族传统家具进行分类比较困难。

4 结束语

通过建立数据库，可以方便查询和导出指定家具三维模型及相关数据信息，为进一步的研究奠定基础。使用数据库、三维数字技术对蒙古族传统家具实行了信息化和数字化处理，为蒙古族家具部件上的装饰研究和设计提供了良好的数字化基础性服务，解决了立体图案照片或二维图案在造型上表现力不足的问题，更人性化、直观化地为图案研究者及设计者服务。

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