SketchUp 简单曲面（二） 模型交错与剖面切割
大多数SketchUp 用户对于模型交错并不陌生，因为 SketchUp 的模型交错没有工具图标，只有在条件符合时才允许做这个操作，所以只能说它是 SketchUp 中的一项功能，而不是“工具”。虽然模型交错没有工具图标，但丝毫不影响它成为 SketchUp 建模过程中的一个重要造型手段。
为说明SketchUp 的模型交错功能，还要提到另一个老牌3D 建模软件——3ds Max。在3ds Max 中有个重要的造型手段，叫作“布尔”工具。“布尔”是一种逻辑运算方式的名称。它是数学的一个分支——“逻辑代数”，也叫作“布尔代数”。由英国数学家乔治·布尔于1849 年创立。在布尔代数中，所有可能出现的数字只有两个，即0 和 1；基本的运算只有“与”“或”“非”3 种。
3ds Max 中的布尔工具所进行的操作和操作结果，跟布尔运算有相似之处，所以借用了“布尔”这个名词。3ds Max 的布尔工具可以把两个或更多的三维实体，通过布尔运算的并集、交集和差集，生成新的实体。这些并集、交集和差集，正是布尔代数里面的“与、或、非”。SketchUp 从8.0 版开始，就拥有了跟 3ds Max 功能相同的布尔工具，在 SketchUp 中，它们统称为“实体工具”，要在后面的篇幅里详细讨论它。
SketchUp 8.0 以后的版本虽然都有了专门进行布尔操作用的实体工具，但因为实体工具对参与运算的几何体要求太高，操作不太直观而少有人用。在“实体工具”诞生之前，“模型交错”是 SketchUp 一直都有的造型功能；模型交错虽然没有 3ds Max 中的布尔工具强大，但也可以实现相似的功能，并且比 3ds Max 的布尔功能更直观。所以，直到现在，“模型交错”仍然是 SketchUp 一个非常高效、实用、直观的造型工具。
众所周知，在SketchUp 中，绘图和造型工具都很简单；只使用不多的绘图工具和造型工具，能够创建的模型形状就非常有限；而如果善于用模型交错功能，就可以创作出更多、更复杂的几何体。
1. 模型交错的基本概念 图2.5.1 的左侧（a）有两个不同的几何体，把它们移动重叠在一起后，两者相交的位置没有边线，如图2.5.1（b）中的箭头所示；模型交错可以对重叠的不同几何体在相交处创作出新的边线和面，用这种办法创作出新的几何体。二者相交处出现边线是模型交错已经成功的标志，如图2.5.1（c）中的箭头所指处。分解模型交错后的几何体，可见已经变成了3 个新的几何体，如图2.5.1 右侧（d）所示。
图2.5.1 模型交错
2. 模型交错的注意事项 （1）如果参与模型交错的是群组或组件，必须先炸开（模型交错功能对群组与组件无效）。 （2）模型交错的操作：全选参与交错的几何体并右击，在弹出的快捷菜单中选择“模型 交错”→“只对选择对象交错”命令，如图2.5.2 所示。
图2.5.2 永远只选下面的“只对选择对象交错”命令
3. 对上面两点的补充说明 （1）为什么要炸开后才可以做模型交错？ 因为只有把它们炸开后，才可以完成后续的模型交错的操作。这是 SketchUp 的模型交错功能提出的要求，请记住：只有把对象炸开后才可以进行模型交错。
（2）为什么要选择右键快捷菜单里的“只对选择的对象交错”命令？ 作者要给你一个忠告：请你永远选择右键快捷菜单中下面的“只对选择对象交错”；永远不要选择上面那个“模型交错”，并且要养成习惯。 为什么一定要这么做？ 因为图2.5.2 所示菜单上面的“模型交错”命令是对SketchUp 里的所有的实体做模型交错。而事实上，我们几乎永远不需要对模型中的所有实体都来一次模型交错。如果选择了第一个命令，就会对模型中并不需要交错的部分也做交错操作，造成的结果，当时可能难以发现，但是到了某个特定时刻麻烦就来了，还有可能是灾难性的。 另外，如果当前的模型很大，你又选择了对模型里所有实体做模型交错，这就需要消耗 大量计算机软硬件资源，有很大可能会造成死机或者 SketchUp 崩溃退出，当然也可能造成损失。所以，要再重复一遍忠告：“任何时候，任何情况下，都不要选择图2.5.2 中右键快捷菜单上面的‘模型交错’命令，一定不要有意或无意试图对模型里所有的实体进行交错。” 4. 模型交错与布尔运算 模型交错功能，除了条件成熟后在右键快捷菜单中可以找到外，在“编辑”菜单中也有， 条件不符合的时候，它是灰色的不可用状态，一旦条件满足，它就变成可使用的状态了，使 用方法是一样的。 图2.5.3 所示为重复上面的操作，让我们好好看看得到了些什么。现在得到了4 种不同的组合，如把立方体看成实体A，球体看成实体B，则有以下结果：
图2.5.3 模型交错的4 种结果
图2.5.3 ①所示为实体A 和实体B 并在一起，相当于布尔运算的并集。 图2.5.3 ②所示为从实体A 减去实体B 的差。 图2.5.3 ④与图2.5.3 ②相反，是实体B 减去实体A 的差，它们两个相当于布尔运算的差集。 图2.5.3 ③所示为实体A 和实体B 重叠相交的部分，所以是布尔运算的交集。 关于这方面的问题，在后面还有详细的讨论。
5. “剖面工具”的切割功能 “模型交错”时常被用来切割模型里的几何体，试验证明，如果参与切割的线面数量较多，形状较繁杂，模型交错就可能不够彻底，有经验的SketchUp 用户会重复操作多次来避免这种问题发生。建模实践中可以发现，“剖面工具”可以用于切割几何体，并且比较可靠，举例如下。图2.5.4 所示为一个售楼部，其屋面是一个斜坡。
图2.5.4 某售楼部（倾斜的屋面）
图2.5.5 所示为已完成的墙体，要切割出倾斜的形状，通常用模型交错，麻烦且不可靠。 图2.5.6 所示为用剖面工具创建一个剖切并移动、旋转到合适的位置。移动旋转到位后，右击剖切，在弹出快捷菜单中选择“从剖面创建群组”命令。
图2.5.5 已完成的墙体图
2.5.6 设置一个剖切
图2.5.7 所示为剖面创建的群组，右击该群组，在弹出的快捷菜单中选择“炸开”命令。 图2.5.8 所示为炸开该群组后，墙体分成上、下两个部分。
图2.5.7 从剖面创建群组
图2.5.8 炸开该群组后
图2.5.9 所示为删除上半截后的结果，此时切割完成。
图2.5.9 一次删除全部废线面后
6. 小结 （1）善用模型交错来配合建模，可创建用其他方法不能完成的复杂几何体。 （2）参与模型交错的所有实体都不能是群组或组件，如果是，则需要炸开后交错。 （3）对群组和组件做模型交错，可以在被动一方上产生相交线。 （4）任何情况下都选择“只对选择对象交错”，千万不要试图对整个模型做交错。 （5）用剖面工具代替模型交错做平面切割，方便且可靠。 本节所有内容摘录于《SketchUp曲面建模思路与技巧》一书的第二章2.5节。实体书中还有“跟随交错”“投影交错”“重叠交错”等相关建模实例如下：
个性花钵
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