城市园林是服务公众的公共空间，设计者的思想要真实、全面、高效地传递给一般公众。在园林场景表现的过程中，景观的表现必然力求尽善尽美，软、硬质景观要素的表现效果将直接影响到这个场景表现的真实度。CRYENGINE3引擎属于当今著名的游戏制作软件之一，该软件的优势恰恰在于对繁复的自然场景的表现，与经典的DDC软件sketchup、3dsMax、PhotoSho无缝结合，能快速、真实地在CRYENGINE3渲染出逼真、生动和具有艺术感染力的3D园林景观。
1关于CRYENGINE3软件
1.1CRYENGINE3软件介绍
通常来讲，游戏引擎包含以下系统：渲染引擎（即“渲染器”，含二维图像引擎和三维图像引擎）、物理引擎、碰撞检测系统、音效、脚本引擎、电脑动画、人工智能、网络引擎以及场景管理，开发者可以用来建立一个与现实世界相对应的虚拟游戏世界。CRYENGINE3是德国Crytek公司出品的一款对应最新技术DirectX1的游戏引擎，目前最新的免费版为freeSDK3.5.8，开发者可在不做商业用途的前提下任意使用。用CryEngine开发的“孤岛危机”系列游戏，游戏画面趋向于对自然的真实还原，达到照片级的效果，已达到让玩家在游戏中如同置身真实的世界，感受天气与云朵的变化，物体破坏的真实感等。
1.2CRYENGINE3软件特性
在景观表现方面，主要使用CRYENGINE3的渲染引擎、电脑动画、场景管理等方面功能，有关特性如下1.2.1界面直观。游戏编辑器Sandbox，是全球首款“所见即所玩”游戏编辑器，功能强大，提供了完整的创作工具和高效的开发流程，用户界面类似3dsMax,带有rollupbar卷展栏。在Sandbox上对原始艺术资源内容的更改，CRYENGINE3就会立即自动对其进行转换压缩和优化，能立刻看到光影、材料、模型的改变效果1.2.2完整的植物与地表生成系统。植物的表现会严格符合地面坡度、海拔高度、生长密度等自然规则，既可以快速自然生成，也能手动自由添加单独元素；地形技术可以实现8km的超远视距，地表材质细节丰富。1.2.3真实感光影技术。实时动态全局光照，延迟光照，自然光照与动态软阴影。体积化视野范围雾化，屏幕空间环境光遮蔽(SSAO)，人眼适应与高动态范围(HDR)光照，原始动态模糊与景深。1.2.4逼真的无限世界。提供了多彩多姿、功能丰富的大气环境，高度现实感的日夜时间循环，高质量立体水域；专用道路与河流创建工具，同样符合地形特征。1.2.5材质系统强大。支持实现物体表面极其细微变化的凹凸贴图技术，具有无限扩展的材质库。1.2.6实现各软件无缝对接。提供插件，与3dsMax、sketchup、PhotoShop等软件实现无缝连接。1.2.7编辑、操控方式灵活。向场景中添加基本的对象———车辆、人物、动植物、天空、水体等，直接将所需对象拖入到场景中即可。
2实例分析
CRYENGINE3城市园林景观三维景观场景构建结合sektchup、3dsMax、PhotoShop等软件，在CRYENGINE3中建立景观大道的场景，景观大道两侧和部分开阔地采用规则树形或图案形式的花坛，大面积绿地和部分休憩空间为自然式的植物群落或片林，在重要观景点置有雕塑艺术品、景石，娱乐活动中心处置有水池和喷泉。利用场景构建的全过程，分析CRYENGINE3在城市园林景观三维景观场景构建特点。根据英国M•盖奇和M•凡登堡在其著作《城市硬质景观设计》提出的理论，景观设计对象大致可分为软质景观和硬质景观2部分。软质景观以植物、水体、天气等为主，硬质景观以人工材料处理的园路、铺装、小品设施等为主。CRYENGINE3虽有designer建模工具，但功能偏弱，只起到指示最终模型尺寸大小和占用空间的效果。自带的自然风景元素如风、雨、水、雪类型丰富、效果逼真，并有一个强大植物种植工具vegetation，因此非常适宜于软质景观构建，而在sketchup、3dsMax中创建硬质景观模型。
2.1创建关卡文件，设置地形
在CRYENGINE3中用File->new菜单新建一个关卡，在关卡中创建园林场景。在NewLevel对话框中根据园林项目规划规模设置地形大小。在TerrainEd-itor对话框中设定海洋高度为负数，使地表显露出来；利用对话框中提供的地形笔刷，只要耐心捏造、细致调整，便可以塑造出自已想要的园林微地形；打开菜单Tools->SurfaceTexture命令，创建地表材质图层，并用LayerPainter纹理笔刷工具给地表刷上材质。CRYENGINE3具有图层管理功能，可以创建多个图层，图层切换方便。为便于园林场景管理，将地形、硬质景观、软质景观分别置入不同的图层中。
2.2使用sektchup、3dsMax三维软件建立硬质景观模型
2.2.1使用sektchup三维软件建立硬质景观模型。使用sketchup建立一般复杂度的硬质景观模型。sketchup能快速导入DWG,DXF,JPG,3DS格式文件，其方便的推拉功能，通过一个图形就可以方便地生成3D几何体，众多的插件，让其造型能力直逼3dsmax，对模型的材质赋于简便。模型、材质建立设置好后，利用playuptools插件，导入到CRYENGINE3中，生成被CRYENGINE3直接调用的cgf文件，材质库文件跟着导出的cgf文件也一并生成并保存在相同的文件夹下。2.2.2使用3dsMax三维软件建立硬质景观模型。在3dsmax创建复杂的硬质景观模型，展出UV并配好贴图。导入CRYENGINE3之前要调整模型，如模型、贴图、材质球的命名要统一，材质类型设为多维子材质，材质明暗器基本参数设为crytekshader类型。模型合并为一个并转换为可编辑多边形。使用CRYENGINE3提供的插件工具“CryENGINE3Exporter”即可导出。贴图导入要用到PhotoShop，在PhotoShop中用CRYENGINE3提供的插件工具保存为CRYENGINE3所专用的TIFF格式。模型创建过程要注意：（1）导出模型之前要先存储一下模型源文件，因为保存的CGF文件会跟随MAX源文件的位置。（2）如果模型不需要碰撞，3dsMax材质编辑器不用勾选physicalize，模型面数太多勾选physicalize，会导致模型无法正确导入。（3）表面、高光、法线等贴图要在photoshop转换为CRYENGINE的TIFF文件格式。从sketchup和3dsmax导出的文件应保存在“\CRYENGINE\GameSDK\objects”文件夹中。将硬质景观元素作为brush对象导入CRYENGINE3中，brush模型只是作为装饰物放置到场景中，可以碰撞但没有交互效果，这种方式可以节省资源、提高性能。导入场景后，各景观要素按照规划摆放到正确的位置。
2.3用CRYENGINE3创建软质景观元素
2.3.1植物种植。由于植物的复杂性，树模型需要在3dsMax进行制作，最好在专用造树软件SpeedTree里制作。因SpeedTree没有与CRYENGINE3接口，需要先导出obj格式文件，使用3dsMax导入obj文件并再导出到CRYENGINE3中。（1）植物群落、片林的种植。利用Vegetation工具创建植物群落、片林，Vegetation工具一个突出特点是提供了强大的程序去自动差异化处理重复出现的物件，从而降低了重复感。首先在Veg-etation工具创建一个类，向类中添加乔、灌、地被等植物。然后用PaintObjects笔刷工具进行大面积的种植，并可对种植后的植物进行缩放、旋转、移动等操作。该工具自带参数较多，可调整树林的密度、植物高矮、随风摆动的方向和幅度，达到自己满意的效果。（2）树丛、行道树、孤植树的种植。将植物作为Brush、GeomEntity对象拖入到场景中直接种植。GeomEntity对象是可以带脚本功能的模型，可控参数比Brush对象多，可让树有结冰、下雨淋湿的效果，适用于种植数量不多、作为主景的植物景观。2.3.2水景创建。先用地形笔刷，刷出河床、湖床。然后在工具栏中选中跟随状态，之后点击River、WaterVol-ume对象，贴近河床、湖床周边创建河流、湖水景观。在对象参数栏中给River、WaterVolume对象赋予水景材质，完成水景创建；对于人造水池，直接沿水池周边创建WaterVolume对象即可。在River、WaterVolume对象参数栏中，可调出水景的水深、水色、波浪、周边景观倒影等效果。人工喷泉各种喷水效果可用CRYENGINE3粒子系统的创建水粒子来模拟，通过改变水粒子大小、喷射角度、生成时间、粒子生命周期、材质等参数便可构成各种形态的水柱。2.3.3天气环境构建。CRYENGINE3提供了2个非常强大的环境设置程序：LightingTool和TimeOfDay。LightingTool能很快地切换白天和黑夜，改变太阳的方向、位置；TimeOfDay工具调节太阳和地面的着色及星星的大小、稠密，营造大气中雾的气氛，实现白昼动态交替。另外还有一处重要的自然环境设置地方：RollupBar卷展栏中Terrain->Environments标签，在此标签参数栏中，可设置风向、风速，也可调节月亮相位、高度和雾、海洋的效果。值得注意的是，在场景构建中，使用CRYENGINE3提供默认的天气环境参数就可达到很真实的大气环境效果。CRYENGINE3有3种类型的云实体：CloundPlanes(not3D)面片云，3DClounds(simpleshading)3D云，CloudsVolumes(bestshading)体积云。CloundPlanes效果最差，CloudsVolumes具有最佳的渲染效果，但也最耗性能。一般情况下，远景云使用面片云，中、近景云,使用3D云，贴近地面的雾用体积云。对CRYENGINE3提供的雨、雪等实体，将实体直接拖放到场景中就可使用。CRYENGINE3具有一个很强大的材质编辑器：MaterialEditor。软、硬园林景观元素创建好后，在Ma-terialEdito中调节各模型材质表面的渲染类型和模型的高光、反射效果，同时使用凹凸贴图技术，让物体表面表现出细微凹凸阴影的效果，使园林景观模型更具有真实感。
2.4静帧画面和视频片段输出
CRYENGINE3中的场景是即时实时渲染的，即“所建即所得”，让人立即看到设计效果。使用Ctrl+G组合键，可让人在建好的场景中实时漫游，以人的视角高度观察园林景观。也可根据需要，在选定观赏角度后，在控制台中使用capture_frames命令实现图像的静帧画面渲染出图；使用视频捕捉软件Fraps，将我们在场景中移动漫游过程录制为视频文件。
3结论
CRYENGINE3充分利用现代PC机图形硬件的性能，场景渲染速度快，与sketchup、3dsMax、PhotoShop等软件完美结合，数据导入方便。软、硬质景观元素可重复使用，创建流程清晰，场景建模效率高。CRYENGINE3可以完美的模拟真实光影，让引擎里的世界完全按照自己的想法去设计，创建的园林场景表现逼真、清晰、细腻、真实度极高，且艺海南职称术表现力强，极其适合园林场景这种植物模型量高、空间结构复杂、要素多样的表现对象。
作者：唐继刚 闫创新 刘桂玉 单位：信阳市园林绿化管理局 郑州大学西亚斯国际学院
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