我的童年大约由 20% 的《龙与地下城》(D&D) 和 80% 的乐高组成，两者之间有很强的交叉。由于各种原因，我不被允许真正玩 D&D，但通过一些值得 15 级盗贼的精神杂技，我确定构建 AD&D 角色不算玩，而用乐高重建龙枪传奇是对游戏的一个很好的近似。
出于这个原因，我最喜欢的乐高系列之一是城堡，我花了无数的时间为我的迷你小雕像设计类似挑战的地下城。为了记录我的创作，并且因为我看到朋友们在学校绘制地下城地图，我在方格纸上绘制了我的乐高创作地图。我也试图追踪我的创作是如何构建的，使用方格纸似乎是一个合理的选择，因为它主要基于矩形砖块，但缺乏对等距插图的理解最终让我感到困惑。
现在我长大了，我对乐高的热爱并没有减退，虽然我对自己的任何创作（或者用互联网砖块建造者的话来说是“MOC”）并不过于自豪，但我最近觉得我有义务学习如何记录我建造的东西。因为我的徒手插图技巧一直不是很好，我决定使用技术来解决这个问题。
简易乐高
开始使用虚拟乐高砖块的最简单和最快的方法是下载一个包含砖块和构建应用程序的多合一包。
无论你是在 Linux、Windows 还是 macOS 上，你都可以使用 LeoCAD 获得你需要的一切。使用 LeoCAD，你可以构建模型来娱乐，拍摄你的创作快照，甚至可以将你的创作分解成步骤，以创建你自己的说明书。
(Seth Kenlon, CC BY-SA)
它很容易使用：选择一种颜色，然后将一块砖块拖到构建空间中。砖块“捕捉”到彼此，以帮助你找到正确的位置，并且每块砖块在你点击它时都有把手，因此你可以移动它们。完成后，你可以渲染你的模型的图像。
没有什么比这更容易的了。下载一个很棒的 开源 应用程序，可以带来无尽的时间（几天？几年？）的乐趣。
但是，如果你对它的工作原理、砖块的定义方式以及模型的渲染方式感兴趣，请继续阅读！
乐高 CAD
我在虚拟 3D 空间工作了几年（甚至更长的时间在实际的 3D 空间中，无论这是否重要）。我对 3D 应用程序感到很舒服，但我使用过的所有应用程序都专门用于动态图形和电影制作。它们就像电影本身一样，通常只是为了展示。如何构建东西并不像东西看起来是否好看那么重要。如果你必须“作弊”物理上可能的东西以确保某些东西看起来很酷，那也没关系，因为你正在构建的东西只存在于虚拟空间中。
计算机辅助设计 (CAD) 是不同的。CAD 软件取代了旧式的绘图，在绘图中创建规范以演示如何在现实世界中一次或 100 次构建某些东西。人们期望精确和逼真。
因为乐高迷很多，所以有一个多产的建筑商社区使用 CAD 创建乐高模型。优点是显而易见的——你可以记录你需要什么零件以及你必须采取什么步骤来构建模型。除非你比乐高更喜欢 CAD，否则这不能替代真正的乐高积木，但它是你爱好的一个很好的补充。
要构建虚拟乐高模型，你需要两个组件
- 虚拟乐高积木
- 一个 CAD 应用程序
有几种方法可以满足每个要求，但我发现我更喜欢开源、模块化的方法。
虚拟乐高积木
你可以从开源 LDraw 项目中获得几乎所有曾经创建的乐高积木。LDraw 是一个 乐高 CAD 的开放标准，其中包括一致的测量和相对尺寸，以及一种用于砖块方向的简单语言。作为 LDraw 定义砖块工作的一部分，社区还提供了每个砖块的 3D 模型。这意味着你可以通过相对较小的下载（大约 42 MB）下载数千个砖块定义。
安装你的砖块
虚拟砖块很像网站上的图像或你电脑上的字体——只要使用这些文件的应用程序知道在哪里找到它们，你就可以将它们保存在任何地方。在 Linux 上，通常将砖块放在 /usr/share/LDRAW 中。在 Windows 上，它们通常安装到 C:\Users\Public\Documents\LDraw。
LDraw 下载仅提供每个砖块的规范。这是一个 1x1 砖块的原始形式
0 ~Brick 1 x 1 without Front Face
0 Name: s\3005s01.dat
0 Author: John Riley [jriley]
0 !LDRAW_ORG Subpart UPDATE 2004-01
0 !LICENSE Redistributable under CCAL version 2.0 : see CAreadme.txt
0 BFC CERTIFY CCW
0 BFC INVERTNEXT
1 16 0 24 0 0 0 6 0 -20 0 -6 0 0 box5.dat
4 16 10 24 -10 6 24 -6 6 24 6 10 24 10
4 16 10 24 10 6 24 6 -6 24 6 -10 24 10
4 16 -10 24 10 -6 24 6 -6 24 -6 -10 24 -10
4 16 -10 24 -10 -6 24 -6 6 24 -6 10 24 -10
1 16 0 24 0 10 0 0 0 -24 0 0 0 10 box4t.dat
1 16 0 0 0 0 0 1 0 1 0 -1 0 0 stud.dat
0
为了以更熟悉的形式查看你的创作，你需要一个砖块查看器。
用于乐高渲染的 LDView
应用程序 LDView 是一个 3D 渲染器，很像 POVray 或 Blender 的 Cycles。它专门用于渲染 .ldr 文件，这些文件是使用 LDraw 零件定义的 CAD 文件。
如果你使用的是 Linux，那么 LDview 可能在你的软件仓库中可用，如果不是，你可以从项目网站下载安装程序。如果你使用的是 Mac 或 Windows，请从项目网站下载安装程序。
查看单个砖块
开始使用乐高 CAD 的最简单方法是尝试查看单个砖块。
首先，打开你最喜欢的文本编辑器。它可以是任何文本编辑器，但它必须能够以纯文本保存。一些文本编辑器对他们自己有好处，并尝试以臃肿的文件格式（如 .rtf 或 .docx）保存你的文本。有很多好的跨平台文本编辑器。为此，我推荐相对简约的 Geany 编辑器。
创建一个名为 1brick.ldr 的新文件，并将以下文本输入其中
0 Name: 1brick.ldr
0 Author: Seth Kenlon
0 clr x y z a b c d e f g h i <file>
1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 -1 0 0 3001.dat
查看你简陋的创作
$ LDView 1brick.ldr
你刚刚创建了一个简单的 CAD 文件，定义了一个单一的砖块（零件编号 3001），颜色索引为 1（蓝色），位于 X 轴上的坐标 0，Y 轴上的坐标 0 和 Z 轴上的坐标 0。砖块的旋转由矩阵变换控制，不可否认的是，这并不是完全简单的数学。然而，任意旋转在乐高中相对罕见，因为大多数砖块必须按照螺柱网格连接在一起。
任何以 0 开头的行都表示注释或元数据。以 1 开头的行表示添加砖块。
你可以通过添加到你的 CAD 文件来练习重新定位和旋转空间中的砖块。一个普通的砖块有 24 个 LDraw 单位 (LDU) 高。因此，你可以通过将它的 Y 轴位置调整 24 个单位来“堆叠”一个砖块。你可以通过执行矩阵变换来旋转砖块。
试试这个
0 Name: 1brick.ldr
0 Author: Seth Kenlon
0 clr x y z a b c d e f g h i file
1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 -1 0 0 3001.dat
1 2 0 24 0 -1 0 0 0 1 0 0 0 -1 3001.dat
在 LDView 中查看它，并尝试点击并在窗口中拖动以从不同的角度查看它。请注意，我已经将第二个砖块的颜色从 1（蓝色）更改为 2（绿色）。
你当然可以沿着任何轴移动砖块。LDraw 规范规定一个 1x1 砖块的宽度为 20 LDU，长度为 20 LDU，因此你可以通过将 X 轴递增 20 来调整你的 2 砖块设计。
0 Name: 1brick.ldr
0 Author: Seth Kenlon
0 clr x y z a b c d e f g h i file
1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 -1 0 0 3001.dat
1 2 0 24 0 -1 0 0 0 1 0 0 0 -1 3001.dat
砖块序列
LDraw 最常见的用途是演示如何构建模型。这意味着一系列步骤，LDraw 使用 STEP 元命令表示这些步骤。
要在你的说明中引入一个步骤，请添加此行
0 STEP
在你的简单 2 砖块示例文件中，你可以在两个砖块之间添加一个步骤
0 Name: 1brick.ldr
0 Author: Seth Kenlon
0 clr x y z a b c d e f g h i file
1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 -1 0 0 3001.dat
0 STEP
1 2 0 24 0 -1 0 0 0 1 0 0 0 -1 3001.dat
你的设计现在包含两个步骤；第一个步骤显示一个砖块，第二个步骤显示一个额外的砖块。你可以通过点击顶部工具栏中“步骤”标签旁边的箭头来在 LDView 中逐步执行你的说明。
你不必为每个砖块创建一个新步骤。与官方乐高套装的说明一样，你可以将几个额外的砖块组合成一个步骤，只要它们的放置位置足够明显即可。
LDraw 中还有其他命令类型，例如绘制线条以澄清砖块放置位置的能力，等等。这些都在规范中记录。
查找砖块零件编号
我过去常常把我的乐高收藏放在钓鱼盒里，这样我就可以快速找到任何套装中的任何零件。然而，随着我的收藏的增长，我对容器的需求也随之增长，我发现我找到砖块的效率有所下降。
拥有超过 11,000 个独特的零件，找到数字乐高积木同样麻烦。每个官方乐高积木都有一个零件编号。例如，示例 CAD 文件中使用的 2x4 砖块是 3001。如果你知道一个零件编号，你就可以在你的 CAD 文件中使用它，砖块就会出现。
LDraw 发行版包括 parts.lst 文件，你可以通过 grep 来搜索特定的砖块。但是，语法并不总是一致的，并且关键字（砖块是“弯曲的”还是“倾斜的”还是“成角度的”？）有时很难预测。
但是，有一些在线资源可能很有用
- Lugnet 是一个在线乐高用户组，拥有一个从 LDraw 构建的零件参考数据库。
- BrickLink 是一个有用的砖块目录。
- Rebrickable 还提供了一个在线砖块目录。
其他渲染器
一旦你创建了你的杰作，LDView 就可以导出你的模型，这样你就可以获得它的高质量渲染。POVray 是一个流行的开源照片级真实感渲染器，因此你可以获得非常漂亮的图像。你可以在你的 Linux 发行版的仓库中找到 POVray，或者从 POVray 网站下载它。
$ povray +I1brick.pov +Q11 +W4196 +H2160 +O1brick-high.png
对于一个专门用于教学布局的渲染器，请尝试开源 LPub3D 项目，该项目显示包含每个步骤的砖块列表的说明。
探索乐高
用乐高积木建造很有趣，创造你自己的模型是它激发的创造力的重要组成部分。然而，你自己的模型设计不必再是短暂的了。你可以通过创建你自己的说明书来保存它们。
此外，玩数字乐高可以让您使用任何可用的零件创建虚拟乐高模型和场景，无论您是否已经拥有该零件。您可以使用数字乐高来制作自己的动画、复杂的套装照片，甚至设计自己的积木。 有几个在线社区，其中许多社区，例如 BrickHub.org，发布精美的渲染图，并附带 LDraw 文件。
无论您喜欢以数字方式构建模型、设计自己的积木，还是做一些完全独特的事情，数字乐高世界都是一个有趣且富有创意的地方。 今天就开始吧！
本文最初于 2020 年 6 月发布，并已由作者更新了最新信息。
6 条评论