屈志剛+曲曉寧

三維動(dòng)畫(huà)作為三維成果展示的重要方式，對(duì)工程設(shè)計(jì)和施工具有重要的意義。本文基于Bentley三維協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，以具體的工程設(shè)計(jì)和施工為實(shí)例，介紹工程三維動(dòng)畫(huà)制作的方法與技巧，旨在為相關(guān)工程三維設(shè)計(jì)人員提供參考和借鑒。

不要以為完成三維設(shè)計(jì)就大告成功了，如何向業(yè)主和施工單位生動(dòng)、形象地展示設(shè)計(jì)成果，仍然需要制作人員開(kāi)動(dòng)腦筋。否則，再好的設(shè)計(jì)也可能不被人理解。

不止展示設(shè)計(jì)成果

在水利工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工領(lǐng)域，如果采用傳統(tǒng)的二維形式來(lái)展示規(guī)劃設(shè)計(jì)成果，主要還是通過(guò)文字報(bào)告、表格數(shù)據(jù)、平面圖紙等二維形式來(lái)展示設(shè)計(jì)成果，缺乏直觀性，非專業(yè)人員往往難以看懂。尤其對(duì)大型、復(fù)雜的水利樞紐工程來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的二維圖紙往往很難對(duì)建筑物各部位的形狀和空間位置直觀描述清楚，需要相關(guān)人員具備較強(qiáng)的空間想象能力，對(duì)項(xiàng)目成果匯報(bào)、項(xiàng)目審批、設(shè)計(jì)交底等工作造成障礙。

而三維動(dòng)畫(huà)能夠?qū)⑽矬w的形態(tài)、空間位置、表面材質(zhì)、運(yùn)動(dòng)過(guò)程等直觀展現(xiàn)出來(lái)，并在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)初期對(duì)工程的方案比選、重點(diǎn)建筑物和工程建成后的效果進(jìn)行仿真模擬。此外，三維動(dòng)畫(huà)還可以將深入水下、地下、山體等無(wú)法直接觀察的工程內(nèi)容模擬出來(lái)，經(jīng)過(guò)不同角度、不同層次的觀察與分析，找出設(shè)計(jì)中存在的不足和缺陷，及時(shí)糾正工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，為設(shè)計(jì)人員提供正確的決策依據(jù)，從而提高工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。

在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，對(duì)具體工程進(jìn)行三維成果展示的手段和方法是多樣的，目前工程技術(shù)人員較多采用的方式主要有以下幾種：直接展示三維軟件中組裝的信息三維模型，剖切成平面或三維圖紙，制作三維動(dòng)畫(huà)，制作效果圖，發(fā)布成三維PDF，制作成虛擬現(xiàn)實(shí)、仿真系統(tǒng)進(jìn)行演示。

以上幾種常用的三維成果展示方式各具特色、各有優(yōu)勢(shì)，但是在工程設(shè)計(jì)成果匯報(bào)展示時(shí)，最常用、最直觀、效果最好的是三維動(dòng)畫(huà)。

歸納起來(lái)，要想通過(guò)三維手段將工程展示清楚，其三維展示成果的內(nèi)容應(yīng)包含兩方面：

其一，技術(shù)展示，即對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。根據(jù)工程設(shè)計(jì)的不同階段，有重點(diǎn)地對(duì)工程設(shè)計(jì)情況進(jìn)行展示，如工程的水文地質(zhì)條件、工程的布置結(jié)構(gòu)、所采取的施工工藝、不同方案的比選、建成后運(yùn)行原理和工程投資等。應(yīng)用三維動(dòng)畫(huà)對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)展示時(shí)，應(yīng)該做到目標(biāo)明確，重點(diǎn)突出，思路清晰，深入淺出，易于理解。

其二，效果展示，即對(duì)工程形象進(jìn)行展示。在工程設(shè)計(jì)的不同階段，通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)可以對(duì)工程重點(diǎn)部位乃至整體成果進(jìn)行仿真模擬展示，生動(dòng)、直觀地向人們展示工程建成后的效果。應(yīng)用三維動(dòng)畫(huà)對(duì)工程形象進(jìn)行效果展示時(shí)，三維動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景應(yīng)或大氣，令人心曠神怡；或唯美，令人賞心悅目；或新穎，令人耳目一新；或巧妙，令人嘆為觀止。

六個(gè)要素影響效果

三維動(dòng)畫(huà)的效果受到多種因素的影響與制約。根據(jù)筆者多年的工程三維動(dòng)畫(huà)制作經(jīng)驗(yàn)，以及南水北調(diào)沙河渡槽、前坪水庫(kù)工程、尼日利亞公路和咸陽(yáng)漆水河渡槽等工程總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，要取得理想的三維動(dòng)畫(huà)效果，應(yīng)注意以下六個(gè)要素：

第一，材質(zhì)和配景的選擇。一些工程技術(shù)人員認(rèn)為在工程三維動(dòng)畫(huà)中，隨便貼上材質(zhì)就行，配景時(shí)簡(jiǎn)單地插兩棵樹(shù)就可以了。這種想法是不可取的。如圖1所示，如果這個(gè)山體隨便找個(gè)山體圖來(lái)貼，那么山坡上清晰的沖溝就表達(dá)不出來(lái)，整體就會(huì)缺乏真實(shí)感。圖2反映的是非洲公路場(chǎng)景。雖然非洲很荒涼，但樹(shù)木等配景也必須有，而且要做到適量，樹(shù)種選擇要合理，樹(shù)的大小要搭配協(xié)調(diào)。材質(zhì)和配景選取是否得當(dāng)是一個(gè)工程動(dòng)畫(huà)能否取得優(yōu)異效果的基礎(chǔ)和保障。

第二，適當(dāng)?shù)臒艄庠O(shè)置。燈光的選取和設(shè)置是工程三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中是最為復(fù)雜和繁瑣的工作，燈光一定要根據(jù)模型材質(zhì)和動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景的需要來(lái)選取。燈光的設(shè)置是在選定燈光類型的前提下對(duì)燈光的色彩、強(qiáng)度、衰減、陰影等效果和參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置和調(diào)整，直至達(dá)到理想的效果。想要取得良好的燈光設(shè)置效果，制作人員需要耐心細(xì)致地工作，付出大量的時(shí)間和精力。此外，制作人員還要有一定的經(jīng)驗(yàn)積累，對(duì)日常生活中自然光線有所觀察和領(lǐng)悟。如果說(shuō)材質(zhì)和配景選取得當(dāng)是一個(gè)工程動(dòng)畫(huà)取得成功的基礎(chǔ)和保障，那么燈光的選取和設(shè)置是工程三維動(dòng)畫(huà)取得成功的關(guān)鍵和根本。

第三，獨(dú)到的相機(jī)視角。在三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中相機(jī)視角的選擇很重要。如果隨便設(shè)置相機(jī)視角，簡(jiǎn)單地走直線、轉(zhuǎn)圈，看久了會(huì)讓人頭暈。而獨(dú)到的相機(jī)視角選擇，會(huì)給人不拘一格、耳目一新的感覺(jué)。比如，通過(guò)讓相機(jī)視角在俯瞰時(shí)左右搖擺，就能做出坐在正在飛行的飛機(jī)上觀看那樣的效果。通過(guò)對(duì)相機(jī)視角的設(shè)置，還可以在全景漫游時(shí)做出像蒼鷹鳳翔一樣的感覺(jué)。獨(dú)到的相機(jī)視角需要制作者在三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中進(jìn)行大膽的摸索和嘗試。制作人員還可以借鑒一些優(yōu)秀電影里相機(jī)視角的選取。

第四，新穎的展示創(chuàng)意。要想讓工程三維動(dòng)畫(huà)的效果與眾不同，還需要有新穎的展示創(chuàng)意。好的創(chuàng)意需要制作人員充分發(fā)揮想象力，對(duì)自己想要表達(dá)的工程設(shè)計(jì)理念有深入的理解，還可借鑒其他作品中好的創(chuàng)意。好的創(chuàng)意會(huì)使三維動(dòng)畫(huà)栩栩如生，令人過(guò)目難忘，起到錦上添花的效果。

第五，添加必要的特效。在工程三維動(dòng)畫(huà)的后期制作過(guò)程中適當(dāng)?shù)靥砑犹匦鞘直匾?。恰?dāng)?shù)靥砑雍褪褂锰匦Э梢允构こ倘S動(dòng)畫(huà)的品位和效果得到提高和升華。

第六，完美的音樂(lè)音效配合。音樂(lè)和音效在工程三維動(dòng)畫(huà)中不可或缺。音樂(lè)和音效要與動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景相匹配，音樂(lè)的節(jié)奏要與畫(huà)面合拍。復(fù)雜的大型工程項(xiàng)目的三維動(dòng)畫(huà)應(yīng)該添加適當(dāng)?shù)闹v解。

注重制作人員素質(zhì)培養(yǎng)

優(yōu)秀的工程三維展示動(dòng)畫(huà)通常很費(fèi)時(shí)間和精力，在制作過(guò)程中，相關(guān)人員要留出充足的時(shí)間，先確定設(shè)計(jì)思路，編寫(xiě)腳本，做好規(guī)劃。

同時(shí)，相關(guān)的制作人員配置也非常重要。在實(shí)際工作中，我們?cè)谥谱魅S動(dòng)畫(huà)時(shí)一般采用1人主導(dǎo)、多人配合的模式。如果不采用這種人員配置方式，而是各自為政，往往會(huì)導(dǎo)致畫(huà)面、燈光、風(fēng)格混亂。

工程三維展示動(dòng)畫(huà)對(duì)制作人員提出了較高的要求。從筆者多年的工程三維動(dòng)畫(huà)制作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，三維展示動(dòng)畫(huà)制作人員應(yīng)具備以下素質(zhì)：

第一，對(duì)工程設(shè)計(jì)有充分的理解與思考。只有對(duì)工程項(xiàng)目有充分的理解與思考才能分清主次，抓住重點(diǎn)、思路清晰，才能準(zhǔn)確把握三維展示動(dòng)畫(huà)的主題與脈絡(luò)。

第二，要有美感，懂得欣賞美、詮釋美。欣賞美、詮釋美需要一定的天賦與靈感，更需要我們對(duì)生活的細(xì)心觀察和體會(huì)。將審美運(yùn)用到三維動(dòng)畫(huà)的制作中會(huì)使動(dòng)畫(huà)效果更加真實(shí)和自然。

第三，具有一定的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)手段和素材的積累。做任何事都離不開(kāi)經(jīng)驗(yàn)的積累和指導(dǎo)，需要在工作中認(rèn)真總結(jié)和體會(huì)。技術(shù)手段選取得當(dāng)可以提高三維動(dòng)畫(huà)的制作效率和質(zhì)量。素材的積累能夠大大減少素材選取和設(shè)置的時(shí)間。

第四，要具有創(chuàng)新精神和不懈追求完美的品質(zhì)。沒(méi)有創(chuàng)新精神就不會(huì)有進(jìn)步，不追求完美就做不出好的作品來(lái)，更做不出精品來(lái)?？梢哉f(shuō)，具有創(chuàng)新精神和不懈追求完美是三維展示動(dòng)畫(huà)制作人員必不可少的品質(zhì)。endprint