田 欣

（綏化學(xué)院 信息工程學(xué)院，黑龍江 綏化 152000）

三維動畫在建筑中的應(yīng)用被越來越多的設(shè)計(jì)者們熟知與認(rèn)同，尤其是在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的今天，設(shè)計(jì)理念，三維動畫技術(shù)及建筑業(yè)有機(jī)結(jié)合，更好的使建筑行業(yè)脫離傳統(tǒng)的繁瑣模式，更加數(shù)字化、智能化，賦予建筑行業(yè)一種新的表現(xiàn)手法，促進(jìn)了整個建筑行業(yè)的壯大與發(fā)展.目前，利用三維動畫技術(shù)制作軟件，同時增加圖片說明和介紹，文字介紹等，與傳統(tǒng)方式相比而言，具有一定的絕對優(yōu)勢.

1 三維動畫技術(shù)概述

三維動畫又稱3D動畫，是隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種新興技術(shù).三維動畫軟件在計(jì)算機(jī)中首先建立一個虛擬的世界，設(shè)計(jì)師在這個虛擬的三維世界中按照要表現(xiàn)的對象的形狀尺寸建立模型以及場景，再根據(jù)要求設(shè)定模型的運(yùn)動軌跡、虛擬攝影機(jī)的運(yùn)動和其它動畫參數(shù)，最后按要求為模型賦予特定的材質(zhì)，并打上燈光.當(dāng)這一切完成后就可以讓計(jì)算機(jī)自動運(yùn)算，生成最后的畫面.

三維動畫技術(shù)軟件系統(tǒng)由幾何造型、表面材料編輯、動態(tài)設(shè)計(jì)與動態(tài)畫面的生成、圖像編輯、圖像輸出五個子系統(tǒng)構(gòu)成.其中，幾何造型是三維動畫制作用戶的基礎(chǔ)，并可以將準(zhǔn)確的信息提供給接收者，以便用戶應(yīng)用三維建筑動畫的可視性.表面材料編輯主要為建筑物體材料的使用，在特殊環(huán)境下修改物體特性等方面提供依據(jù)（如：紋理，光照，顏色等）.動態(tài)設(shè)計(jì)與動態(tài)畫面的生成主要包括運(yùn)動途徑控制法、關(guān)節(jié)動畫法及變形動畫法.圖像編輯是三維動畫系統(tǒng)中經(jīng)常需要使用的處理功能，對原來圖像進(jìn)行修整就會產(chǎn)生新的圖像資料，從而提高圖像生成的效率與質(zhì)量.圖像輸出大體分為三種，成像文件視頻演示，圖像的膠片展示和圖像的視頻輸出.

三維建筑動畫是通過計(jì)算機(jī)三維圖像技術(shù)，幫助設(shè)計(jì)師將建筑的相應(yīng)設(shè)計(jì)與電腦動畫結(jié)合，通過電腦的動畫效果展現(xiàn)出建筑物的形態(tài)，以達(dá)到一種逼真的效果，是我國現(xiàn)階段比較新穎的表現(xiàn)形式.在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，常以畫效果圖，模型制作等方式來完成建筑業(yè)的前期設(shè)計(jì)，由于無法與環(huán)境、外部條件有機(jī)結(jié)合，往往給方案的決策帶來一定的難度，從而導(dǎo)致與實(shí)際效果大相徑庭.為了使景觀設(shè)計(jì)更符合地域環(huán)境的整體要求，應(yīng)改變傳統(tǒng)的、落后的設(shè)計(jì)手段，采用計(jì)算機(jī)三維動畫技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，將設(shè)計(jì)方案、施工、材料選取、內(nèi)部空間設(shè)計(jì)等全方位、系統(tǒng)化、多角度的展現(xiàn)出來，達(dá)到效果的最優(yōu)化.

2 三維動畫技術(shù)在建筑中的應(yīng)用

三維動畫技術(shù)在建筑行業(yè)中應(yīng)用，可以使設(shè)計(jì)者從感官上體驗(yàn)建筑工程的生動性，客觀評價方案的合理性、可行性，還可以從內(nèi)部多個角度考察布置與搭配，以視覺效果感知建筑設(shè)計(jì)空間的可操作性.三維動畫技術(shù)能與建筑方案設(shè)計(jì)充分結(jié)合構(gòu)成三維建筑動畫，應(yīng)用于建筑業(yè)的各個領(lǐng)域中.

2.1 制作建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃

將建筑設(shè)計(jì)方案制作成三維動畫，可以考察建筑物體的平面結(jié)構(gòu)是否合理，調(diào)整建筑物體高矮，朝向，了解該建筑物的整體效果，實(shí)現(xiàn)整體容積率控制；也可以從內(nèi)部了解建筑物體的整體結(jié)構(gòu)，研究公共設(shè)施的合理位置，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用；還可以繪制總體規(guī)劃圖，以及每一個單位個體的平、立、剖面效果圖.

建立建筑物體模型，通常情況下使用AutoCAD制作軟件，首先，繪制不同圖層中的建筑物體設(shè)計(jì)的平面文件.其次，進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)的三維模型制作，將之前繪制成的結(jié)果應(yīng)用于三維動畫中，利用電腦的動畫設(shè)計(jì)，建立一個虛擬的動畫世界，設(shè)計(jì)者在虛擬的三維動畫中建立出建筑物體的特征及場景，再利用動畫的運(yùn)動軌跡、利用攝像機(jī)和其它參數(shù)，賦予特質(zhì)材料，利用電腦進(jìn)行運(yùn)算，得到最后的效果，從而使整個建筑模型更加清晰、立體.

2.2 制作三維動畫效果

將建筑設(shè)計(jì)方案制成三維動畫，使其與攝像的畫面疊加，可為該方案實(shí)施后與環(huán)境的相互影響提供依據(jù)，可展示各種擬建設(shè)項(xiàng)目，真實(shí)再現(xiàn)項(xiàng)目完成后的結(jié)構(gòu)模型，并能建立多種層次結(jié)構(gòu)，細(xì)節(jié)完整的建筑模型.也可以進(jìn)入建筑物體內(nèi)部，模擬人的視覺效果，審查單體內(nèi)部功能線及內(nèi)部布置的優(yōu)化合理性，以及材料選取，顏色搭配等.

在建筑模型的動畫制作的過程中，需要有嫻熟的專業(yè)知識和實(shí)踐工作能力，既要熟悉三維動畫的理論，也要在建筑中熟練掌握施工的過程；這樣才能準(zhǔn)確有效的制作出更符合實(shí)際情況的動畫，還需要有一定的前后順序.攝像機(jī)動畫的制作，應(yīng)該先了解攝像機(jī)的性能和要得到的效果，攝像機(jī)利用變焦來調(diào)節(jié)鏡頭，還要考慮攝像機(jī)的路線，變焦拉伸及速度，將建筑物體以形象的動畫形式展現(xiàn)出來.

2.3 建筑模型動畫輸出

建筑模型動畫輸出在某種意義上來說是利用攝像機(jī)所拍攝出來的影像進(jìn)行合理的適度的流程操作.把建筑模型呈現(xiàn)出來，把動畫的效果圖充分的體現(xiàn)出來，通過渲染技術(shù)我們可以把效果圖做的更加準(zhǔn)確和生動.但應(yīng)該注意的是為了達(dá)到理想的渲染效果，應(yīng)在渲染前對建筑模型進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，調(diào)整設(shè)置相關(guān)系數(shù)，以達(dá)到最優(yōu)化的效果.

建筑動畫是指為表現(xiàn)建筑以及建筑相關(guān)活動所制作的動畫影片.它通常利用計(jì)算機(jī)軟件來表現(xiàn)設(shè)計(jì)師的意圖，讓觀眾體驗(yàn)建筑的空間感受.建筑動畫一般根據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖紙?jiān)趯I(yè)的計(jì)算機(jī)上制作出虛擬的建筑環(huán)境，有地理位置、建筑物外觀、建筑物內(nèi)部裝修、園林景觀、配套設(shè)施、人物、動物、自然現(xiàn)象如風(fēng)、雨、雷鳴、日出日落等等都是動態(tài)地存在于建筑環(huán)境中，可以以任意角度瀏覽.房地產(chǎn)動畫應(yīng)用最廣的是房地產(chǎn)開發(fā)商對房產(chǎn)項(xiàng)目的廣告宣傳、工程投標(biāo)、建設(shè)項(xiàng)目審批、環(huán)境介紹、古建筑保護(hù)、古建筑復(fù)原等，以及最終方案的效果圖.

2.4 三維動畫在銷售中的體現(xiàn)

在房地產(chǎn)銷售當(dāng)中，傳統(tǒng)的做法是制作大型的沙盤模型.而沙盤模型成本高，占地大，時間長，效果不是很明顯，而且，當(dāng)樓盤銷售完時只能丟棄，造成了不必要的浪費(fèi).而建筑動畫可以把客戶帶進(jìn)真實(shí)的環(huán)境中，如看電視般的享受，體現(xiàn)出人性化，從而使購房人作出更好的判斷，更快更準(zhǔn)地做出定購決定，能大大加快商品房銷售的速度.而且建筑動畫也是最好的廣告，直接通過最普及的電視、網(wǎng)絡(luò)達(dá)到宣傳的作用.這樣，從設(shè)計(jì)到銷售，一步到位，節(jié)省了在宣傳中浪費(fèi)的寶貴的資金和時間.

3三維動畫在建筑中應(yīng)用實(shí)例——建筑工程現(xiàn)澆混凝土施工

某科技有限公司主要從事建筑方面，是經(jīng)營建筑工程新材料、新工藝、新產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用的科技型中小企業(yè).此次該公司采用三維仿真動畫進(jìn)行BDF薄壁管的生產(chǎn)、銷售以及推廣，現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)更好地解決了現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋中非抽芯成孔的技術(shù)問題，為現(xiàn)代建筑建立了全新的結(jié)構(gòu)體系，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，并先后在體育館、醫(yī)院、商超、學(xué)校、辦公樓、住宅樓等工程中得以應(yīng)用.

在建筑施工的技術(shù)方案以及建筑施工新材料,新工藝的匯報演示上,傳統(tǒng)的PPT或者視頻的方式很難讓人直觀的明白了解施工的技術(shù)詳情,給領(lǐng)導(dǎo)決策以及現(xiàn)場施工技術(shù)員帶來很大的困惑；該公司在建筑施工三維動畫上率先采用行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)解決方案,逼真模擬整個的施工過程及施工工藝流程包括新材料,新技術(shù)的特征,讓每個對建筑施工“一竅不通”的人也可以不用到現(xiàn)場,不需要專業(yè)技術(shù)人員的講解都能一目了然.通過演示把施工的三維仿真技術(shù)在施工的過程提前演示出來，能夠完全體表現(xiàn)施工工程的施工手段、施工所需的工程材料、施工的人員組織、施工的質(zhì)量預(yù)測、施工所需的設(shè)備、施工所需的儀器、施工過程中的突發(fā)事件、施工的資金保障、施工的環(huán)境等.提前給出的施工動畫方案可以大大減少在施工過程中出現(xiàn)的錯誤，對要發(fā)生的錯誤給予預(yù)判，可以降低在施工過程中的錯誤率，另外工程施工三維動畫演示可以讓建筑工人對自己所負(fù)責(zé)的工作進(jìn)行提前了解，使他們在施工過程中能更有效、安全的完成施工任務(wù).

目前，三維建筑設(shè)計(jì)3D技術(shù)在建筑領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用：早期的建筑動畫因?yàn)?D技術(shù)上的限制和創(chuàng)意制作上的單一，制作出的建筑動畫就是簡單的跑相機(jī)的建筑動畫.隨著3D技術(shù)的提升與創(chuàng)作手法的多元化，建筑動畫從腳本創(chuàng)作到精良的模型制作，后期的電影剪輯手法，以及原創(chuàng)音樂音效，情感式的表現(xiàn)方法，制作出的建筑動畫綜合水準(zhǔn)越來越高，建筑動畫費(fèi)用也比以前降低了許多.目前，隨著三維動畫在建筑中的應(yīng)用，我們可以在虛擬的建筑動畫場景中任意遨游，其市場前景也被普遍看好.

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〔2〕李芾．淺析三維動畫建筑的表現(xiàn)藝術(shù)[J]．作家雜志，2013(7):175～176．

〔3〕孟妍，徐人平．論建筑動畫的理論研究現(xiàn)狀[J]．科技資訊，2013(5):255．

〔4〕李永泉，韓文泉，黃志洲．?dāng)?shù)字城市三維建模方法比較分析[J]．現(xiàn)代測繪，2010(2):33～35．