芻議三維動畫技術在建筑中的應用

葉 青，黃炎磊

（佛山廣播電視大學，廣東佛山 528000）

目前，計算機技術發展迅速，相關數字技術在各個行業和領域中發揮了巨大作用，引起了多方面的變革以及各種工作方式的改變，對傳統的行業具有改革性的影響力和感染力。建筑業發展歷史悠久，屬于傳統行業，建筑行業和領域中數字技術的使用，使建筑設計者脫離了眾多繁瑣的步驟和工作，賦予了建筑設計以及施工的新的表現手法。當前建筑業主要通過三維制作軟件，例如3DSMax以及多媒體開發軟件等，利用多媒體開發軟件調整動畫結構，同時增加文字說明、圖片等，具有傳統方法無法比擬的優勢。

1 三維動畫技術概述

三維建筑動畫將建筑設計與動畫很好地結合起來，同時通過動畫的形式展現出了實際的建筑效果的表現形式，是當前新型的藝術媒介形式。傳統的建筑表現手法多通過建筑平面、剖面以及立面圖形，使用手繪的方式展現出建筑的整體形態，然而僅僅通過一張平面、剖面、立面圖，客戶難以想象出建筑的最終效果。而三維動畫在表現形式上進行了變革，從建筑的設計到施工都能感受到建筑外部空間、內部空間、平面、剖面以及里面的整體功能聯系，從整體環境上著眼建筑的設計以及施工，并且還可通過虛擬鏡頭對建筑進行任意角度的觀察，最終形成建筑的設計。

2 三維動畫技術的特點和優勢

2.1 現代的設計方式

設計者的思維可通過動畫方式真實地呈現出來，例如在大型的建筑項目的設計過程中，首先應對建筑的功能平面進行設計，包括建筑剖面、立面等方面的設計，通過三維動畫方式實現建筑的內外部空間、視覺效果，對建筑功能模塊之間關系進行設計和推敲，從而實現建筑的構思。動畫制作的過程實際上也是設計者思維的體現，通過動畫這種直觀的方式，便于設計者創作、構思以及修改，也就是建立了現代化的建筑設計方式。

2.2 良好展示平臺

三維動畫技術較為直觀地反映出了建筑的整體空間效果及比例，展現了建筑的內部空間以及外部環境，明確了建筑的功能設計之間的聯系，為建筑設計師的設計提供了條件。建立了靈活、方便、快捷的建筑設計以及展示的平臺。

2.3 建立了現代化的營銷模式

在房屋建筑的銷售環節中，傳統的銷售方式是通過制作大型建筑沙盤模型，建設的成本較高，并且也將占據較大的空間。與此不同的是，建筑動畫能對真實的建筑環境進行模擬，從動畫中體會建筑的空間特征以及外部環境，推動用戶更快速地做出購買決定。同時，建筑動畫也是一種廣告的形式，可直接通過電視以及網絡進行宣傳。

3 三維動畫技術在建筑中的實際應用

3.1 制作模型建筑

建立建筑模型，一般通過AutoCAD軟件，首先分成不同的圖層進行建筑平面文件的繪制，而后將結果導入到3DS MAX軟件中，通過擠壓、放樣、運算以及網絡細分等流程建立建筑的三維模型，最后整合成為完整的整體場景。在模型制作的過程中還應對燈光進行布置，燈光的布置過程中應盡量使亮度均勻，同時去掉陰影，去掉動態的光線跟蹤反射等元素，弱化環境因素對建筑所造成的影響，從而使建筑整體呈現明亮、清晰且整體突出的效果。

3.2 設置動畫

在建筑模型建設完成后，就可進行模型動畫的制作，通過在不同的關鍵幀使用變形、位移等多種工具實現了爬模三維模型。單個建筑模型動畫制作應動作規范，與實際的施工狀況相符合，多個模型動畫之間應保證位置準確，并按照先后順序進行排列。而在攝像機動畫制作之前，首先要了解攝像機所表現的重點，事先設計好攝像機的路線、鏡頭的拉伸以及攝像機的移動速度等，充分表達出動畫的主題。攝像機動畫制作時，不能產生抖動、中斷鏡頭的現象，實現自然的過渡。

3.3 輸出動畫

輸出動畫實際上是對攝像機所拍攝的視圖進行渲染的操作。建筑的最終效果圖是建筑成果的展示方式，與虛擬現實技術相比，渲染技術能實現更為精細的顯示，同時能對建筑的最終結果進行再現，具有更強的真實感。在渲染前應對建設好的模型進行環境的完善以及布置，調整以及設置相關參數，從而達到理想的渲染效果。

3.3.1 光源

根據不同的場景以及建筑所展示的角度，選擇不同角度的光源，同時對光源的位置也進行調整，最終實現光源的設置。

3.3.2 材質

對建筑的材質進行選擇，通過設置坐標的計算方法，對建筑環境光源、高光、透明度、折射等多方面的參數進行設置，賦予建筑材質紋理，在過程中所設置的材質也可通過修改工具進行后期的修改和調整。

3.3.3 視點和相機

三維動畫在設計和渲染過程中，為了達到較好的展示效果，便于設計者的修改以及相關人員的觀察，在動畫的制作和渲染的過程中，可設置動畫的觀察角度，通過綜合考慮，在最為合適的地點設置視點，突出需要渲染的建筑主體及對象，通過關注環境場景的整體效果和展示，為最終的動畫效果奠定構圖的基礎。

3.3.4 配景

在建筑的渲染圖生成后，一般需要加入一定的配景，例如人、車以及標志牌等因素，從而達到更為真實理想的表達效果。實際三維動畫軟件中的配景圖片可按照實際的尺寸或者等比例縮放，插入到渲染圖中，最終達到仿真的效果。

[1]李芾,張行彪.三維動畫在建筑設計中的運用——建筑動畫[J].華中建筑,2007(8):53-54.

[2]孟妍,徐人平.論建筑動畫的理論研究現狀[J].科技資訊,2009(31):68.

[3]李永泉,韓文泉,黃志洲.數字城市三維建模方法比較分析[J].現代測繪,2010(2):33-35.

[4]欒悉道,應龍,謝毓湘,等.三維建模技術研究進展[J].計算機科學,2008(2):208-210.