lumion虛擬現實軟件在建筑領域中的應用

陳濤　張鵬　陳靜

摘 要：lumion軟件是一款新生三維設計類軟件，它在建筑設計領域的應用剛剛起步，對于很多建筑設計師來說還很陌生，但是經過實際應用后發現lumion軟件渲染速度快，界面友好，操作簡便，效率高，形象逼真。文章以唐山學院南校區三維建模渲染為實例，初步分析了lumion軟件在建筑設計領域的應用及特點。

關鍵詞：lumion；渲染；建筑設計；繪圖軟件

lumion是荷蘭Act-3D發布的建筑可視化軟件，曾被直接音譯為流明。以往在建立建筑模型時建筑師們偏向于使用sketchup軟件來對建筑的造型與體量進行推敲，然后應用vary進行渲染，最后以photoshop進行后期效果圖的處理工作。相比之下，lumion依靠其強大的gpu渲染技術與豐富的素材庫迅速在業界占有了一席之地。文章將以唐山學院南校區虛擬現實為例進行lumion軟件在建筑領域的應用分析。

1 對lumion軟件的認識

虛擬現實（VirtualReality）技術是一個由圖象技術、傳感器技術、計算機技術、網絡技術以及人機對話技術相結合的產物[3]。Lumion軟件是一個實時3D可視化工具，也是一個虛擬現實軟件，用它可以來制作電影和靜幀作品，涉及到的領域包括建筑、規劃和設計。其豐富的素材庫和其強大的gpu渲染技術大大縮短了渲染時間，可以快速得到優秀的渲染圖像，并在短時間內呈現令人驚訝的建筑可視化效果。

Lumion軟件的首次發布是在2010年11月份，文章涉及到的工程所使用的版本是lumion3.0。與之前版本相比，lumion3.0有了不少改進，比如：改善了全局光以及細膩的室內效果，增加了動態和體積云的概念，完善了豐富逼真的素材庫，改進了動態的MP4貼圖，設置了真實反射效果等。

2 lumion在實例中的應用

在唐山學院南校區三維建模項目中，要求我們首先對建筑單體進行精確測繪并處理成通用的CAD圖形文件，然后利用sketchup與lumion進行唐山學院南校區的三維建模與虛擬現實，形成動態可視的效果。

2.1 模型導入與數據轉換

在sketchup中建立三維模型后，通過sketchup軟件導出dae文件，并將dae文件導入至lumion中，這樣就完成了AutoCAD圖形文件到lumion模型數據的轉換。需要注意的是，在sketchup軟件導出dae文件時所用的文件名以及文件路徑應該是英文，否則lumion導入后就會發現所有材質都變成了白色。

在成功導入模型后，可以選擇相應的材質來賦予建筑單體不同的特性。lumion自帶有強大的材質庫，包括木材、金屬、木地板、地磚、地面、玻璃等多種材質，基本能滿足各種渲染要求。在賦予材質的同時，lumion會實時顯示，這為設計師調整渲染效果提供了便利，縮短了工作時間。

2.2 強大的模型素材庫

lumion軟件自帶了強大的模型素材庫，包括：自然模型庫、運輸工具模型庫、聲音模型庫、特效庫、室內模型庫、室外模型庫、角色模型庫、燈具模型和實用模型庫。如此豐富的模型庫使設計師省去了搜集和建立配景模型的時間，尤其在樹木方面，lumion的樹木素材非常豐富，即使在自帶素材庫中找不到滿意的樹木，也可以自己在speedtree軟件中快速做出一個自己喜歡的樹木。素材庫還加入了多種任務素材：lumion3.0中的人物可以坐著玩手機、看報紙，還可以趴在沙灘上看雜志，其動態效果讓人耳目一新。

在唐山學院南校區項目中，只需要建立建筑單體和地形的模型，然后將放置樹木的工作放在lumion中進行，同時放置人物、鳥類與其他配景，這就使得整個環境更加真實（如圖1）。

2.3 物體的動態效果

在lumion生成的動畫中，素材是可以移動的，只要在導入素材后在特效面板中選擇移動特效、選擇移動路徑之后就可以實現。在唐山學院南校區項目中，我們放置了走動的人物和車輛，對路徑的設置在短短的幾分鐘內就完成了，這短短幾分鐘所做的工作卻能夠大大地增加這個模型的真實度。

2.4 逼真的天氣特效

在lumion3.0的天氣特效中，可以設置云彩的多少與運動方向，可以調整雨滴和雪花大小、密度和移動的方向，可以調整云彩的厚度與顏色，可以設置霧霾的濃度與亮度，還可以設置風力的大小。在唐山學院南校區的項目中，項目組運用天氣特效，做出了校門雨景和雪景，通過雨雪中的校門展示了一個更加真實的校區視頻（如圖2）。

2.5 時間流逝風云變幻效果

在電影中，我們經常見到風云變幻的場景，這樣的場景表現了時間的快速流失。在lumion中，同樣可以做出這樣的電影，通過這個特效可以讓人們看到建筑、建筑群或者園林景觀在一天中不同時間段的景象。

2.6 視頻制作功能

lumion軟件擁有強大的視頻制作功能，使用者可以不必借助其他軟件就能夠實現視頻的剪輯、聲音的導入、場景的切換等功能。Lumion可以導出MP4格式的視頻，也可以導出序列圖像。在導出MP4視頻時還可以選擇每秒鐘視頻的幀數即fps、視頻精度及分辨率，它完全可以導出1440p的高清視頻。

3 結束語

Lumion軟件是一款功能強大的渲染軟件，筆者通過它制作了唐山學院南校區的虛擬觀光視頻。在制作過程中，發現lumion軟件在建筑設計方面確實有它的過人之處。

3.1 實時渲染速度快，出圖效率高

lumion的快速渲染技術是通過GPU的計算能力來進行的，這就解放了CPU，使得程序的CPU占用率大大降低，使用者在短時間內可以得到令人驚嘆的渲染效果。Lumion不同于其它渲染軟件的地方還在于它的實時渲染技術。傳統渲染軟件需要手動渲染，每看一次效果就渲染一次，效率較低，而使用lumion軟件在推敲渲染方案時，在界面中所呈現的圖像就是渲染后的圖像，設計師可以隨時調整渲染方案，大大縮短了建筑效果表現時間。

3.2 操作簡單，上手容易

Lumion軟件之所以受歡迎，最重要的一點還是因為它的界面親切、操作簡單，它沒有繁冗的選項，沒有復雜的命令，操作起來就如同玩大型游戲一般。在接觸lumion以前，筆者曾經接觸過一款名為Quest3D的軟件，該軟件確實能夠渲染出絢麗的效果，但它的操作極其復雜，相比之下還是Lumion更加友好。

參考文獻

[1]劉增良，陳品祥，賈光軍，等.虛擬現實技術在城市規劃管理中的應用研究與實踐[Z].北京市測繪設計研究院，2010.

[2]宋秀英.解析虛擬動畫Lumion軟件在景觀設計中的應用[Z].黃岡職業技術學院，2012.

[3]曹炳汝，肖彬.虛擬現實技術在城市規劃中的運用探討[Z].無錫教育學院，2000.