三維動畫在污水處理設備工藝演示中的運用

摘 要：本文主要介紹了三維動畫在污水處理設備工藝演示中的作用以及三維動畫的制作過程。詳細講述了動畫制作的前期、中期、后期制作方法，列舉了制作軟件和具體的動畫解決方案。

關鍵詞：三維動畫；污水處理；軟件

三維動畫，是近十幾年隨著數(shù)碼藝術的發(fā)展而開始流行的一種全新的藝術創(chuàng)作形式，并已逐漸成為動畫的主流形式。其應用范圍十分廣泛，在影視動畫、建筑行業(yè)等領域都憑借著卓越的表現(xiàn)效果而被廣為運用。除此之外，三維動畫演示還在工業(yè)產(chǎn)品領域取得良好的效果。在大型污水處理設備展示中，可以運用三維動畫來模擬凈水設備的外形、制作工藝、材質(zhì)紋理、零部件以及內(nèi)部結構，把凈水工藝的設計原理、工作流程、性能特征等一系列復雜的工業(yè)原理以動態(tài)視頻的形式演示出來。污水處理作為當今環(huán)保領域的一大主題，需求的客戶日益增多。相關設備制造企業(yè)也在不斷發(fā)展壯大，技術日新月異、不斷進步，同時競爭也日益激烈。企業(yè)常常面臨客戶看不到產(chǎn)品內(nèi)部結構、聽不懂工作原理等難題。于是三維動畫演示應運而生，公司先進的廢水深度處理技術亟待通過先進的數(shù)碼藝術進行演示推廣，這也同時推動了三維動畫演示技術在新領域的拓展。

1 三維動畫演示的作用

1.1 對污水處理設備功能的介紹

在對客戶介紹產(chǎn)品的功能作用時候，體積巨大的污水處理池，即使放置在展示廳也無法清楚介紹其復雜設備的具體功能。無法讓客戶清楚地了解污水處理效果和產(chǎn)品取得的技術成果。例如，某企業(yè)生產(chǎn)的一體化膜生物反應器由五個單元組成，分別為前端處理設施、MBR膜生物反應池、污泥池、清水消毒池和設備控制間，每個單元都有其具體的功能，不管是案例圖片或者展廳展示都無法在短時間介紹清楚。三維動畫演示再加上一些拍攝的案例，就能使客戶在短短幾分鐘內(nèi)一目了然。而且許多的凈水設備都是創(chuàng)新的成果，提交過專利，獲得了許多獎項，三維動畫可以很好地展示這些成果。這種展示不但節(jié)省費用，而且便于攜帶可以隨時參加各種展會。

1.2 對設備內(nèi)部結構的展示

污水處理設備如果只采用靜態(tài)圖片和具體實物去表現(xiàn)，只能展示設備的整體外觀，跟小部分內(nèi)部外觀，客戶對內(nèi)部以及周邊不能做更深層次的了解。三維動畫的攝像機鏡頭可以虛擬進入設備的內(nèi)部，還可以對外表做虛化處理，突破了以前無法拍攝產(chǎn)品內(nèi)部結構、單靠文字和CAD圖紙解說的瓶頸，使客戶能身臨其境的感受產(chǎn)品的內(nèi)部結構和其精妙所在，很好地提升了客戶體驗感。

圖1 缺氧池內(nèi)部硝化處理演示

1.3 對污水處理工藝流程的展示

從污水流入處理池到清水出，是一個動態(tài)的過程。難以通過圖片或正常的攝像機拍攝來表現(xiàn)。三維動畫可以在短時間展示這個整個工藝流程，將核心技術和抽象的化學或生物凈水原理具體的演示出來，達到深入展示的效果。

1.4 對企業(yè)及產(chǎn)品品牌價值的提升

通過三維動畫制作，在材質(zhì)制作上，能夠做到既真實又美觀，起到了較好的包裝效果。能夠在短時間介紹設備和相關企業(yè)取得的技術成果以及專利，很好地宣傳了企業(yè)的品牌價值。三維動畫這種創(chuàng)新形式結合高科技的營銷方式是公司新銳形象和雄厚實力的象征。

2 三維動畫制作過程

2.1 前期制作

（1）深入調(diào)研。了解公司的企業(yè)概況、經(jīng)營情況、工程業(yè)績、核心競爭力、公司大事記等，參觀每個車間和廠房，收集大量的數(shù)據(jù)、照片等資料。與公司一起探討制作的內(nèi)容和制作背景、制作目的。公司提供詳細的產(chǎn)品資料，包括CAD圖紙，圖片等資料。詳細了解污水處理設備的各個構成部件和運行原理，制作詳細創(chuàng)意方案、生產(chǎn)計劃書，與公司商討并確認。

圖2 平板膜元件圖片

圖3 平板膜元件圖片

（2）文案腳本策劃。1）文字劇本。文字劇本確定要表現(xiàn)的設備和內(nèi)容，以及展示的順序，如為某企業(yè)動畫演示撰寫的文字劇本，由五個部分組成。第一部分總體產(chǎn)品介紹；第二部分膜元件介紹，第三部分膜組件介紹；第四部分一體化膜生物反應器運行原理演示；第五部分設備適用范圍介紹。2）分鏡腳本（如表1）。3）背景及音樂的選擇。宣傳片制作中背景選擇要配合環(huán)保企業(yè)的理念，以綠色和藍色的背景為主。背景音樂選擇節(jié)奏感較強的，能體現(xiàn)現(xiàn)代感和高科技元素的音樂。

表1

（3）軟件的使用。1）3D Studio Max，是Autodesk公司開發(fā)的基于PC系統(tǒng)的三維動畫渲染和制作軟件。這款軟件性價比高，基礎建模部分上手容易，適合制作污水處理中的設備模型。配合V-Ray渲染器，渲染效果較好，適合渲染工業(yè)模型和動畫。2）Real Flow，是由西班牙Next Limit公司出品的流體動力學模擬軟件。它是一款獨立的模擬軟件，可以計算真實世界中運動物體的運動，包括液體。在污水處理三維動畫中，水的制作是非常重要的環(huán)節(jié)。Real Flow可以模擬污水流動的效果，并且與3ds Max完美對接，使用方便，模擬效果好。3）After Effects，是Adobe公司開發(fā)的一個視頻合成及特效制作軟件。用于高端視頻特效系統(tǒng)的專業(yè)特效合成軟件。4）After Premiere，是美國Adobe公司開發(fā)的基于非線性編輯設備的視、音頻編輯軟件，被廣泛地應用于電視臺節(jié)目、廣告制作、電影剪輯等領域，成為PC和MAC平臺上應用最為廣泛的、相當專業(yè)的DV編輯軟件之一。該軟件可以與After Effects協(xié)同工作，達到完美效果。

2.2 中期制作

（1）模型制作。參照CAD圖紙，采用3Dmax軟件來制作模型。

圖4 一體化膜生物反應器模型

（2）材質(zhì)制作。采用3Dmax軟件，結合V-Ray材質(zhì)和V-Ray渲染器制作。

圖5 膜組件材質(zhì)

圖6 一體化膜生物反應器材質(zhì)

（3）動畫制作。根據(jù)劇本，在3Dmax中打好攝像機，再將Real Flow中模擬好的流動水調(diào)入3Dmax中，并調(diào)試好鏡頭。

圖7 水流動畫制作

圖8 水流動畫制作

2.3 后期制作

采用后期軟件Adobe After Effect合成視頻，添加文字說明和部分的特效。使用Adobe premiere將聲音和視頻合成，并最終輸出為1080p的高清動畫視頻。

3 結語

三維動畫演示作為新媒體的表現(xiàn)形式，已經(jīng)被越來越多的環(huán)保公司廣泛運用于企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、測試、宣傳、展示、售后服務等，成為公司網(wǎng)站、行業(yè)展會、業(yè)務員手頭的最佳展示工具。隨著三維技術的不斷成熟，三維動畫在污水處理演示領域必將大放異彩。

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作者簡介：楊恒（1982—），女，湖北荊州人，研究生，無錫工藝職業(yè)技術學院講師，研究方向：動畫設計與制作。