大型場景建筑漫游動畫制作的探索與研究

摘 要：本文分析了基于3dmax的大型場景建筑漫游動畫中除了核心建筑之外，其周邊存在的復雜環境，包括花草樹木、天空等，進而分析了建筑動畫中涉及的關鍵技術的多種解決方案，以期在提高建筑漫游動畫的藝術性和真實性方面起到一定的積極作用。

關鍵詞：3dsMax；建筑漫游動畫；關鍵技術；鏡頭表現

三維動畫在建筑物表現運用中的制作流程和關鍵技術：

1 第一步：分析項目

制作建筑動畫前需要大量的準備工作，如客戶信息溝通、項目計劃、腳本制作、人力資源調度等等。要根據項目的類型、要求制作不同的解決方案。在制作建筑動畫前制作者必須制作一個詳細的計劃，然后根據項目規模、類型、特點、重點來準備資料與素材，其中的資料包括設計思路、設計方案、地質資料以及一些相關影像資料、建設資料等、詳細充分的準備是整個項目順利進行的重要保障。

2 第二步：開始模型制作、構思策劃、制作腳本

建筑模型是建筑動畫制作的基礎。在創建模型的時候，對鏡頭表現的建筑要精細制作，對配體建筑要根據影片作用而采用不同的建模標準。制作模型時要盡量精簡面數和物體數。

腳本制作是指分鏡頭運動設計、音樂和解說詞的設定以及配合。編寫創作腳本是計劃中的一部分，但反過來也將決定計劃中各分項工作的內容。其中用到的有如下關鍵技術：

2.1 優化場景的主建筑模型

場景整理與優化。為表現建筑的整體面貌，就必須用到鳥瞰鏡頭，這樣的鏡頭中模型個數較多。場景渲染所需要的時間與場景的面數和物體的數量成正比，所以需要盡量刪減場景中看不見的模型的面，塌陷使用相同材質的物體，減少物體面數和物體的個數，從而減輕系統負擔，加速場景的渲染。一般來說，如果場景的物體個數超過300個，總面數超過80萬個時，就要進行優化精簡后再使用Vray渲染器，否則以目前的主流配置機器渲染也是很慢的。

首先，需要拖動攝像機觀察鏡頭能看見的建筑有哪些，在視圖中選擇這些建筑模型，將看不見的模型刪除。需認真仔細地刪除模型，要不時地在攝像機視圖中拖動時間滑塊，觀察是否誤刪。其次，對攝像機中看不見的面或者看不見的細小模型進行處理。背對攝像機的面，細小的窗框裝飾，這些小物體在鳥瞰鏡頭中根本看不見，所以我們直接將這些模型刪除。最后，有些模型可以根據攝像機可視范圍，刪除一些看不見的元素和內表面，只留外表面。

2.2 精簡場景的模型數量

一個場景渲染所需要的時間與場景中的面數和物體的數量成正比，所以減少物體的個數也是很重要的一步。如果要減少物體個數，可以在材質編輯器窗口中，用按材質選擇工具來選擇物體，在工具面板中用塌陷工具將使用該材質的物體塌陷成一個物體。依次將場景內所有的物體進行塌陷，如果遇到材質性質相近時，盡量把它們塌陷成一個物體，以減少物體數量，加速操作和渲染的速度。

2.3 省面的方法

合理地采用省面的方法，可以提高工作效率。（1）減少場景中物體的個數，因為場景中物體的個數的多少直接影響場景的調整速度和渲染計算速度。（2）減少物體面數，如建筑內側、建筑底部、結構相銜接或重疊部分的面都要刪除，該焊接的地方一定要焊接。（3）優化模型的段數，如不符合項目要求，要加以增或減。（4）將場景中多余的線刪掉。（5）塌陷相同材質的物體，塌陷同一屬性的物體，如配樓、行道樹、綠化樹木和路燈等。注意使用forest制作的大面積樹木不要塌陷，之后的分鏡制作中還要拾取相機，如場景過大，可將forest單獨保存出來。

2.4 制作材質

材質是指附著在物體表面的紋理和屬性，如玻璃、石料、金屬等。在模型制作完畢后基本可以看到建筑的結構布局，但效果并不逼真，所以，還要貼上材質。這里有一個重要的關鍵技術，即max的貼圖烘焙技術。貼圖烘焙技術也叫Render To Textures，簡單地說就是一種把max光照信息渲染成貼圖的方式，而后把這個烘焙后的貼圖再貼回到場景中去的技術。這樣光照信息就變成了貼圖，不需要CPU再去費時的計算，只要按普通貼圖計算，所以速度極快。

2.5 制作配景

建筑動畫制作中比其他項目更大量地用到配景，配景一般不要求精致，但是形狀的變化也是必不可少的，如果每一個配景都要單獨創建，再將它們調整出不同的形狀、大小和高度，是需要耗費很多時間，也成為建筑動畫的瓶頸。

3 第三步：與客戶溝通、調整思路

在制作模型和構思策劃、制作腳本階段，要及時與客戶進行交流，這樣可以確保項目制作的進度和準確性。

4 第四步：制作線框預演、配好音樂

在腳本制定的過程中，應該在總平面圖的基礎上，制作一套簡模。簡模基本上由立方體塊組成，高度、大小與相應建筑物保持一定比例，基本平面充當地面，使用單一色彩或按主次功能等做適當區分即可。然后根據腳本進行鏡頭動畫制作，或者使用創建好的建筑模型進行相框預演。

腳本確定完成時，各分鏡頭相機動畫也就基本設置完成。在后續的工作中，只需在最終場景中根據建筑具體形態或其他如樹木、燈桿、雕塑等具體位置做相應調整即可。

5 第五步：確認模型、影片預演

模型和腳本制作好后，請客戶確認模型，確認影片預演，確保項目的準確性和及時性。

6 第六步：分鏡渲染

Vray渲染大場景，模型和材質的制作要求比較高，要保證渲染正常，需要嚴格按照操作規范制作場景。動畫網絡渲染是大量處理渲染任務或作業的方式，其中最高效的方式是使用在網絡上連接的多個計算機來執行渲染任務，通常用來渲染具有數百或數千幀的動畫。3dmax的網絡渲染功能十分強大，Vray這樣優秀的渲染器也完全支持網絡渲染使其發揮強大的威力。網絡渲染的原理就是讓所有的計算機一起參加運算，每臺機器計算一幀圖片，計算好后空閑計算機會自動找到還沒有計算的圖片進行計算，這樣就讓原本需要計算多個小時的動畫序列的計算量平均分配到了網絡的多臺計算機中。

7 第七步：后期制作

用專業影視特效軟件，將三維軟三維動畫在建筑設計中的運用——建筑動畫中所渲染出來的動畫導入，做后期特效。在將后期軟件處理后的文件導入剪輯軟件中，做最后的視頻剪輯，并加入音頻，最終合成成品。

參考文獻：

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作者簡介：劉娟（1976—），女，山東煙臺人，碩士，副教授，研究方向：藝術設計。