三維動(dòng)畫在建筑施工中的應(yīng)用

石白瑩

摘 要：伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟發(fā)展，三維動(dòng)畫等數(shù)字化的計(jì)算機(jī)技術(shù)越來越被重視應(yīng)用，三維動(dòng)畫的立體技術(shù)更是在建筑施工行業(yè)得到很大應(yīng)用發(fā)展。本文就三維動(dòng)畫技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用作出分析。

關(guān)鍵詞：三維動(dòng)畫；建筑施工；應(yīng)用

中圖分類號：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1671-2064（2017）11-0109-01

在現(xiàn)代建筑施工行業(yè)中，不論是對建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目的施工以及項(xiàng)目的管理等各個(gè)方面都提出更為嚴(yán)格的要求，對于那些傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方法、施工手段等都已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代大型建筑工程建設(shè)要求。當(dāng)然隨著當(dāng)今先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，建筑工程項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)制作出有真實(shí)感的立體模型，實(shí)現(xiàn)建筑過程中的數(shù)字可視化、先進(jìn)智能化，利用直觀的三維模型施工，使得建筑施工更為高效、安全，有效的節(jié)省了建筑成本。

1 三維動(dòng)畫基本概述

1.1 三維動(dòng)畫概念

三維動(dòng)畫一般簡稱為3D動(dòng)畫，它的由來是隨著近年來計(jì)算機(jī)在軟硬件技術(shù)上不斷創(chuàng)新發(fā)展并借助計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和藝術(shù)設(shè)計(jì)的交叉結(jié)合，綜合利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、美學(xué)數(shù)理學(xué)等知識(shí)而產(chǎn)生的一種新興技術(shù)。

1.2 三維建筑施工動(dòng)畫概述

三維動(dòng)畫技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)形成的三維動(dòng)態(tài)圖像顯示的高新技術(shù)，目前在建筑領(lǐng)域已經(jīng)得到有效利用。在傳統(tǒng)的建筑行業(yè)中，設(shè)計(jì)師們都是采用的二維設(shè)計(jì)施工，很難將建筑的內(nèi)部與外部結(jié)合起來，達(dá)不到設(shè)計(jì)之初預(yù)想的效果，而三維動(dòng)畫技術(shù)則就完美的彌補(bǔ)了這一缺陷，將設(shè)計(jì)的理念利用計(jì)算機(jī)軟件處理對建筑的場景全方位的動(dòng)態(tài)模擬，使設(shè)計(jì)形象逼真。

2 三維動(dòng)畫在建筑施工中的制作過程

首先，在建筑施工領(lǐng)域一般都會(huì)通過AutoCAD軟件來設(shè)計(jì)建筑模型，利用該軟件將建筑結(jié)構(gòu)分成不同層次繪制平面圖形，然后將繪好的平面文件導(dǎo)入三維動(dòng)畫軟件中，通過軟件與計(jì)算機(jī)的一系列運(yùn)算、放樣等網(wǎng)絡(luò)細(xì)分流程處理完成三維模型的建立，而后在經(jīng)過合理的燈光布置制作成完整的建筑場景。其次，在建樹模型設(shè)計(jì)制作完成后，對不同的幀運(yùn)用變形、位移等操作實(shí)現(xiàn)三維模型制作。對于單個(gè)建筑模型動(dòng)畫的制作要保證符合實(shí)際施工的場景，多個(gè)建筑模型動(dòng)畫間要注意相對位置的準(zhǔn)確合理，精確按照施工順序排列。同時(shí)，虛擬攝影機(jī)的設(shè)計(jì)路線和鏡頭的移動(dòng)方向以及速度都要精準(zhǔn)控制，保證清晰地表達(dá)建筑施工的過程。

再次將輸出的模型動(dòng)畫進(jìn)行渲染，準(zhǔn)確的調(diào)整建筑施工的安全參數(shù)，將建筑施工的關(guān)鍵過程精細(xì)表達(dá)。同時(shí)根據(jù)施工場景和角度，適宜選用光源，并對光源位置做出調(diào)整。此外為了能更好的展現(xiàn)動(dòng)畫的真實(shí)性，在渲染處理過程中需要通過坐標(biāo)計(jì)算對建筑的材質(zhì)進(jìn)行修改和調(diào)整。最后，為了觀察者能清楚的觀察到建筑施工過程的效果，需要在后期處理中調(diào)整觀察位置以及角度，突出展現(xiàn)建筑施工場景的完整性[1]。

3 三維動(dòng)畫在建筑施工中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 安全性

在傳統(tǒng)的建筑施工過程中，通常是在輔助計(jì)算和施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對于一些復(fù)雜程度比較高，建筑規(guī)模大的施工項(xiàng)目中，必定會(huì)設(shè)計(jì)一些新的建筑結(jié)構(gòu)和施工工藝，在建筑過程中稍有偏差就會(huì)影響整體施工工程的進(jìn)度，甚至?xí)绊懡ㄖ陌踩，F(xiàn)在有了三維動(dòng)畫模擬施工過程，不但規(guī)避了施工中不合理、不安全的方案，還可以創(chuàng)新新的施工方案進(jìn)行模擬施工，降低施工的風(fēng)險(xiǎn)，保證了建筑的安全性[2]。

3.2 直觀性

在傳統(tǒng)的建筑工程的施工技術(shù)方案中，平面圖紙難以表達(dá)設(shè)計(jì)者對特殊施工位置的施工要求，施工者也不能直觀獲取關(guān)鍵部位的施工要點(diǎn)，對施工過程也會(huì)造成有很大干擾。通過對施工過程的三維動(dòng)畫模擬，不僅可以逼真地在一個(gè)虛擬平臺(tái)模擬顯示實(shí)際復(fù)雜的施工過程，還可以簡單直觀的幫助幫助我們在體驗(yàn)中傳達(dá)難于解釋的信息傳達(dá)施工思想，解釋語言不能直觀表述的過程[3]。因此相比傳統(tǒng)的建筑施工設(shè)計(jì)，通過三維技術(shù)的模擬，給復(fù)雜的平面圖紙賦予了生命力，實(shí)現(xiàn)了圖紙與影像的相互“對話”功能，一個(gè)簡單的交互過程以及對影像的觀察，通常就可以將抽象而復(fù)雜的信息變得形象而具體，使人得到深層次的理解，幫助設(shè)計(jì)施工者可以與施工參與者相互間可以進(jìn)行高效的意見交流，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工的缺陷以及施工過程中可能出現(xiàn)的問題，對施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，節(jié)省了施工的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本，提升施工的效率。

3.3 經(jīng)濟(jì)性

利用三維動(dòng)畫技術(shù)的模擬以及計(jì)算機(jī)的快速計(jì)算和數(shù)據(jù)處理能力，可以在短時(shí)間內(nèi)處理大量的信息，一方面不但降低了施工設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了施工設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤因素；另一方面還節(jié)省了大量時(shí)間，為技術(shù)人員根據(jù)施工模擬情況調(diào)整優(yōu)化施工的技術(shù)方案留有充足的時(shí)間準(zhǔn)備。

4 結(jié)語

三維動(dòng)畫在建筑施工領(lǐng)域中的應(yīng)用，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)平面施工圖紙表達(dá)的不足，以逼近真實(shí)的表達(dá)方式，通過動(dòng)態(tài)圖像影像幫助傳達(dá)和抽象和復(fù)雜的信息。一方面不但提升了施工項(xiàng)目的可行性和安全性，另一方面還節(jié)省了施工的成本，降低了施工中的風(fēng)險(xiǎn)。因此，三維動(dòng)畫在建筑施工行業(yè)的應(yīng)用是社會(huì)的實(shí)際需求，相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，未來三維動(dòng)畫在建筑施工中的應(yīng)用也會(huì)更加精細(xì)化，全面化。

參考文獻(xiàn)

[1]緒言，陳敏吉.三維動(dòng)畫在建筑中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代交際，2016（12）：108-109.

[2]田欣.三維動(dòng)畫在建筑中的應(yīng)用研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然版），2015（12）：51-52.

[3]陳一喬，陳建航.建筑施工三維動(dòng)畫技術(shù)的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑，2011（5）：28-30.