虛擬現實技術對燕郊行宮建筑空間的重建理論指導

郭廣通 劉洋 燕京理工學院藝術學院

燕郊行宮建筑空間重建的虛擬現實是現在一種主流的表現形式，可以讓人非常直觀的看到三維立體的效果。燕郊行宮建筑空間重建的虛擬現實技術使用可以使用幾種軟件來實現三維立體的效果，下面就對這幾種的虛擬現實技術進行理論性的分析。

1 Sketchup虛擬現實技術

Sketchup是一套直接面向設計方案創作過程的設計工具，其創作過程不僅能夠充分表達設計師的思想而且完全滿足與客戶即時交流的需要，它使得設計師可以直接在電腦上進行十分直觀的構思，是三維建筑設計方案創作的優秀工具，方便的推拉功能，設計師通過一個圖形就可以方便的生成3D幾何體，無需進行復雜的三維建模。

制作方法首先把CAD平面圖導入Sketchup里，根據CAD里面的平面布置建立墻體，貼材質，把燕郊行宮里的每個建筑用Sketchup建立出來，此過程可能需要比較長的時間，因為古建筑有好多結構需要建立，比如走廊、欄桿、鑿井、門窗、屋頂，然后在制作花園、假山、水池、樹木等相關模型。注意此時，因為模型已經非常大了，所以可以把陰影關閉了，否則畫面旋轉不動，不利于動畫制作，所有的模型都建立完成后，構思好動畫行走的路徑，有一個前后的順序，不然觀者會看著很混亂，構思好后，用Sketchup建立每一頁動畫，每兩頁之間的動畫要反復測試，以免路徑不對，或者旋轉動畫過快，容易讓觀者感覺眩暈。動畫之間可以做不同的風格樣式，這里不建議做的過于花哨，選擇好一種簡單直接的風格就可以，動畫制作好后，渲染成AVI格式，然后在用后期編輯軟件進行編輯，然后在加上片頭片尾和音樂，制作出完整的三維虛擬動畫漫游。

2 Lumion虛擬現實技術

Lumion是一個實時的3D可視化工具，用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。它也可以傳遞現場演示。Lumion的強大就在于它能夠提供優秀的圖像，并將快速和高效工作流程結合在了一起。人們能夠直接在自己的電腦上創建虛擬現實。通過渲染高清電影比以前更快，Lumion大幅降低了制作時間。視頻演示了你可以在短短幾秒內就創造驚人的建筑可視化效果。

Lumion虛擬需要借助Sketchup，先用把CAD平面圖導入Sketchup里，模型建立完成后，在導入Lumion里，因為Lumion里面建模工具不完善，沒有Sketchup里面靈活，所以借助Sketchup建模，同時也體現了Lumion的一個特點，兼容性比較強，可以導入很多格式。

導入模型后，在草圖中的材質在lumion中都需要設置，如磚材、植物和交通工具等。還有一個需要注意的點，導入的Sketchup或者是3Ds max模型貼圖一定要是英文名字或者是數字，不能用漢字，否則貼圖很容易丟失。

Lumion的操作簡單，速度也很快并可以快速調整不同天氣和不同時間的效果，如晴天、雨天、陰天、霧天、雪天等，為出圖帶來極大的方便。點擊“動畫模式”進入動畫界面，點錄制，可以每個角度每個細節拍一張，但是一定要按照順序拍照，從前到后，從左到右，然后可以鳥瞰整體去拍照，然后點觀看，現在每張照片就已經連接起來，觀看可以檢查哪里不是很連接很好，我們可以在點擊那張照片去編輯刪除和更改。渲染動畫，選擇合適的渲染畫面的大小，選擇渲染畫面的大小關系到后期合成出來的視頻效果，所以最好在這個步驟的時候就設置好出圖大小，比如1280*720或者1920*1080等，然后進行渲染。

Lumion同樣也有自己的劣勢，動畫的效果要比Sketchup高一個層次，效果比之更真實，但是光感不行，做白天效果是可以的，但是做晚上效果，比如筒燈和射燈或者燈帶，都不好做，即使做出來了，效果也是比較不理想的。還有一個劣勢就是建模功能不完善，導致模型導入進來，沒法修改。

3 3Ds max虛擬現實技術

3Ds max在應用范圍方面，廣泛應用于廣告、影視、工業設計、建筑設計、三維動畫、多媒體制作、游戲、輔助教學以及工程可視化等領域。可以說是功能比較完善的軟件，比較全面的軟件，功能也比較強大，建模、燈光、材質、渲染都比較完善，只要自己的技術足夠，就可以利用它做出各種想要的效果。

制作起來首先是導入CAD平面圖，然后建立燕郊行宮的模型，因為模型眾多，所以需要配置相對高的電腦，也可以把模型單體建立完成后，轉化成VRAY代理，這樣模型面數就被轉化成非常少的面，這種技術一般用在大型場景里。模型建立完成后，給模型貼上對應的材質，然后導入植物模型，因為植物模型面數較多，也需要轉化成VRAY代理，也可以換一種方法， 植物模型用片狀貼圖，一般情況一個樹木，三片就夠了，這樣也可以降低模型面數。燈光不用像做室內效果圖那樣復雜，如果是白天效果，打一個太陽燈光就可以了，如果晚上效果，用標準燈光就可以做，控制好光線和陰影就可以。

動畫制作過程中，要提前做好路徑，不能讓攝影機穿墻或者穿樹木，不能讓攝影機旋轉過快，不然容易看著眩暈。還可以做一些建筑生長動畫，也可以做一些植物生長動畫，還可以做人物走動動畫和落葉動畫，豐富動畫表現形式，這個是其他動畫虛擬現實技術達不到的，所以比較靈活。還可以加入一些特殊動畫效果，比如制作噴泉動畫、下雨動畫、下雪動畫等，噴泉動畫可以用3D中的超級噴射來制作，設置時間，綁定導向板，設置好重力等數值就可以制作出來，水噴出來落到地面上濺起來水花的動畫效果；動畫渲染參數不能設置太大，否則渲染時間太長，因為3Ds max渲染不是直接出動畫，而是出的一張張的效果圖，25張效果圖組成1秒鐘動畫，渲染成效果圖的好處就是方便修改，如果其中哪一張圖有問題，可以單獨渲染，也是非常靈活的，然后把這些效果利用PR合成動畫。

4 VR虛擬現實技術

VR虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真使用戶沉浸到該環境中。

VR虛擬現實需要利用燕郊行宮全景效果圖，燕郊行宮全景效果圖可以用3Ds max制作，也可用其他軟件制作，然后放到VR眼鏡里，人帶上眼鏡，看到的場景跟現實的場景一樣的，可以轉頭看左邊、右邊、上邊、下邊，雖然是虛擬的場景，但是帶上眼鏡看到的跟現實場景一樣。

VR虛擬現實技術也有自己的劣勢，雖然這種科技更具有交互感，可以自己操縱，自己選擇看哪個方向，但是不能跟進用戶的體驗，比如用戶通過VR眼鏡看到前面的路，于就想往前走，但是眼鏡里的場景是不能跟隨往前走，也許是VR虛擬現實技術還達不到，希望以后可以更完善。

5 結語

燕郊行宮的虛擬現實技術理論性分析是可以用這幾種虛擬技術來完成，根據自己的電腦配置和對這種虛擬現實技術的熟悉程度，可以酌情選擇，這樣就可以實現燕郊行宮的虛擬現實。虛擬現實是目前的發展趨勢，效果圖階段已經滿足不了大家的需求，需要更高的層級表現，大家需要看到更直觀、更立體的表現。總之，要制作出好的燕郊行宮的虛擬現實，還需要多突破一些技術難度和多學習一些創意表現，才能呈現更好的作品。

[1]李波.SketchUp 2016草圖大師從入門到精通[M].電子工業出版社.2017

[2]譚俊鵬 邊海. POD-Lumion/SketchUp印象三維可視化技術[M].北京.人民郵電出版社.2012.

[3]吳寅寅.3ds Max動畫制作全攻略[M].北京.人民郵電出版社.2014.

[4]姚爭.影視剪輯[M].杭州.浙江大學出版社.2015.