建筑施工圖教學(xué)影音動(dòng)畫的研發(fā)

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摘要：隨著科技的發(fā)展，各種新媒體技術(shù)層出不窮，數(shù)字動(dòng)畫技術(shù)作為其中應(yīng)用前景最廣的一種技術(shù)手段，已經(jīng)逐漸應(yīng)用于各行各業(yè)。它在工程制圖教學(xué)演示、建筑施工過程展示等領(lǐng)域已成為一種新穎且互動(dòng)性很強(qiáng)的表現(xiàn)手段。本文將建筑制圖的投影方法與課程實(shí)際相結(jié)合，闡述了數(shù)字動(dòng)畫在投影制圖中的作用與動(dòng)畫的制作方法。為了能夠更好地展示制圖投影的原理與畫法，作者采用動(dòng)畫表現(xiàn)手法與影視效果相結(jié)合的方式，用簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)畫面將建筑制圖中學(xué)生難以理解的知識(shí)輕松表現(xiàn)出來(lái)。

關(guān)鍵詞：建筑制圖；動(dòng)畫制作；數(shù)字動(dòng)畫

引言

制圖課是大學(xué)生入學(xué)后接觸的與專業(yè)相關(guān)的第一門課程，課程的特點(diǎn)要求學(xué)生需要具有較強(qiáng)的空間思維能力，針對(duì)這一要求，很多教師制作二維動(dòng)畫或PPT對(duì)投影制圖進(jìn)行講解，但二維動(dòng)畫和PPT都不具備音頻解說(shuō)功能，不利于學(xué)生自學(xué)及遠(yuǎn)程教學(xué)。隨著數(shù)字動(dòng)畫技術(shù)的成熟，其在工程制圖教學(xué)中的應(yīng)用逐漸增多。在教學(xué)中，使用動(dòng)畫演示法，能以直觀、靈活的形式把建筑制圖的基本內(nèi)容展現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生能夠深入理解建筑制圖的基本內(nèi)容，因此，筆者在教學(xué)實(shí)踐中，探討如何使用數(shù)字動(dòng)畫技術(shù)，借助軟件工具，研究和實(shí)現(xiàn)投影原理，其目的是利用三維動(dòng)畫影音合成技術(shù)開發(fā)一種具有影音效果的多媒體資源，使學(xué)生在觀看動(dòng)畫演示的同時(shí)還能聽到同步配音的講解，方便學(xué)生課外學(xué)習(xí)。

動(dòng)畫方案策劃

為了保障制圖動(dòng)畫能夠很好地實(shí)現(xiàn)，在制作前期，需要有一套完整的動(dòng)畫方案制作思路。首先，根據(jù)制圖課程的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)，討論并制訂動(dòng)畫策劃書，包括動(dòng)畫的整體風(fēng)格、最終目標(biāo)、完成時(shí)間、基本結(jié)構(gòu)、畫面色調(diào)、動(dòng)畫節(jié)奏等。項(xiàng)目策劃是一種具有前瞻性、邏輯性的思考過程，對(duì)影片效果起到指導(dǎo)和控制作用，從而最終達(dá)到方案目標(biāo)。其次，根據(jù)策劃書設(shè)計(jì)動(dòng)畫分鏡。分鏡腳本對(duì)整個(gè)片子起到統(tǒng)領(lǐng)綱要的作用，控制著整個(gè)片子的內(nèi)容、風(fēng)格與表現(xiàn)形式。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人從宏觀角度深入分析制圖課程的基本知識(shí)結(jié)構(gòu)、重點(diǎn)與難點(diǎn)，找參考資料確定項(xiàng)目的表現(xiàn)風(fēng)格。參與項(xiàng)目制作的所有人對(duì)腳本進(jìn)行分析與研究，每個(gè)人分別提出對(duì)腳本的理解，闡述自己的觀點(diǎn)，再進(jìn)行集體討論統(tǒng)一思路，結(jié)合項(xiàng)目的具體要求確定影片風(fēng)格、基調(diào)，在得到所有人員的肯定后，確定最終方案。

剖切投影動(dòng)畫制作

投影動(dòng)畫以三層辦公樓的圖紙為依據(jù)，根據(jù)項(xiàng)目策劃和分鏡腳本的內(nèi)容，需要完成辦公樓的外立面建筑漫游動(dòng)畫、每層平面的剖切投影動(dòng)畫、立面投影動(dòng)畫、剖面投影動(dòng)畫和樓梯投影動(dòng)畫。具體步驟如下。

1.建模

在這個(gè)項(xiàng)目中，最基本同時(shí)也是最主要的內(nèi)容就是建模，模型質(zhì)量的好壞，直接決定了后面剖切動(dòng)畫的質(zhì)量。模型主要分為兩部分，一部分為主體建筑模型，另一部分為建筑環(huán)境及道路配景部分。首先在3DSMax中設(shè)置系統(tǒng)單位和顯示單位為毫米，把建筑AutoCAD圖紙文件導(dǎo)入3DSMax中，根據(jù)圖紙內(nèi)容進(jìn)行三維建模。在建模中，需要完成建筑外墻、內(nèi)墻、樓板、樓梯、臺(tái)階、洞口、窗框、玻璃等內(nèi)容，建筑設(shè)備部分不需要在三維中體現(xiàn)，建模方法采用多邊形建模，這樣的模型比較規(guī)范，便于后期編輯，在后期漫游動(dòng)畫制作時(shí)出現(xiàn)閃爍的概率比較低，進(jìn)行切割動(dòng)畫制作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)破面的情況。

2.材質(zhì)貼圖

建筑材質(zhì)的賦予要符合建筑本身的特征，本項(xiàng)目中的三層建筑屬于辦公性質(zhì)，體量較小，主體材質(zhì)筆者選用樸素的紅磚紋理貼圖，女兒墻和突出的構(gòu)造柱采用紅凝土貼圖，整體效果比較穩(wěn)重大方，細(xì)部紋理清楚?？紤]到場(chǎng)景最終的渲染速度與質(zhì)量，貼圖的分辨率不要太大，以免影響渲染速度，貼圖的路徑要統(tǒng)一，便于場(chǎng)景的管理，要正確使用貼圖坐標(biāo)。

3.燈光布置

在進(jìn)行燈光場(chǎng)景布置時(shí)，考慮到機(jī)器配置參數(shù)及動(dòng)畫的渲染速度，筆者采用普通燈光烘托場(chǎng)景，主燈光開啟陰影、光線跟蹤等參數(shù)，體現(xiàn)真實(shí)的氣氛環(huán)境,給觀者帶來(lái)舒服的視覺享受。切割片和圖紙部分去掉了自身接受陰影參數(shù)，不讓它們產(chǎn)生陰影，以免影響畫面整體效果，整體動(dòng)畫部分的燈光亮度以均勻?yàn)楹?，突出主要建筑，弱化環(huán)境等因素的影響，圖3所示為樓梯剖切動(dòng)畫的燈光效果。

4.剖切動(dòng)畫制作

剖切動(dòng)畫的制作具有很強(qiáng)的施工專業(yè)性，切片根據(jù)施工圖紙的剖面線進(jìn)行切割。首先需要對(duì)主體建筑進(jìn)行復(fù)制，利用切片工具在剖切位置進(jìn)行切割，結(jié)合切割面片、位移、可見性來(lái)完成切割動(dòng)畫的制作。動(dòng)畫之間要做到先后順序準(zhǔn)確、相對(duì)位置準(zhǔn)確。在進(jìn)行動(dòng)畫制作時(shí)，需要配合攝像機(jī)的推拉搖移，達(dá)到最好的景位選擇。

5.渲染輸出

在完成場(chǎng)景制作、動(dòng)畫調(diào)節(jié)、材質(zhì)燈光和環(huán)境制作后，需要進(jìn)行渲染才可能把場(chǎng)景模型轉(zhuǎn)化為視頻或圖像。本項(xiàng)目的渲染尺寸為1280×720，比例為1.067，制式為PAL制，每秒24幀。在渲染時(shí)間和圖像質(zhì)量的平衡下,為了確保最好的渲染效果，我們采用Vray渲染器進(jìn)行渲染。

符號(hào)動(dòng)畫制作

1.配音

符號(hào)動(dòng)畫的制作，需要有配音的指導(dǎo)，筆者根據(jù)方案策劃書整理出了配音文稿，并找專業(yè)配音公司制作了配音。錄制配音的速度一般是每秒3～4字。配音中有很多建筑專業(yè)術(shù)語(yǔ),配音人員必須理解解說(shuō)詞，在此基礎(chǔ)上錄制投影動(dòng)畫方案配音，配音富有節(jié)奏感。

2.符號(hào)制作

根據(jù)方案策劃中列出的符號(hào)，需要對(duì)定位軸線、標(biāo)注位置、附加軸線、標(biāo)高符號(hào)、索引符號(hào)、詳圖符號(hào)、指北針和常用建筑圖例等符號(hào)進(jìn)行制作。根據(jù)后期動(dòng)畫的制作要求，筆者在平面軟件Photoshop中對(duì)符號(hào)進(jìn)行了拆分，把每一個(gè)符號(hào)都獨(dú)立分解成不同的層，方便后期動(dòng)畫制作和編輯。

3.動(dòng)畫制作

根據(jù)分解好的符號(hào)，在后期合成軟件Premiere中，導(dǎo)入配音和符號(hào)，根據(jù)配音的速度和節(jié)奏，做符號(hào)的變形動(dòng)畫，為了提升動(dòng)畫質(zhì)量和畫面的美感，對(duì)符號(hào)進(jìn)行放大、縮小、移動(dòng)、變形等動(dòng)畫制作。

動(dòng)畫合成與輸出

1.初步合成

所有動(dòng)畫制作完成后，打開后期合成軟件Premiere，將制作完成的動(dòng)畫片段按動(dòng)畫腳本的順序合成起來(lái)，在音頻軌道加入背景音樂和動(dòng)畫配音，輸出完整的作品樣片，特效暫時(shí)不用添加。

2.項(xiàng)目自檢

對(duì)照策劃腳本仔細(xì)核查樣片，找出作品中的遺漏與不足，逐一對(duì)鏡頭進(jìn)行修改完善，提升影片的整體質(zhì)量。

3.后期合成

用C4D、AfterEffect制作項(xiàng)目動(dòng)畫特效，把做好的特效根據(jù)腳本的要求編輯到合成文件中，將聲音、特效與動(dòng)畫無(wú)縫對(duì)接，最終完成動(dòng)畫的制作，特效的效果要符合腳本風(fēng)格。

4.項(xiàng)目復(fù)檢

動(dòng)畫成片輸出后，再次檢查成片的整體效果,如果影片沒有問題就進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié),否則再進(jìn)行修改。

5.保存輸出

影片通過審查后，對(duì)動(dòng)畫進(jìn)行高質(zhì)量的輸出，將輸出文件保存到DVD光盤上。保存源文件，方便以后修改和再利用。

結(jié)論

作為建筑項(xiàng)目展示的重要手段，動(dòng)畫廣泛應(yīng)用于表現(xiàn)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，它突破了二維的表現(xiàn)方式，使用先進(jìn)的動(dòng)畫技術(shù)和視頻特效，生動(dòng)、有趣地將制圖投影原理和畫法展示出來(lái)，使得工程制圖課程中的理論知識(shí)不再枯燥難理解。

參考文獻(xiàn)：

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作者：李達(dá)敕 馬弘躍 單位：內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院