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BIM技術(shù)下方案級(jí)視頻制作探析

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BIM技術(shù)下方案級(jí)視頻制作探析

【摘要】為拓展bim技術(shù)在橋梁工程建設(shè)的應(yīng)用價(jià)值,文章選取2×120mT型剛構(gòu)跨鐵鋼箱梁轉(zhuǎn)體為研究對(duì)象,通過(guò)Revit建立BIM模型,運(yùn)用Navisworks,Civil3D,Infraworks等軟件對(duì)模型進(jìn)行整合,總結(jié)出一套標(biāo)準(zhǔn)化、流程化的視頻制作流程,在運(yùn)用視頻匯報(bào)方案中具有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);匯報(bào)視頻;Navisworks

BIM技術(shù)應(yīng)用于工程實(shí)際,服務(wù)于現(xiàn)場(chǎng),是近年來(lái)BIM領(lǐng)域的呼聲,基于BIM技術(shù)可視化強(qiáng)的特點(diǎn),把BIM模型制作成視頻,進(jìn)行交底和匯報(bào)工作,是可視化服務(wù)于現(xiàn)場(chǎng)的一項(xiàng)重要應(yīng)用[1]。本文依托新機(jī)場(chǎng)高速連接線(雙埠—夏莊段)工程3標(biāo)段中的上穿青榮城際節(jié)點(diǎn)(圖1),主體工程包括北幅跨徑布置為3×40m預(yù)應(yīng)力混凝土大箱梁(120m+120m)+T型剛構(gòu)橋(耐候鋼),其中主橋(120m+120m)鋼箱梁T構(gòu)同時(shí)跨越膠濟(jì)鐵路、青榮城際及機(jī)場(chǎng)專線;南幅跨徑布置為采用(120m+120m)T型剛構(gòu)橋(耐候鋼)+3×40m預(yù)應(yīng)力混凝土大箱梁,T型剛構(gòu)橋跨越膠濟(jì)鐵路及青榮城際,預(yù)應(yīng)力混凝土大箱梁跨機(jī)場(chǎng)專線,其中240m鋼箱梁是我國(guó)目前為止跨徑最大的耐候鋼鋼箱梁,同時(shí)也是沿線條件最復(fù)雜、實(shí)施難度最大、工藝和技術(shù)要求最高的市政道路交通項(xiàng)目,此節(jié)點(diǎn)工程的難點(diǎn)在于:(1)鋼箱梁轉(zhuǎn)體橋跨越6條既有鐵路線。(2)鋼箱梁拼裝與吊裝。(3)與其它標(biāo)段交叉施工作業(yè)點(diǎn)多。(4)施工組織難度高。項(xiàng)目建設(shè)期間,在兩條既有鐵路營(yíng)業(yè)線之間施工的特定環(huán)境下,對(duì)施工造成極大的安全風(fēng)險(xiǎn),對(duì)施工總體部署,合理組織機(jī)械,帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)?;谠擁?xiàng)目的復(fù)雜性,制作精細(xì)化視頻,對(duì)技術(shù)人員技術(shù)交底,把控每一個(gè)施工工序的要點(diǎn)和難點(diǎn),突出施工工序的重點(diǎn),具有重要的實(shí)踐意義[2]。根據(jù)方案級(jí)視頻制作文獻(xiàn)的匱乏,本文基于240m轉(zhuǎn)體橋?yàn)檠芯繉?duì)象,形成一整套施工工序的制作方法,為具有相同條件下的項(xiàng)目制作視頻具有一定的借鑒意義。

1視頻的制作流程

1.1建模軟件的介紹和模型的建立

動(dòng)畫的制作首先要建立精細(xì)化的三維實(shí)體模型,在三維模型制作軟件中,有Revit等一系列軟件,Revit軟件它具有很強(qiáng)的兼容性,可以和Navisworks、Fuzor、3dmax等系列軟件進(jìn)行互導(dǎo)互換,還具有通用性強(qiáng)的特點(diǎn),其中最強(qiáng)大的族功能,可以通過(guò)自建族的方式形成構(gòu)件,形成完整的項(xiàng)目構(gòu)件。通常情況下可以運(yùn)用Revit軟件實(shí)現(xiàn)三維模型的有效建立。在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域Bently系列具有不可比擬的優(yōu)勢(shì),Bently系圖1上跨青榮城際節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)位置列軟件是基于Microstation進(jìn)行開(kāi)發(fā)的,它的工作原理是把已經(jīng)繪制好的圖形寫在硬盤里,把內(nèi)存釋放出來(lái)做新的事情,所以處理大體積文件的運(yùn)行速度比Autodesk系列軟件快很多,在各個(gè)專業(yè)應(yīng)用的軟件中,各種細(xì)節(jié)模塊都做成了便利的工具欄,方便隨時(shí)使用,各個(gè)功能也劃分得更細(xì),這樣的工具欄設(shè)計(jì),使得設(shè)計(jì)工作更加便捷,由此可見(jiàn)Bently系列的優(yōu)越性,Bentley系列軟件包括建筑設(shè)計(jì)AECOsimBuildingDesigner;公路OpenRoads;鐵路設(shè)計(jì),OpenRail;橋梁設(shè)計(jì)OpenBridge;工廠設(shè)計(jì)OpenPlant。相對(duì)于Revit來(lái)說(shuō)就是一個(gè)族構(gòu)件,通用性強(qiáng)難以彌補(bǔ)專業(yè)性不足的缺陷,可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇建模軟件,這類建模類的軟件還有很多例如犀牛(復(fù)雜構(gòu)型)、Tekla(鋼結(jié)構(gòu))、CATIA(制造業(yè))。本文基于此項(xiàng)目構(gòu)件的特點(diǎn)采用Autodesk系列的Revit進(jìn)行建模,在實(shí)體模型建立之前,對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施工程周圍的地形進(jìn)行分析,得到地形數(shù)據(jù),或者通過(guò)專業(yè)的軟件形成場(chǎng)布模型,運(yùn)用Autode⁃skInfraworks軟件模型生成器形成基本地形,通過(guò)Infraworks里的道路,鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)建功能對(duì)周圍的交通設(shè)施的位置進(jìn)行細(xì)化,導(dǎo)出.imx格式用Civil3D打開(kāi),對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,把錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行刪除整理,提取等高線,最后載入到Revit中,形成了精準(zhǔn)的三維實(shí)體模型(圖2),建立主體工程模型,模型項(xiàng)目中族的類型決定了視頻的精細(xì)化程度,根據(jù)方案確定好動(dòng)畫模型的族構(gòu)件數(shù)量。

1.2模型的導(dǎo)入和渲染

三維模型建立完整以后,骨架搭設(shè)完畢,需要對(duì)其骨架進(jìn)行肌肉和姿態(tài)的搭建,本文通過(guò)Revit中建立好的三維實(shí)體模型導(dǎo)出為Nwc格式,隨后載入到Navisworks中,對(duì)于施工機(jī)械的導(dǎo)入,采用附加的形式,載入已經(jīng)存在的項(xiàng)目文件中,機(jī)械采用族文件導(dǎo)出Nwc的形式,可以制作出精細(xì)化的動(dòng)畫短片,在履帶吊模型中可以看到族構(gòu)件載入Navisworks中,動(dòng)畫制作的最小圖元是每一段拉伸或者放樣的部件(圖5)。在Navisworks中首先采用Rendering工具對(duì)項(xiàng)目中的每一個(gè)族構(gòu)件進(jìn)行渲染,形成整體項(xiàng)目渲染圖,盡量做到貼合實(shí)際,色彩鮮明,形成良好的視覺(jué)效果。

1.3動(dòng)畫形成思路

在動(dòng)畫制作類軟件中,Navisworks中Animato可以作為較為成熟的工具,通過(guò)Animator中的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放等命令,形成關(guān)鍵幀。其中旋轉(zhuǎn)命令可以控制模型移動(dòng)的軸心位置,在形成關(guān)鍵幀的過(guò)程中,在時(shí)間軸中輸入時(shí)間點(diǎn)來(lái)確定每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的位置[3-4],而不是拖動(dòng)時(shí)間軸來(lái)確定時(shí)間點(diǎn)(圖6)。對(duì)于復(fù)雜的工序,對(duì)一個(gè)構(gòu)件在同一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)不同的命名,在相同的時(shí)間點(diǎn)施加不同的命令(移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放等命令),形成復(fù)雜的動(dòng)畫動(dòng)作,達(dá)到施工工序的要求,施工動(dòng)畫制作的前提要求:拆分方案里的工序,精簡(jiǎn)每一步施工動(dòng)作。組織好每一道工序中每一個(gè)施工步驟的關(guān)鍵幀,形成流暢、完整的動(dòng)畫短片。

1.4動(dòng)畫形成軟件選擇

在方案級(jí)視頻動(dòng)畫中,視頻內(nèi)容基本分為工程概況、施工工序介紹、致謝三個(gè)部分,在工程概況的介紹上,可以運(yùn)用Lumion軟件。Lumion軟件作為BIM軟件中一款較為強(qiáng)大的渲染軟件,具有很強(qiáng)的可視化效果,利用Lumion軟件中的漫游功能作為工程概況的部分(圖7),對(duì)于施工工序的動(dòng)畫制作和復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的工序介紹,采用3dmax和C4d軟件。目前市場(chǎng)上較為成熟的動(dòng)畫制作軟件,首推C4d,Cinema4DR10StudioBandle包含建模、動(dòng)畫、渲染、角色、粒子以及新增的插畫等模塊[5],可以說(shuō)MaxonCINEMA4D提供了一個(gè)完整的3D創(chuàng)作平臺(tái),以致Cinema4DR10是一款功能超強(qiáng)的三維圖像設(shè)計(jì)工具,Cinema4D所擁有強(qiáng)大的3D建模功能,完全能夠滿足施工動(dòng)畫的制作要求。對(duì)于高質(zhì)量要求的匯報(bào)視頻,采用C4d軟件,可以達(dá)到不錯(cuò)的效果。

1.5動(dòng)畫的剪輯和配音的處理

通過(guò)C4d或者3dmax形成每一個(gè)施工片段,對(duì)于零散的施工片段,進(jìn)行剪輯和配音,以及后期處理,形成完整的施工動(dòng)畫。在施工片段的制作前期,制作思路清晰、表達(dá)完整的配音稿(也就是施工步驟),是整個(gè)視頻短片形成,并完整性表達(dá)出方案思路的關(guān)鍵工作。首先明確好每一個(gè)時(shí)間幀的施工步驟和施工工序,根據(jù)整體配音稿來(lái)規(guī)劃好每一段施工片段,為形成完整的視頻短片提供基礎(chǔ),在剪輯軟件中可以采用愛(ài)剪輯和Pr,剪輯好動(dòng)畫短片,配好音,完整的短片制作完成(圖8)。

2結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)信息化、智能化技術(shù)不斷發(fā)展,對(duì)綠色建筑的要求不斷提高。以政策為導(dǎo)向的精細(xì)化管理,智能化管理綠色工地不斷推進(jìn),應(yīng)用BIM技術(shù)融入工程管理中已經(jīng)是一種必然的趨勢(shì)。目前BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用逐漸成熟,特別是在可視化應(yīng)用方面,方案級(jí)視頻匯報(bào)不僅僅是業(yè)主的要求,也是技術(shù)交底的重要輔助工具,符合BIM應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的要求[6-7]。但是現(xiàn)有的文獻(xiàn)對(duì)于方案級(jí)視頻的制作略有匱乏,本文基于BIM建模技術(shù),以新機(jī)場(chǎng)三標(biāo)的鋼箱梁轉(zhuǎn)體橋?yàn)閷?duì)象,采用動(dòng)畫制作軟件,以方案為基礎(chǔ),緊抓方案中的關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)形成關(guān)鍵幀,明確視頻制作的具體步驟,為現(xiàn)場(chǎng)方案級(jí)匯報(bào)視頻提供一定的借鑒意義。

作者:黃為 單位:中鐵十四局集團(tuán)第一工程發(fā)展有限公司