屈志剛+曲曉寧

三維動畫作為三維成果展示的重要方式，對工程設(shè)計(jì)和施工具有重要的意義。本文基于Bentley三維協(xié)同設(shè)計(jì)平臺，以具體的工程設(shè)計(jì)和施工為實(shí)例，介紹工程三維動畫制作的方法與技巧，旨在為相關(guān)工程三維設(shè)計(jì)人員提供參考和借鑒。

不要以為完成三維設(shè)計(jì)就大告成功了，如何向業(yè)主和施工單位生動、形象地展示設(shè)計(jì)成果，仍然需要制作人員開動腦筋。否則，再好的設(shè)計(jì)也可能不被人理解。

不止展示設(shè)計(jì)成果

在水利工程勘測、設(shè)計(jì)、施工領(lǐng)域，如果采用傳統(tǒng)的二維形式來展示規(guī)劃設(shè)計(jì)成果，主要還是通過文字報告、表格數(shù)據(jù)、平面圖紙等二維形式來展示設(shè)計(jì)成果，缺乏直觀性，非專業(yè)人員往往難以看懂。尤其對大型、復(fù)雜的水利樞紐工程來說，傳統(tǒng)的二維圖紙往往很難對建筑物各部位的形狀和空間位置直觀描述清楚，需要相關(guān)人員具備較強(qiáng)的空間想象能力，對項(xiàng)目成果匯報、項(xiàng)目審批、設(shè)計(jì)交底等工作造成障礙。

而三維動畫能夠?qū)⑽矬w的形態(tài)、空間位置、表面材質(zhì)、運(yùn)動過程等直觀展現(xiàn)出來，并在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)初期對工程的方案比選、重點(diǎn)建筑物和工程建成后的效果進(jìn)行仿真模擬。此外，三維動畫還可以將深入水下、地下、山體等無法直接觀察的工程內(nèi)容模擬出來，經(jīng)過不同角度、不同層次的觀察與分析，找出設(shè)計(jì)中存在的不足和缺陷，及時糾正工程設(shè)計(jì)中存在的問題，為設(shè)計(jì)人員提供正確的決策依據(jù)，從而提高工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。

在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，對具體工程進(jìn)行三維成果展示的手段和方法是多樣的，目前工程技術(shù)人員較多采用的方式主要有以下幾種：直接展示三維軟件中組裝的信息三維模型，剖切成平面或三維圖紙，制作三維動畫，制作效果圖，發(fā)布成三維PDF，制作成虛擬現(xiàn)實(shí)、仿真系統(tǒng)進(jìn)行演示。

以上幾種常用的三維成果展示方式各具特色、各有優(yōu)勢，但是在工程設(shè)計(jì)成果匯報展示時，最常用、最直觀、效果最好的是三維動畫。

歸納起來，要想通過三維手段將工程展示清楚，其三維展示成果的內(nèi)容應(yīng)包含兩方面：

其一，技術(shù)展示，即對工程設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。根據(jù)工程設(shè)計(jì)的不同階段，有重點(diǎn)地對工程設(shè)計(jì)情況進(jìn)行展示，如工程的水文地質(zhì)條件、工程的布置結(jié)構(gòu)、所采取的施工工藝、不同方案的比選、建成后運(yùn)行原理和工程投資等。應(yīng)用三維動畫對工程設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)展示時，應(yīng)該做到目標(biāo)明確，重點(diǎn)突出，思路清晰，深入淺出，易于理解。

其二，效果展示，即對工程形象進(jìn)行展示。在工程設(shè)計(jì)的不同階段，通過三維動畫可以對工程重點(diǎn)部位乃至整體成果進(jìn)行仿真模擬展示，生動、直觀地向人們展示工程建成后的效果。應(yīng)用三維動畫對工程形象進(jìn)行效果展示時，三維動畫場景應(yīng)或大氣，令人心曠神怡；或唯美，令人賞心悅目；或新穎，令人耳目一新；或巧妙，令人嘆為觀止。

六個要素影響效果

三維動畫的效果受到多種因素的影響與制約。根據(jù)筆者多年的工程三維動畫制作經(jīng)驗(yàn)，以及南水北調(diào)沙河渡槽、前坪水庫工程、尼日利亞公路和咸陽漆水河渡槽等工程總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，要取得理想的三維動畫效果，應(yīng)注意以下六個要素：

第一，材質(zhì)和配景的選擇。一些工程技術(shù)人員認(rèn)為在工程三維動畫中，隨便貼上材質(zhì)就行，配景時簡單地插兩棵樹就可以了。這種想法是不可取的。如圖1所示，如果這個山體隨便找個山體圖來貼，那么山坡上清晰的沖溝就表達(dá)不出來，整體就會缺乏真實(shí)感。圖2反映的是非洲公路場景。雖然非洲很荒涼，但樹木等配景也必須有，而且要做到適量，樹種選擇要合理，樹的大小要搭配協(xié)調(diào)。材質(zhì)和配景選取是否得當(dāng)是一個工程動畫能否取得優(yōu)異效果的基礎(chǔ)和保障。

第二，適當(dāng)?shù)臒艄庠O(shè)置。燈光的選取和設(shè)置是工程三維動畫制作過程中是最為復(fù)雜和繁瑣的工作，燈光一定要根據(jù)模型材質(zhì)和動畫場景的需要來選取。燈光的設(shè)置是在選定燈光類型的前提下對燈光的色彩、強(qiáng)度、衰減、陰影等效果和參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置和調(diào)整，直至達(dá)到理想的效果。想要取得良好的燈光設(shè)置效果，制作人員需要耐心細(xì)致地工作，付出大量的時間和精力。此外，制作人員還要有一定的經(jīng)驗(yàn)積累，對日常生活中自然光線有所觀察和領(lǐng)悟。如果說材質(zhì)和配景選取得當(dāng)是一個工程動畫取得成功的基礎(chǔ)和保障，那么燈光的選取和設(shè)置是工程三維動畫取得成功的關(guān)鍵和根本。

第三，獨(dú)到的相機(jī)視角。在三維動畫制作過程中相機(jī)視角的選擇很重要。如果隨便設(shè)置相機(jī)視角，簡單地走直線、轉(zhuǎn)圈，看久了會讓人頭暈。而獨(dú)到的相機(jī)視角選擇，會給人不拘一格、耳目一新的感覺。比如，通過讓相機(jī)視角在俯瞰時左右搖擺，就能做出坐在正在飛行的飛機(jī)上觀看那樣的效果。通過對相機(jī)視角的設(shè)置，還可以在全景漫游時做出像蒼鷹鳳翔一樣的感覺。獨(dú)到的相機(jī)視角需要制作者在三維動畫制作過程中進(jìn)行大膽的摸索和嘗試。制作人員還可以借鑒一些優(yōu)秀電影里相機(jī)視角的選取。

第四，新穎的展示創(chuàng)意。要想讓工程三維動畫的效果與眾不同，還需要有新穎的展示創(chuàng)意。好的創(chuàng)意需要制作人員充分發(fā)揮想象力，對自己想要表達(dá)的工程設(shè)計(jì)理念有深入的理解，還可借鑒其他作品中好的創(chuàng)意。好的創(chuàng)意會使三維動畫栩栩如生，令人過目難忘，起到錦上添花的效果。

第五，添加必要的特效。在工程三維動畫的后期制作過程中適當(dāng)?shù)靥砑犹匦鞘直匾?。恰?dāng)?shù)靥砑雍褪褂锰匦Э梢允构こ倘S動畫的品位和效果得到提高和升華。

第六，完美的音樂音效配合。音樂和音效在工程三維動畫中不可或缺。音樂和音效要與動畫場景相匹配，音樂的節(jié)奏要與畫面合拍。復(fù)雜的大型工程項(xiàng)目的三維動畫應(yīng)該添加適當(dāng)?shù)闹v解。

注重制作人員素質(zhì)培養(yǎng)

優(yōu)秀的工程三維展示動畫通常很費(fèi)時間和精力，在制作過程中，相關(guān)人員要留出充足的時間，先確定設(shè)計(jì)思路，編寫腳本，做好規(guī)劃。

同時，相關(guān)的制作人員配置也非常重要。在實(shí)際工作中，我們在制作三維動畫時一般采用1人主導(dǎo)、多人配合的模式。如果不采用這種人員配置方式，而是各自為政，往往會導(dǎo)致畫面、燈光、風(fēng)格混亂。

工程三維展示動畫對制作人員提出了較高的要求。從筆者多年的工程三維動畫制作經(jīng)驗(yàn)來看，三維展示動畫制作人員應(yīng)具備以下素質(zhì)：

第一，對工程設(shè)計(jì)有充分的理解與思考。只有對工程項(xiàng)目有充分的理解與思考才能分清主次，抓住重點(diǎn)、思路清晰，才能準(zhǔn)確把握三維展示動畫的主題與脈絡(luò)。

第二，要有美感，懂得欣賞美、詮釋美。欣賞美、詮釋美需要一定的天賦與靈感，更需要我們對生活的細(xì)心觀察和體會。將審美運(yùn)用到三維動畫的制作中會使動畫效果更加真實(shí)和自然。

第三，具有一定的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)手段和素材的積累。做任何事都離不開經(jīng)驗(yàn)的積累和指導(dǎo)，需要在工作中認(rèn)真總結(jié)和體會。技術(shù)手段選取得當(dāng)可以提高三維動畫的制作效率和質(zhì)量。素材的積累能夠大大減少素材選取和設(shè)置的時間。

第四，要具有創(chuàng)新精神和不懈追求完美的品質(zhì)。沒有創(chuàng)新精神就不會有進(jìn)步，不追求完美就做不出好的作品來，更做不出精品來。可以說，具有創(chuàng)新精神和不懈追求完美是三維展示動畫制作人員必不可少的品質(zhì)。endprint