以《水利工程概論》為例看水利工程設(shè)計中三維動畫技術(shù)的應(yīng)用前景

趙 蓓

華北水利水電大學(xué)水利水電工程系編中國水利水電出版社出版

三維動畫技術(shù)因其強大的數(shù)字特技效果、較強的可塑性和直觀的渲染效果等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)之中。探究水利工程建設(shè)領(lǐng)域的三維動畫技術(shù)應(yīng)用，并分析其發(fā)展帶來的影響，能夠為將來的實踐創(chuàng)新和社會價值實現(xiàn)帶來新的思考，這也成為許多專業(yè)人士關(guān)注的重點話題之一。中國水利水電出版社出版的《水利工程概論》一書，將水利工程行業(yè)的發(fā)展放在新的研究視角之中，分析了三維動畫技術(shù)所帶來的新特點。

《水利工程概論》以現(xiàn)代水利工程基本理論知識為核心，以工程的應(yīng)用為主線，系統(tǒng)地介紹了水利水電工程的具體內(nèi)容。全書共分十章，可以概括為三部分內(nèi)容：第一部分為第一章，主要介紹水利工程的定義、內(nèi)涵、發(fā)展背景及理論基礎(chǔ)，還介紹了現(xiàn)代水利工程的發(fā)展趨勢。第二部分囊括第二章至第六章，主要介紹了水利工程的分類、組成、工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計要求等內(nèi)容，具體包括水利工程中擋水和泄水建筑物、調(diào)水建筑物、水電建筑物、河道治理工程、水庫大壩等相關(guān)內(nèi)容。第三部分囊括第七章至第十章，主要介紹了水利工程的安全分析、工程運營、管理模式、組織架構(gòu)等內(nèi)容，具體包括水利工程施工、水庫運行管理、灌排設(shè)計與節(jié)水技術(shù)、城市水務(wù)工程和生態(tài)水利工程，幫助讀者進(jìn)一步了解水利工程設(shè)計的各個層面，并結(jié)合現(xiàn)實的水利資源、地理環(huán)境、區(qū)域劃分等特點為水利工程建設(shè)提供理論支持。

該書運用大量案例來分析水利工程的技術(shù)應(yīng)用，并結(jié)合三維動畫技術(shù)來分析其發(fā)展的創(chuàng)新價值，結(jié)合水利工程的現(xiàn)實依據(jù)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，巧妙地化解各種弊端，通過建立模型的方式提高水利工程設(shè)計的水平，因此要充分發(fā)揮三維動畫技術(shù)在水利工程設(shè)計方面的有效作用，相關(guān)舉措如下。

首先，提供廣泛的數(shù)據(jù)支持，優(yōu)化模型設(shè)計。在水利工程設(shè)計方面融入計算機(jī)三維動畫技術(shù)是歷史發(fā)展的趨勢和有效途徑，只有建構(gòu)出真實、客觀、生動和形象的三維立體圖像，才能夠讓工程設(shè)計的圖像真實地呈現(xiàn)在設(shè)計者眼前，增強設(shè)計者對于空間化建筑結(jié)構(gòu)的理解和認(rèn)知，從而設(shè)計出科學(xué)的水利工程。因此，必須重視計算機(jī)三維動畫技術(shù)在水利工程設(shè)計中發(fā)揮的具體作用。只有真實有效的數(shù)據(jù)信息才能夠為可視化的模型設(shè)計提供依據(jù)，水利工程建筑涉及體積、面積、空間狀態(tài)、形狀大小等不同的量化結(jié)構(gòu)，因此在模型設(shè)計方面，更需要采用大量真實客觀的數(shù)據(jù)樣本，而三維動畫技術(shù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析開展模型構(gòu)建，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)。除此之外，還可以利用各種設(shè)計軟件進(jìn)行一站式的設(shè)計輸出，也可以通過數(shù)據(jù)模板化的設(shè)計，為水利工程打造直觀形象的模型圖像。

其次，采用真實的技術(shù)模型，建立直觀的三維立體圖像。與二維圖像技術(shù)相比，三維動畫技術(shù)具備更強的數(shù)據(jù)分析能力、模型建構(gòu)能力以及著色渲染效果，可以對二維圖像技術(shù)模型進(jìn)行自動識別，持續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)更新，并且能夠生成更加直觀的三維效果設(shè)計圖，不需要實際構(gòu)建設(shè)計模型，就可以讓人們更加準(zhǔn)確、全面、系統(tǒng)地了解水利工程的建筑結(jié)構(gòu)和外觀形象，從而優(yōu)化自身的設(shè)計方案，提升水利工程的設(shè)計水平。除此之外，三維動畫技術(shù)還能夠根據(jù)數(shù)據(jù)信息對水利工程的結(jié)構(gòu)重心、空間利用、成本消耗等作出具體而有效的估算，從而全面推動水利工程設(shè)計的創(chuàng)造性革新。

最后，增強產(chǎn)品的可視化效果，優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)。三維動畫技術(shù)不僅能夠全面融入水利工程建設(shè)的各個方面，而且能夠強化相關(guān)人員之間的溝通與協(xié)作，呈現(xiàn)出更加真實的設(shè)計圖，從而幫助設(shè)計者提高設(shè)計水平和設(shè)計效率，展現(xiàn)自身的設(shè)計優(yōu)勢。三維動畫設(shè)計圖最大的優(yōu)勢便是具有立體性、直觀性和生動性的特點，因此其在水利工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計和外觀設(shè)計等環(huán)節(jié)能夠呈現(xiàn)得更加生動和準(zhǔn)確，可視化效果也更加明顯，并且能夠減少設(shè)計人員之間無效的溝通和資源的浪費，提高工作效率，克服傳統(tǒng)平面設(shè)計過程中存在的種種缺陷，以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，生產(chǎn)出更加優(yōu)質(zhì)、科學(xué)、合理的水利工程設(shè)計產(chǎn)品。除此之外，設(shè)計者還要學(xué)會充分運用一些技術(shù)軟件，將水利工程的結(jié)構(gòu)、規(guī)模集成數(shù)據(jù)庫，設(shè)置用戶互動模式、沉浸式交流界面、外部接口等，這將全面優(yōu)化水利工程的設(shè)計流程，提高工程設(shè)計的兼容性和真實性。

綜上所述，水利工程的建設(shè)和發(fā)展要時刻融入現(xiàn)代化的技術(shù)手段，將三維動畫設(shè)計作為水利工程建設(shè)發(fā)展的核心推動力量，通過優(yōu)化數(shù)據(jù)庫、建構(gòu)可視化的圖像、生成直觀的數(shù)據(jù)模型，更加真實、全面地展示水利工程的建筑結(jié)構(gòu)、外觀形象和構(gòu)成方式，提高設(shè)計人員的工作效率，提升水利工程的整體設(shè)計水平，減少繁雜的設(shè)計流程，使得水利工程的設(shè)計更加完善。