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三维建筑动画制作技术的的市场效应

文章出处:责任编辑::人气:-发表时间:2019-06-14 11:41:47【
1.国内外研究现状
三维建筑动画是通过计算机三维图形和图像融合的技术,并辅助建筑设计师将抽象的设计数据转化为极具视觉逼真的三维建筑物的动画,计算机动画的出现,给建筑行业带来前所未有变革。电脑动画作为三维建筑的展示,广泛应用于建筑设计、城市规划、园林景观设计等的设计制作过程中,并以3D技术为手段,融合电脑动画与影视特技手法,全面展示了城市建筑独特的建筑风格及环境,同时融入了鲜活的人物和生活情节以及对建筑物整体的的配套等生活内容进行全方位的表现"。国外在三维建筑动画方面首开先河,广泛用于大型高难度的三维建筑物模拟和漫游,不光可以在整个建筑物内外漫游,而且还模拟不同的气候环境对整体建筑的影响,以及对材料的分析,其逼真程度已经达到人眼难以分辨。
 
国内三维建筑动画起步较晚,大约在90年代中期,利用SOFTIMAGE、MAYA等软件模拟三维建筑动画,经过将近20年的发展,国内的三维建筑动画制作技术也已经有长足的进步,完成了为房地产开发商以及城市建设提供--种全新的数字化三维建筑的设计;随着中国经济不断增长,房地产带来市场的火爆,以及政府提借城镇建设,给建筑动画带来巨大的发展空间与市场动力,使得三维建筑动画前景更加一片光明。
 


2.进展情况
值得一提的是国内较早大规模的建筑动画有代表性的要属90年代原杭州大学王坚教投(阿里巴巴集团CTO)领导的北京故宫處拟漫游,他们大量使用了纹理和贴图,本质上还是二维的,但真实地还原了北京故宫的原貌,不用去北京,就可以在家里的电脑上参观北京故宫。另一个有代表性的是浙江大学潘云鶴院士领导的莫高窟灯煌艺术虚拟漫游,莫高窟的设计完全基于三维模型的架构,真实地模拟了灯煌莫高窟的壁画艺术。后来北京奥运会场地的建设,都使用了三维动画,反映奥运场馆的建设:近几年广告公司进军三维建筑动画遍地开花,而大部分用于房地产楼盘的制作。
 
建筑领域中人们最初给建筑设计动画的目的是让观众感受建筑空间的体验,如今吸收了电影和动画中的镜头移动、灯光、合成特效、配音、甚至包括立体视觉技术等,并且由早期的3D动画发展为今天的建筑群之间利用可调的镜头任意漫游、穿越、鸟瞰和人机交互方式,建筑物的恢宏气势自然而生;楼盘环境中的场景四季变化,楼盘周边环境的动态体现,以及在建筑场景中加入的动物,翱翔于天空中的飞禽,周边的气氛烘托达到以假乱真的感觉,制作出效果的建筑物外观、建筑物内部装修、园林景观、配套设施、人物、动物、自然现象(如风、雨、雷鸣、日出日落、阴晴月缺)等都是动态地表现在建筑环境中:如今建筑动画制作技术的应用最广的是楼盘设计、广告宣传、古建筑维护、古建筑复原等四。
 
城市规划领域中随着计算机三维图形和图像技术的不断发长,制作出的城市规划更能给观赏者以身临其境的感觉,使那些准备实施尚未实现的项目,通过3D动画让决策者和观众提前领略实施后的真实效果,也使得市民有知情权和参与权而修改设计。城市规划从整体的场景布局到复杂的动物模型,视觉效果的三维动画从静态到动态设计,从单个的模型展示到复杂场景的整体设计,大家分工分头进行工作,场景设计、灯光布置、纹理和贴图、动画和角色设计、绘制和后期处理。如今的城市规划是首先从创意设计和规划开始,再进行分镜头设计,明确各人的制作步骤,其中包括市政规划、街道建设、场馆建设、机场车站广场、报亭邮局银行、医院、数字校园、桥梁隧道立交桥:以及乡村规划、乡村形象展示、乡村数字化工程等动画制作”。
 
园林景观领域中包括国家公园、森林公园、自然文化遗产保护:园林景观动画制作有景区宣传。园区景观规划、场馆绿化、楼盘景观、地形地貌等表现的三维动画。园林景观同样从创意规划方案开始,然后分镜头设计,将园林规划建设方案,真实动态全方位的立体效果,从电脑中还原一个虚拟的园林景观。目前3D技术制作在大量植物模型上有了一定的技术突破和制作方法,使得用3D软件制作出的植物更加真实生动,植物种类的自然现象动作在3D。上也积累了大量的数据资料,使得园林景观的植物更具有逼真性,更能使观赏者以身临其境的真实感受。
 
但植物的多样化远大于前面几种3D的难度,其主要涉及植物模型多和广,制作的难度非常大,特别是在镜头转换角度的时候,树叶和树叶之间的相互穿透、枝权的交叉,树皮用3D的表示,而不用贴图和纹理等都在一定程度上的难度,但进展也很快,目前中国微软研究院和浙江大学CAD&CC国家重点实验室在这方面做了大量的探索,取得一定的进展。


 
3.存在问题和解决的方案
建筑动画虽然在商业上已经取得非常成功的战绩,画面的真实感越来越接近于自然的环境,但是存在的问题还是很多:例如静态、呆板、毫无生气的空间,缺少人文关怀,不能融人们鲜活的生活,没有情感交流,还有动态光影没有很好在建筑空间的表现,所以难以带给观众美的感受:问题是多方面,在一定的程度上表达建筑动画的软件工具仍制非常复杂,制作难度仍然很大,非3D动画设计师难以完成3D的制作,很多元素由建筑师想到的手法很难融入到3D动画中去,总之建筑动画目前主要的问题在于表达能力受限,同时我们认为解决这些问题并不应局限于建筑设计领域,而应当从影视艺术和其它交叉技术领域中寻求技术的解决方案。建筑师既不是动画设计师也不是电影导演,建筑师考忠的问题主要在建筑设计和空间方面,而没有像电影导演设计的特技和把握光影技术、动态影像的准确度;动画设计师有时也很难理解建筑设计师的设计意图,很难表现建筑师的情感问题,而导演对建筑的设计、3D动画的设计理解不深,协调好三者的关系显得尤其重要,将来的建筑师不仅仅限于建筑设计,
 
还要学习3D动画的设计,更要学习影视表现的手法用于指导建筑动画的设计创作,改善建筑动画表达能力不足的现状问。动静相结合的建筑动画在现在的建筑动画中充分的体现,要使得三维建筑变得鲜活起来,建筑动画必须从创意开始,像电影分镜头脚本那样的动态设计规划,建立详细的分镜头脚本和基于时间序列绘制草图,并配以文字、符号说明各个镜头的内容,包括整个场景布局、灯光布置、纹理贴图、光影动作、被摄主体和镜头运动等:分镜头脚本符合运动影像的时序变化特征,更能体现动画的最终效果,为后期制作提供明确的依据。在细节方面,引入动体和动态光影的技术,改善建筑动画场景单调呆滞的问题:如果加入了人物、动物角色后,就可以通过各种的表情、肢体语言等来表达情感方面同。
 
通过角色动画(人物或动物和建筑环境的互动来表现建筑的空间特征和设计理念,过去很少有人提出,现在还提倡角色动画的情感反应,这些现在都被普遍认为现在建筑动画的发展方向。以人为本是现代建筑的主要设计理念,在建筑动画当中适当地运用人物、动物角色和情感的表现,无疑能更好地诠释建筑动画的核心价值观。虽然情感设计的重要性,但是情感设计仍然是当前的设计难点之一- ,要使得人们进入建筑环境之后与有生命的动物进行实时交流,在理论研究上已经有很大的进展,但是使用到实际的建筑环境中,还有一段很长的距离。


 
4.研究方向
随着科技的进步和电脑软硬件技术的不断发展,建筑动画也进入了黄金的发展时代:过去的建筑表现手法基本是在平面设计、立面设计、剖面设计的基础上,用原始的手绘方式表现透视图和鸟瞰图,很难想象出最后的效果图,而三维动画正好弥补了这个缺憾,它能使我们在开始施工前就可以真实的感受到未来建筑的外部和内部空间,以及内部空间功能关系和周边的整体环境德协调,而且我们还能通过漫游的方式观察到建筑物的任何一个角落,甚至用镜头俯视的方式从建筑物的上面往F看,最终达到方案的满意效果图。
 
但是对于现今人们对建筑物和周边环境的变化以及真实和人的感知在内,都有很大的差距,特别是怎样把人的情感融入到动画中;创作人员不仅在建筑设计上下功夫,还要在计算机、力学、电影、美术、音乐等多方面技术上下功夫,建筑设计师的设计思想和设计理验也要跟得上三维动画软件进步,随着3D动画软件功能越来越强大,设计也变得相对简单;今后研究的方向还包括标准化灯光的真实模拟,标准化-系列模型库的建立等;除标准化以外,目前人体的动作和皮肤还比较僵硬,动物运动的姿势还不够真实,衣服随着人的运动还不能真实反映其效果,气候的变化要实时准确模拟还有很多路要走四:植物的3D动画效果更是重点的研究目标,还有图形和图像在动态中融合、情感在建筑物中的表现,以及美学、电影等表现手法都是当前的研究方向。


 
5.发展前景
政府提倡加快城镇建设,有政府的支持,建筑动画产业作为新媒体环境下的新兴产业,应用越来越广泛,前景十分看好:在建筑设计、城乡规划、园林设计和自然文化遗产保护等领域都具有强劲的竞争力。随着软硬件技术的进步,三维建筑动画设计和制作变得更为容易,用户只要有一台较高配置的个人电脑,就可以参与到该行业的竞争,使得更多建筑动画的爱好者和创业者加入到该行业中,这对我国的建筑动画的发展和对国内动画整体水平的提升,更具有积极的意义。同时随着力学、数字化、美学、音乐等元素的加入,加上电影等表现手法应用到建筑的动画中,使得建筑环境中的情感更加表现突出,三维建筑动画也必定有一个质的飞跃,其艺术性和生动性浑然而生,建筑动画的前景一片光明。


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