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    1. 建筑動畫

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      奧運.世博場館動畫團隊

      18年三維動畫制作經驗

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      建筑施工動畫的傳播意義和動畫的技術創新!

      文章出處:責任編輯::人氣:-發表時間:2019-05-05 15:48:13【
      1.運用建筑施工動畫傳播創新技術的意義
      隨著我國經濟的高速發展,建筑施工中創新技術已大量涌現。怎么有效傳播它,非常重要。如果不能使操作人員對施工技術正確理解,任其隨意施工將會產生嚴重后果。眾所周知,結構工程師對建筑進行設計時,對預計完成的結構一般都經過嚴謹的計算和分析,再經過圖審單位嚴格審查,一般是不會有問題的。但在施工中,結構尚未完成,結構可能處于不穩定狀態,如果施工不當,就有可能發生工程倒塌事件。例如1974年7月20日某廠玻璃器皿車間(開板結構),在施工過程中倒塌,造成15人死亡、31人受傷0,就是這種原因造成的。該工程的施工在當時也算高新技術了。教訓是慘痛的。這僅是舉了結構上的一個例子。從更廣義的層次上來說,使施工人員對技術全面理解是非常必要的。否則也可能發生其他方面的錯誤操作,致:使損失。
       
      創新技術,有前所未見的特點。以往對施工工藝的傳播主要是文字加插圖形式進行的。常常有這樣的現象:在實際現場看一眼就能了解的東西,往往用十幾頁紙都難以說清楚。例如:上世紀80年代初,在波形管技術未發展起來前,筆者所處工程現場,就有很好的后張法預應力混凝土施工折型孔道的成孔技術,由于文字描述的非直觀性,致使現在的從業者已很少有人知道這種施工方法了??梢酝茰y,由于文字這種傳播與接受的費勁性,使部分在局部發展起來的先進技術在時間的長河中湮滅了。所以如果能用建筑施工動畫(下文稱施工動畫)傳播創新技術應該可以說是一個好的選擇。


       
      2.使用施工動畫在傳播創新技術中的優勢
      建筑施工動畫(下文簡稱施工動畫),可以表現從未在現實中出現過的場景,這是視頻實拍所不能相比的。在創新技術傳播上有不可替代的特性。它和視頻實拍相比可以不受時間、地點、時機及社會因素的限制。它的超現實功能,可以任意選擇所需要的視角,甚至物體的內部,在教學中可以更醒目的用動畫的方法指示場景中人們應注意的1地方。為了使主體更突出,它可以將要,表現的物體周圍的物體設置成半透明。它可以表現施工工藝的原理、可以顯示物體內部的液體流向、可以表現物體內部發生眾多細小的甚至分子級別的化學、物理變化。
       
      3.施工動畫對軟件可能的選擇動畫軟件非常多,在二維動畫中,已有眾多的Flash高手做出眾多的建筑施工動畫,所以二維施工動畫Flash應是主流。在三維通用動畫制作軟件中, Softimage|XSI、Light wave、MAYA等軟件多偏重影視,而3ds Max則偏重于建筑。在建筑行業、建筑設計投標動畫房地產促銷動畫中,多采用3dsMax軟件制作,這些將對施工動畫產生很大影響。事實上現在已有眾多優秀施工動畫是3dsMax軟件制作的??梢酝茰y,3ds Max軟件將是以后一段時間里制作施工動畫的主流。由于Flash已有眾多的制作高手了,考慮3D動畫將更逼真、更能從不同角度展示操作工藝,對硬件要求更高,所以,后面我們將探討3dsMax軟件能否為制作施工動畫提供所需要的條件.3dsMas最新版本是3ds Max200821。
       
      4.3ds Max軟件所能提供的制作施工動畫技術淺探
       
      4.1.3dsMa部分簡單動畫技術的初步分析
      一般認為和Softimage |XSI、MAYA等高等團大型口軟件相比,3dsMax只能算-種中型軟件。但僅這中型軟件3dsMax所提供的最簡單關鍵幀動畫功能中,例如只考慮使用平移、旋轉縮放,并再加上3dsMax提供的變形命令,已經可以使幾何體表現出任何形態,出現在任何位置。
       
      另外,3dsMax幾乎允許所有的連續性參數設置按鈕中設置動畫。例如在不同時間對幾何體彎曲、錐化、扭曲、融化的命令指定不同的參數,幾何體就會隨著時間的進展表現為不同的形狀。甚至在材質編輯器上都可以設置動畫,在不同時間給物體指定不同的顏色,計算機將自動產生顏色漸變的動畫。如果給幾何體貼一個AVI貼圖,連時間都不用設置,幾何體表面就會隨時間產生放電視的效果。最不可思議的是,在編輯器里甚至能控制物體外形。如果要想幾何體在外形上有所變化,可以使用凹凸貼圖,或置換貼圖,就可使幾何體發生形變。
       


      現在我國已有眾多的效果圖從業者,一個熟練的效果圖從業人員,已可以繪制出物體任何可能的外形,使其處在任何位置。表現出任何顏色、質感、紋理、光影形態及不同的透明度。根據電影成像原理,利用眼睛圖像殘留,只要有了眾多逐漸變化的靜幀圖像,在時間軸上逐幀展示。我們就可以使圖像動起來。3ds Max關鍵幀技術使我們只需指定第一幀及最后一幀圖像,而眾多中間的圖像,計算機就會為我們自動繪制。
      另外, 3ds Max強大的粒子及粒子流系統,空間扭曲、導向器等,可以逼真的模仿出電燁光,大樓爆破中逐漸由底部變成碎片、并倒塌的過程。甚至可以使散亂的粒子逐漸堆積成任何指定形狀的幾何實體。
      綜上所述,僅上面的方法從理論上講,3dsMax已提供給我們用直接的或間接的方法制作出任何施工動畫的可能?,F在的間題是我們指定最初靜幀圖像及最后-幀靜幀圖像后,怎樣控制電腦繪制的眾多靜幀圖像,按我們希望的過程發生變化,使我們的設置更加省力。
       
      4.23dsM ax的動畫挖制功能
      3dsMax在施工動畫中可能要用到的建筑施工動畫制作技術遠不止前文所述.在控制運動動畫方面要使用的約東控制器就包括附著約束.曲面約束.路徑約束、位置約束、鏈接約束方向約束、注視約:東,它可以控制幾何體運動朝我們希望的規律運動。在動畫菜單中的東二級菜單可找到它們。在控制動畫在形態方面的動畫,!在3dsMax修改器菜單里,種類非常多,當然它們不僅僅只是控制變形。由于篇幅的關系這里就不一一詳述。以上每一條命令,在動畫師手中都會產生奇妙的效果。
       
      43.軌跡視圖、曲線編輯器與攝影表
      動畫的調節- . 般在曲線編輯器與運動面板里進行。在曲線編輯器,可以編輯動畫在不同階段的變化速率。移動關鍵點位置副除關鍵點指定超出動畫設置范圍外的動畫變化規律.攝影表里可以更方便的移動、復制、粘貼關鍵幀。
       
      4.4.運動面板
      運動面板軌跡欄可以顯示對象的動畫運動軌跡,并直接在軌跡上編輯它。還能塌陷動畫軌跡。歲數欄可以編輯、刪除關鍵點及指定關鍵點輸出輸入動畫變化速率類型,還有一個指定控制器的小間號圖標,點擊它可以為我們打開一個指定浮點控制器的列表。運動面板功能強大,這里也不一 一列舉。
       
      4.5.動畫層
      3dsMax像別的繪圖軟件,對圖形設置層的概念一樣,對動畫也引入動畫層的概念,對同-對象的多種動畫類型放入不同的層。使用動畫層可以將同一個對象的多種動畫形式合并到一起,還可以在做動畫試驗時使用層來儲存動畫試驗,并根據個人的需要打開或關閉它,也使動畫設置思路更加清晰,更加有條理。
       
      4.6.鏈接和運動學
      3ds Max可以使一個對象鏈接到另一個對象,使父對象對子對象進行限制,也可以使子對象對父對象的行為進行繼承,也可以自由選擇限制什么、繼承什么。這些都可以在層次面板進行設置.
      在處理有鏈接關系的物體時,3dsMax有正向運動學FK與反向運動學IK.正向運動學使用至上而下的順序工作,反向運動學使用目標導向的工作方法。例加制作吊裝動畫時,可以使用反向運動學,先被吊目標吊鉤一滑輪組→小車變幅→大臂及與其連接成一體的上旋轉支撐→下旋固定支撐等,直至固定支撐座.連級向上設置我們想嬰的約束類型、快速完成動畫工作,使工作更有效率。
       
      4.7.動力學 系統和布科、衣服修改器
      reactor是3ds Max的一一個功能強大的動力學模塊.它能給對象指定如質量、摩擦力、彈力等物理屬性,能適時進行剛體、軟體的碰撞計算,還可以模擬繩索、布料和液體等動畫效果,支持風力、馬達驅動等物理行為。值得說明的是,reactor動力模擬是在自身提供系統中進行的,它可以和其他關鍵幀動畫混合。但如果要完美的融合,要進行一定的設置。除reactor 動力學系統有布料外, 3ds Max另外提供一個功能更強大的衣服修改器和布料修改器,使膜材料對現實的模擬動畫更加逼真。
       
      4.8.其他方面的說明
      3ds Max可以對一組物體進行群組行為指定,它也有可能應用到施工動畫中去。3ds Max還有自己的腳本語言,主要是調用3dsMax提供的各種功能來組成新的功能,最大的好處是提高效率(同。3ds Max雖不是高端軟件,但已是博大精深。筆者由于水平有限,對該軟件了解不全,還有一些簡單的問題,但由于此篇幅所限,就不談了。
       

      3ds Max直接描述的對象為整塊幾何體(剛體、軟體、繩索、布料)和有速度及壽命的分散粒子.對整體類幾何體來說,能很好的模仿、拱、殼、膜、網架、爬、升模平臺、吊線、平移導軌、激光、升、頂裝置、吊裝設備、機械設備、外墻板塊飾面連接點.升板法、屋面鋼結構整體滑移、橋梁的懸臂拼裝法施工、預應力張拉等,并能方便的設置約束與動畫而3dsMax粒子系統更多的是描述雨、雪、火、塵、碎片及帶有速率的群體離牧物,它可以成功的表現建筑物的原地爆破。而對在別的物體的外力下才會被動的改變聚合形狀和部分分離運動:的,大量由微小子物體構成的集合體(如土、砂子、砼)沒有直接對應的描述模型.但仍可以用整體及運動型粒子通過特殊的設置替代模擬。例如筆者就成功的對一個平面對象使用置換貼圖加二級噪波貼圖,加漣猗修改器模擬出砼受振搞棒振搗,逐漸平復泛漿的過程。
       
      筆者對眾多工藝進行考察,并對其動畫設置進行思考認為越是機械化程度高的高新工藝,越是易于設置動畫,越是常見的傳統建筑工藝,動畫設置越是麻煩。例如隧道盾構法施工,雖在軟泥環境中施工,但機械化程度高,動畫設置就比較容易。幸運的是高新施工對施工動畫需求高,而傳統司空見慣的傳統低水平施工工藝對施工動畫幾乎沒有什么需求。僅僅對3dsMax軟件功能的分析,目前在軟件方面,尤其表現高新工藝方面,可以知道軟件方面已充分具備了開展制作三維施工動畫的條件。并且能很好的表現創新工藝。
       
      5.施工動畫對計算機硬件配置要
      僅使用3dsMax做分析.使用3ds Max制作動畫,最低配置CPU在450MHZ以上,內存在128MB已經可以運行問?,F在市場上賣的新電腦CPU一般頻率都在2000MHZ、內存都在1024M以上??紤]到FIash軟件要求更低,可以說制作施工動畫,硬件條件也已成熟。但就筆者的看法,要在實際應用中制作動畫在3dsMax動輒要有幾十萬或上百萬的點和面,即使使用目前最高配置的電腦,仍有不足感覺。如果實際使用,為了提高效率,制作更復雜的動畫,最好配置好點的計算機,尤i其顯卡要好。另外,視頻文件很占硬盤隨便一個動畫,都要占十幾G的空間,最好使用大硬盤。
       
      6.配套軟件;
      1)使用PhotoShop 制作動畫材質。
      2)使用Premiere編輯影片,加入制作的施工動畫,加入解說詞、加入實拍的視頻文件、插入靜幀照片及顯示關鍵性數據的圖表施工網絡圖、節拍施工計劃等。
      3)使用After Effects或Com一bustion (如使用C m busion計算機最低配置內存為IG)為處理制作好的動畫加入特效。
      4)也可以更用PowerPoint進行施工技術交底,其中插入拍攝的視頻、照片和制作好的動畫。
       



      7. 施工動畫制作的目標及制作原則舉例
      施工動畫必須能指導施工
      現在看到一些不好的現象。有些非施工技術專業人員所制作的施工動畫只是用切片移動技術,或布爾運算子物體移動技術,制作出建筑生長動畫,或者讓吊車大臂晃來晃去,連施工的操作平臺都沒有,具體怎樣進行施工?使人一頭霧水。為動畫而動畫,且收費不菲,容易使人對施工動畫的作用發生誤解,使施工動畫的開展受阻。
       
      施工動畫可以簡略場景中的物體,使要顯示的操作主體更突出,但這種減少必須使受眾心中對施工工藝的操作方法看的更明白.即使以前米見過的情況下,可直接進入現場進行操作。在此舉一個非創新性技術的例子來說明施工動畫指導施工的側重原則。如在表現一個上高強螺栓的動畫里,可以不顯示人及人手,只顯示扳手的轉動,但必須在動畫里顯示初擰和終擰的扭矩值,及終擰螺帽時外露絲扣圈數,對已操作過的螺栓做出標記等。
       
      8.結語
      展開運用施工動畫的軟硬條件以成熟我們在傳播創新性技術上應使用施工動畫這個工具。建筑施工動面在傳播創新技術上有無可替代的優勢經常進行高新技術施工的建筑施工企業應重視它.創新技術先用三維施工動畫模擬出來,易與相關方的溝通,能及時發現其中的問題。包括前文所述的類似玻璃器皿車間那樣的問題)。
       
      施工動畫在施工方案投標方面,能表現企業的高科技創新技術,體現企業技術實力。;對操作工人的技術交底使用施工動畫將使工人更快掌握創新技術的應用。施工動畫還可以使用在施工組織設計報審方面。設計單位對新結構、新材料、新工藝及特殊結構的建設工程的安全播施建議可以使用施工動畫表現出來??梢允拱踩胧┙ㄗh更直觀,更易理解。
       
      必須指出純三維動畫在目前還是有缺陷的,在表現關鍵性數據方面,因為它表現的連續性,還沒有文字那樣查閱方便。當前還必須運用綜合的辦法傳播施工技術.3ds Max現在也有了一定的互動功能,可以預見施工動畫,最終將彌補這種缺陷。
       
      隨著3ds Max使用及教學經驗的積累,中文版的發行,施工動畫將越來越好學。書上十幾頁的教材,其操作也就是幾分鐘。實際模仿兩遍就能學會。學習軟件,本質上就是在窗口的哪一個位置找到相應的命令按鈕,按什么順序操作。如果企業能招聘到合適師資,就能快速培訓自己的工程技術人員。施工單位工程技術人員,宜掌握施工動畫這種利器。
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