基于Sketchup下的景觀漫游動畫制作

摘 要：園林景觀三維動畫表現(xiàn)目前已經(jīng)成為景觀設(shè)計效果展示的重要手段，廣泛應(yīng)用于園林景觀設(shè)計，應(yīng)用領(lǐng)域逐漸超越了效果圖。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計算機技術(shù)的發(fā)展，將影視科技與三維動畫結(jié)合到一起，能夠更加生動地表現(xiàn)園林景觀作品的風(fēng)格和設(shè)計師的設(shè)計理念。該文以運城學(xué)院主景區(qū)為例，通過利用草圖大師強大的建模功能和場景優(yōu)化功能，與其他專業(yè)繪圖軟件的合理配合，探索制作大型場景園林景觀動畫的方法。

關(guān)鍵詞：景觀漫游；三維表現(xiàn)；園林景觀動畫

中圖分類號 TP391.41 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）22-98-03

Abstract：The three-dimensional animation of landscape has become an important means to show the effect of landscape design，which widely used in the landscape design process，the application of three-dimensional animation gradually beyond the rendering. With the development of science and technology， especially the development of computer technology and the three dimensional animation， film and television to together，to a more vivid expression of the landscape work style and the design concept of stylist. A case study of Yuncheng university main scenic spots in this paper， by using sketchup powerful modeling and scene optimization function， cooperate with other professional drawing software is reasonable，explore the method of making large landscape scene animation.

Key words：Landscape roaming； Three-dimensional performance； Landscape animation

隨著園林景觀行業(yè)的發(fā)展，客戶對景觀效果表達提出了更高的要求，景觀動畫應(yīng)運而生。景觀動畫可以將室外的園林景觀進行全方位、多角度的展示，計算機硬件的不斷更新和三維軟件的不斷升級，為園林景觀三維動畫的發(fā)展提供了技術(shù)支持。通過這些先進的軟件技術(shù)，可以把數(shù)碼技術(shù)和電影的2種表現(xiàn)手法融合在一起，將室外景觀進行多維度展現(xiàn)。設(shè)計師通過精心設(shè)計鏡頭，將鏡頭不斷變換和移動，把自己的設(shè)計作品虛擬的展示在客戶面前。客戶通過景觀動畫，能夠直觀的了解設(shè)計師的設(shè)計思想和理念，方便與設(shè)計師進行交流和溝通。

1 景觀動畫技術(shù)表現(xiàn)形式的優(yōu)越性

1.1 具有三維性 園林景觀動畫不像園林景觀效果圖那樣，是靜止的圖像展示，表達的信息量有限，它隨著鏡頭的移動和旋轉(zhuǎn)，在縱深方向上變動，增加了景物的立體感和空間感。通過電腦三維軟件制作的園林景觀動畫，在模型制作后期賦予了虛擬的陽光、天光、極力模擬自然中的光影效果，景物逼真、形象，使觀眾產(chǎn)生身臨其境的感覺。

1.2 具有藝術(shù)感染力 在制作園林景觀動畫時，通常會以觀看者的心態(tài)和邏輯為出發(fā)點，設(shè)置不同的動畫鏡頭及不同風(fēng)格的特效，去迎合觀眾的心理感受和邏輯思維規(guī)律，同時給予動畫獨特的背景音樂，能讓人輕松地投入到場景氛圍中，使觀眾產(chǎn)生共鳴。

2 景觀要素的制作

園林景觀動畫通過三維軟件模擬現(xiàn)實場景進行建模，運用三維動畫手段將虛擬園林景觀通過鏡頭移動的方式形象的展現(xiàn)給觀眾，在此過程中，景觀要素的制作是關(guān)鍵一步。

2.1 地形 在二維圖形中，地形是通過等高線來表達；在景觀動畫中，地形是利用相關(guān)軟件，根據(jù)等高線數(shù)據(jù)構(gòu)建三維模型。地形的形式多種多樣，相對于自然地形，規(guī)則的地形構(gòu)建起來比較容易。但在景觀中，主要的地形是自然地形，自然地形的變化是景觀動畫中重點表現(xiàn)的景觀要素之一，而且是構(gòu)建難度較高的。因此，自然地形模型的構(gòu)建需要準確的參數(shù)、精準的CAD地圖等，才能構(gòu)建出效果真實、起伏自然的地形。

2.2 植物 可以通過sketchup強大的組件庫導(dǎo)入符合景觀要求的植物，也可以通過連接互聯(lián)網(wǎng)，加載更多的植物庫資源。

2.3 景觀設(shè)施 景觀設(shè)施的構(gòu)建并不是景觀動畫主觀臆想來制作的，以景觀設(shè)施的設(shè)計方案或?qū)嶋H測量數(shù)據(jù)繪制的CAD圖為準。相對于自然景觀的模型構(gòu)建，景觀設(shè)施的制作更趨于真實，制作難度不大，以草圖大師和對其開發(fā)的插件為核心進行構(gòu)建。

3 運城學(xué)院鹽湖校區(qū)景觀漫游制作流程

3.1 前期準備工作 收集運城學(xué)院相關(guān)規(guī)劃設(shè)計材料，主要有：學(xué)校規(guī)劃設(shè)計總平面圖、學(xué)校植物配置圖、特殊材質(zhì)貼圖等。在制作園林景觀動畫前，提前設(shè)計好主要表現(xiàn)的景觀元素，確認哪一部分為景觀節(jié)點，然后確定好攝影鏡頭的運動路線，每個分鏡頭整體美術(shù)效果、時間控制、音樂效果、視覺效果等，以及每個鏡頭之間的轉(zhuǎn)場效果，分配各個軟件的任務(wù)。

3.2 景觀建筑的建模

3.2.1 墻體制作 模擬真實建筑物，建一個體型相似的塊，根據(jù)學(xué)院建筑表面的細節(jié)進行分面，并根據(jù)具體圖紙進行編輯。

3.2.2 窗戶制作 導(dǎo)入窗戶組件。

3.2.3 玻璃制作 脫離窗戶而制作，用一個大的平面，并移動該平面與窗戶與墻體，然后再賦予玻璃材質(zhì)。

3.3 場景地形的制作 第一，將校園的總平面CAD圖導(dǎo)入到sketchup中，利用查找線頭的工具，找出CAD圖的所有斷頭與線頭。第二，利用畫筆工具把校園CAD圖斷線與線頭處理掉，形成完整的面。第三，根據(jù)學(xué)校場景的地面不同的標高，給相應(yīng)的面拉伸不同的高度，形成想要的場景。最后，導(dǎo)入做好的校園建筑、景觀建筑、園林小品和園林植物到場景，對不同的組件進行編輯。

3.4 材質(zhì)的賦予 對園林景觀場景的各景觀元素賦予相應(yīng)的材質(zhì)，例如園路材質(zhì)、水面材質(zhì)、廣場磚材質(zhì)、草坪材質(zhì)等，添加在前期準備好的校園風(fēng)格的材質(zhì)。如果要對模型中顯示的材質(zhì)的比例進行調(diào)整，給貼圖加一個貼圖坐標即可，還可以通過紋理功能來調(diào)節(jié)貼圖的位置與方位。如果賦予的貼圖或材質(zhì)不理想，可以把該貼圖導(dǎo)出到photoshop中進行編輯，直到滿意為止。

3.5 場景的添加 先利用移動旋轉(zhuǎn)工具對場景調(diào)整一個視角，調(diào)整好構(gòu)圖后添加場景，即使在制作好場景后，也可以利用移動和旋轉(zhuǎn)工具進行微調(diào)，直到達到想要表現(xiàn)的效果。如果需要變動透視關(guān)系，對調(diào)整的場景改變后，可以點擊頁面更新，保存變更后的場景效果。校園動畫中用到的場景有整體鳥瞰、正門大道、宿舍運動區(qū)、實驗實訓(xùn)中心、正門游園、正門東側(cè)游園。

3.6 相機角度的調(diào)節(jié) 如果要做的場景是人視圖，為了精確且更真實的表現(xiàn)出人視效果，利用軟件中相機工具，在場景的視點位置點擊一下，即可設(shè)置相機的位置，然后再編輯欄輸入人的視線的角度和高度，一般人視角度為45°，人視高度為1 650mm，點擊回車鍵模型會自動出現(xiàn)設(shè)置的透視效果。如果角度不是很理想，可以通過移動和滾動工具進行微調(diào)，例如，視野角度不合適可以在輸入欄鍵入修改的角度，幾個工具進行同時操作，直到效果滿意為止。

3.7 動畫分鏡頭的設(shè)計 在校園動畫景觀漫游中，運用整體鳥瞰、正門大道、宿舍運動區(qū)、實驗實訓(xùn)中心、正門游園、正門東側(cè)游園6個鏡頭，每個鏡頭都有不同的視覺效果和心理效果。

3.7.1 鳥瞰鏡頭 鳥瞰鏡頭可以用來表現(xiàn)已建成的運城學(xué)院的全貌和整體概況，把運城學(xué)院校園美景盡收眼底。從心理學(xué)的角度來說，鳥瞰可以給欣賞的觀眾一種震撼感，動畫以校園整體鳥瞰為開頭，在給人震撼的同時，也符合先整體后局部的審美邏輯（如圖1所示）。

3.7.2 俯視鏡頭 俯視鏡頭使景觀的視覺范圍降低。運城學(xué)院主景區(qū)動畫運用俯視鏡頭主要是針對體塊較大的建筑，這樣把建筑元素置于背景景觀元素同等的心理位置上，同時會使體塊較大的建筑分量減弱，突出建筑后面的景觀（如圖2所示）。

3.7.3 平視鏡頭 平視鏡頭能夠提高校園景觀元素的真實感，增強鏡頭中校園景觀元素的力量感。例如，正門大道的采用平視鏡頭，在平視鏡頭在移動過程中，鏡頭中的圖文信息中心幾乎不變動，表現(xiàn)出了圖文信息中心的莊嚴，視野中的其他的校園景觀元素擺脫了背景的控制，可以清楚表現(xiàn)出校園正門大道的真實場景（如圖3所示）。

3.7.4 傾斜鏡頭 在透鏡傾斜時景觀要素是傾斜的，傾斜透鏡具有強烈的主觀意圖，充滿不穩(wěn)定和不確定性，給人心理上造成一種恐慌和不穩(wěn)定感，該鏡頭所表現(xiàn)的景觀元素會給人一種下滑的感覺。即傾斜鏡頭預(yù)示著危機的到來，使觀眾感到焦慮，給人留下深刻的印象[1]。

3.8 分鏡頭序列幀的渲染輸出與合成 序列幀是把活動視頻用一幀一幀的圖像文件來表示，AVI導(dǎo)出序列幀就是把一段AVI視頻分解成25幀/s圖像文件的過程[2]。利用sketchup批量出圖功能，把設(shè)計好的六大分鏡頭動畫渲染成各個分鏡頭序列幀，每個分鏡頭序列幀保存到一個單獨文件夾中，以免和其他分鏡頭序列幀混亂，耽誤后期的合成視頻。將制作的分鏡頭序列幀導(dǎo)入Vegas軟件中，根據(jù)人眼觀看動畫保證比較流暢的效果，幀數(shù)率達到24幀/s即可，軟件自動默認30幀/s，但對于校園動畫的流暢性，24幀/s就可以達到流暢的效果。

3.9 分鏡頭合成視頻與合成視頻的編輯

3.9.1 視頻編輯 把制作好的分鏡頭視頻素材導(dǎo)入到軟件的素材庫，將前期做的6個視頻鏡頭素材拖到時間線窗口的視頻軌道上，然后把素材庫中的音頻文件拖拽到音頻軌道上，背景音樂選用《雨的印記》，利用軟件剪切、移動、拖拽等工具對素材進行編輯。

3.9.2 音頻編輯 一個感染力很強的動畫不僅要通過視頻傳達設(shè)計理念，在背景音樂方面也是一個很好的傳達途徑，視頻加背景音樂可以使動畫更加生動。音頻效果主要是添加音頻濾波器對音頻進行的，在音頻的過渡階段適當設(shè)置參數(shù)，對片頭片尾的背景音樂設(shè)置為淡入淡出。

3.9.3 轉(zhuǎn)場 在場景中的變化過程中，如果從一個場景立即轉(zhuǎn)移到另一個場景，會讓觀眾覺得視頻畫面不一致，而添加一個過渡，使2個視頻素材在過渡轉(zhuǎn)換的時候更加的柔和，這就叫轉(zhuǎn)場。針對不同視頻素材的鏡頭角度給予不同的視頻轉(zhuǎn)場效果，使轉(zhuǎn)場的效果去迎合鏡頭方位，使視頻素材過渡更加流暢。選擇適當?shù)霓D(zhuǎn)場效果，點擊該轉(zhuǎn)場效果并把它拖拽到2個視頻素材的中間，這樣就創(chuàng)建好了視頻的轉(zhuǎn)場效果。同時也可以設(shè)置各個轉(zhuǎn)場效果的濾鏡參數(shù)，包括開關(guān)的方向、邊緣效應(yīng)、過渡時間，通過參數(shù)設(shè)置可以使轉(zhuǎn)場效果達到最佳效果。

3.9.4 濾鏡 在后期視頻效果編輯中，除了轉(zhuǎn)場效果外，還運用了濾鏡效果。與轉(zhuǎn)場不同的是，濾鏡是一個伴隨著動畫由始至終的效果，每個視頻素材單元可以給予不同的濾鏡效果，使視頻效果更加有感染力。選擇一個合適的濾波器，然后直接應(yīng)用到目標視頻素材，將視頻添加濾鏡效果，單擊播放按鈕，看到效果后，可以對濾鏡效果進行修改[3]。運城學(xué)院主景區(qū)景觀漫游動畫分為6個分鏡頭，每個分鏡頭視頻素材表現(xiàn)的是學(xué)校不同的場景，為了使每個鏡頭平緩過渡到下一個鏡頭，運用了時鐘、圖書等轉(zhuǎn)場效果。

3.9.5 字幕 景觀動畫所有分鏡頭都會配有字幕，說明此時此刻展現(xiàn)的是運城學(xué)院校園的具體說明位置，這樣觀眾可以很快聯(lián)想到校園生活的真實場景；另外，還可以對字幕進行設(shè)置，包括字體，字體和字幕出現(xiàn)的時間，也會給字幕添加動畫效果，這樣看起來就更加漂亮[4]。

4 結(jié)語

景觀動畫作為一種新的動畫應(yīng)用形式，有著非常大的發(fā)展?jié)摿Γ瑢τ诙嗑S的景觀世界的表達，景觀動畫有著無可比擬的優(yōu)勢。通過計算機三維技術(shù)的模擬，景觀豐富的時空變化即可展現(xiàn)于眼前，從而進一步給人們展現(xiàn)景觀的魅力。隨著園林景觀動畫技術(shù)的發(fā)展，必然會促進園林景觀行業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻

[1]丁圣彥，盧訓(xùn)令，秦奮.景觀可視化的研究進展[J].河南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005，35（4）：60-68.

[2]高睿，劉修國，熊威.城市三維景觀可視化研究與應(yīng)用[J].計算機應(yīng)用研究，2005（3）：150-153.

[3]楊建思，杜志強，彭正洪，等.數(shù)字城市三維景觀模型的建模技術(shù)[J].武漢大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2003，36（3）：50-54.

[4]喻錚錚，胡圣武.河南理工大學(xué)新校區(qū)的數(shù)字校園建設(shè)[J].測繪與空間地理信息，2006，29（2）：22-24. （責(zé)編：張宏民）