建筑動畫項目教學過程的思考

朱波

摘 要 本文探討了在建筑動畫項目教學實施過程中的關(guān)鍵步驟和教學心得體會。重點是如何在課程實施中體現(xiàn)真實的工作過程，讓學生獲得專業(yè)技能和職業(yè)體驗。

關(guān)鍵詞 三維建模 UVW拆分 相機動畫 反射折射材質(zhì)

中圖分類號：G424 ? 文獻標識碼：A?? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.09.059

Thinking on "Architectural Animation" Project Teaching Process

ZHU Bo

（Hubei Industrial Polytechnic， Shiyan， Hubei 442000）

Abstract This paper discusses in "architectural animation" project teaching process of critical steps and teaching experiences. Focus is on how to reflect the real work in curriculum implementation process， so that students acquire professional skills and professional experience.

Key words three-dimensional modeling; UVW Split; camera animation; catadioptric material

0 前言

建筑動畫是數(shù)字媒體制作專業(yè)課程體系中一門綜合性較強的課程。它涉及到了三維制作、材質(zhì)貼圖制作、動畫制作、特效制作、后期制作等多方面的專業(yè)知識，屬于專業(yè)技術(shù)要求較高、所需知識點較多、交叉課程較多的一門課程。筆者在實際的教學中發(fā)現(xiàn)，要想取得較好的教學效果，達到項目教學目的，在教學過程中就要注意培養(yǎng)學生掌握以下幾點：（1）建筑動畫制作流程和制作規(guī)范——嚴格遵守建筑動畫制作流程和相關(guān)規(guī)范，既可以讓學生掌握企業(yè)真實的工作流程，便于以后的工作對接，同時又有利于培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力，便于項目管理保證項目進度和項目質(zhì)量;（2）熟練的操作能力——能夠熟練的操作工具軟件如：3dmax、photoshop、after effect等，這些可以有效提高學生的工作效率，保障工作進度;（3）嫻熟的專業(yè)技能——能夠掌握熟練的三維建模、材質(zhì)制作、場景布光、動畫制作、渲染優(yōu)化及后期處理技能技巧，這些是項目教學的的重點和難點，也是學生必備的專業(yè)技能，它是實現(xiàn)動畫腳本完成建筑動畫任務(wù)的技術(shù)保障;（4）思考問題解決問題的能力——在項目實施過程中，會遇到各樣的難題和困難，應(yīng)該引導學生積極思考、勇敢創(chuàng)新，自主解決問題，這也是職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成的重要一環(huán);（5）檢查與評價能力——在項目實施中，應(yīng)引導學生能依照客觀的工作準則和工作標準結(jié)合自身的審美標準來檢查判斷工作成果，努力做到積極自我檢查、客觀評價他人與自己，這有助于學生提高職業(yè)素養(yǎng)和形成良好的工作關(guān)系。

1 項目教學實施過程

咨詢、計劃、決策階段：該階段教學要引導學生分組形成一個個制作團隊選出負責人，教師講解項目背景和項目要求及愿景，然后引導學生分工討論搜集相關(guān)的素材和參考圖片及視頻資料。同時，教師應(yīng)給學生介紹項目實施必備的基礎(chǔ)知識，如：建筑動畫的制作流程、工程管理及文件對象的命名規(guī)范以及協(xié)同工作的一些技巧和方式、視頻格式及常見的建筑動畫形式等等。這些背景知識有助于學生開展工作計劃的制訂，特別是動畫腳本的制訂。

動畫腳本及分鏡表制作階段：這一階段的工作是整個動畫項目的起點和基礎(chǔ)，它決定了建筑動畫的表現(xiàn)內(nèi)容和工作內(nèi)容，也直接決定了工作的難度和工作量。教師應(yīng)該帶領(lǐng)學生學習解讀一些建筑動畫腳本的范本，讓學生了解建筑動畫腳本的寫作方式、寫作主線、鏡頭如何表現(xiàn)、鏡頭如何銜接等等，引導同學們根據(jù)客戶需求和動畫表現(xiàn)主題來完成動畫腳本的寫作。以筆者的制作經(jīng)驗可以提示學生以時間、空間、事物關(guān)聯(lián)性等作為組織鏡頭的線索。然后帶領(lǐng)大家了解分鏡表的制訂方式和注意事項特別是如何設(shè)定每個鏡頭的景別、內(nèi)容、相機動作以及時長等等。然后引導學生根據(jù)分鏡表完成項目計劃和分工，這也是團隊分工協(xié)作的依據(jù)。這一階段的工作，教師應(yīng)發(fā)揮引導作用，一方面引導學生根據(jù)廣告主題發(fā)揮想象力積極創(chuàng)意;另一方面，又要實事求是，根據(jù)學生的水平能力，簡化腳本中過于復雜的場景和情節(jié)，保證學生團隊能實現(xiàn)腳本內(nèi)容。

簡模制作及動畫預演階段：這一階段主要組織學生根據(jù)腳本、分鏡表和搜集的參考素材，制作場景地形、建筑模型、植物、公共設(shè)施等的簡單模型如用立方體、球體等等組合表示。這一階段的簡模制作主要是為了快速得到場景模型以及基于此來添加相機動畫以準備動畫預演。這一階段的建模主要是要求大小和位置要準確，建模難度較低。簡模制作完畢，引導學生根據(jù)分鏡表添加相機制作相機動畫，在相機動畫制作中要強調(diào)相機基本動作：推、拉、搖、移、跟的動畫實現(xiàn)方法以及勻速運動和變速運動相結(jié)合表現(xiàn)動畫的節(jié)奏。相機動畫制作完成后發(fā)布成視頻文件主要是給客戶（這里是老師和其他評委）審查看看動畫內(nèi)容是否合適并能反映動畫主題，如有偏差可以再修改分鏡表或動畫。這一步很重要可以將因腳本和分鏡表問題產(chǎn)生的修改工作量大大降低，想象一下，如果場景精細模型乃至材質(zhì)動畫都制作完畢后發(fā)現(xiàn)腳本或分鏡表有問題再來修改，工作量將會多大！

三維建模制作階段：這一階段的工作任務(wù)量最重，最好組織學生小組分工完成場景建模任務(wù)。對于建筑模型來說主要掌握CAD圖的整理和導入、二維線的繪制、多邊形建模及編輯等技巧;對于公共設(shè)施來說主要是大小尺寸要準備，善于結(jié)合多種建模方法完成建模，同時根據(jù)場景大小合理控制模型精度和大小;對于植被模型要合理制作遠景、中景、近景植物，遠景可以采用forest森林插件、中景可以采用speed tree、stree strom等植物插件、近景可以采用高精度植物模型，做到合理控制場景大小，在保障圖像質(zhì)量的前提下盡量加快渲染速度;對于一些生物模型如飛鳥、游魚、人物等可以采取不同的策略，如飛鳥可以采用建模因為一般是遠景鏡頭、游魚可以采用中等精度模型結(jié)合貼圖拆分等、人物為加快項目進度和降低難度可以直接導入或下載商業(yè)人物模型來使用。這一階段的教學重點是講授多邊形建模的思路、學習如何從物體的造型和結(jié)構(gòu)入手分析、靈活使用多種建模和編輯方法、注意合理的布線同時保持合理的邊面數(shù)。同時需注意對于不重要的但同時結(jié)構(gòu)和紋理較為復雜的對象，比如帶浮雕的墻壁等，可以考慮利用貼圖置換等方式表現(xiàn)凹凸細節(jié)，而不是花很多時間去建模實現(xiàn)。這也是一種工作策略，它反映了在工作中采取合適的策略可以大大提高效率。

場景布光階段：在完成場景建模后，應(yīng)指導學生完成場景布光的工作。根據(jù)筆者的經(jīng)驗，許多學生往往熱衷于三維建模、動畫制作等工作，對于場景布光往往忽視或者不重視，殊不知建筑動畫是視覺表現(xiàn)形式，而視覺表現(xiàn)效果好壞往往是由光影效果決定的，而光影效果除了與物體的材質(zhì)特性有關(guān)外主要是場景燈光決定的。這也是很多同學總是覺得材質(zhì)無論如何調(diào)節(jié)總是得不到想要的表現(xiàn)效果，場景畫面整體不佳的原因。這一階段的教學難度較大，首先要引導學生認識光影的重要性，通過分析查看一些素材圖片，了解不同季節(jié)、不同時段、不同空間的光影特點;同時要引導學生熟練掌握3dmax中各種類型燈光的特點和參數(shù)調(diào)節(jié)方式，使學生有能力掌握“舞臺燈光”;另外根據(jù)場景大?。ㄐ^(qū)、園區(qū)）、空間的不同（室內(nèi)室外）要采用不同的布光策略，特別是如何利用燈陣模擬環(huán)境光和間接照明效果;要注意培養(yǎng)學生采用主光+環(huán)境光+輔助光的布光思路、依據(jù)先主后次、劃分空間的原則來布光，同時注意燈光調(diào)節(jié)要有層次感，注意影調(diào)的調(diào)節(jié)。

材質(zhì)貼圖制作階段：這一階段的教學重點是材質(zhì)制作，而材質(zhì)制作的核心是教會學生分析表現(xiàn)對象的質(zhì)感特點（可以從表面色、反射、折射、紋理圖案、凹凸等方面分析和表現(xiàn)）;同時應(yīng)培養(yǎng)學生利用PS等工具繪制或加工自己所需的貼圖素材（常見的如漫反射貼圖素材、反射貼圖素材、遮罩貼圖素材、凹凸貼圖素材等），這也是材質(zhì)制作中比較繁重的一項工作和必備的技能;教授學生多種的材質(zhì)調(diào)節(jié)技巧以滿足復雜材質(zhì)的表現(xiàn)（如混合、多維、衰減等材質(zhì)的組合使用等等）。這一階段的工作必須結(jié)合合理的燈光效果來完成，因為好的材質(zhì)效果與合理的燈光表現(xiàn)是密不可分的。同時，教師應(yīng)該引導學生認識到材質(zhì)決定了圖像的細節(jié)，但是材質(zhì)同時也影響了渲染速度，甚至有時候過高的材質(zhì)參數(shù)會導致渲染時間急劇增加，特別是默認掃描線渲染器甚至會因為內(nèi)存耗盡而退出程序。對于建筑動畫來說動輒就是幾百上千幀的畫面需要渲染，單幀渲染時間過長的話會導致最終項目不能按時收尾。

動畫制作階段：因為相機動畫在動畫預演階段已經(jīng)完成，所以這一階段的動畫主要一些物體動畫和場景動畫。其中比較常見的動畫如人物動畫主要訓練學生掌握骨骼設(shè)定與模型綁定方法、骨骼動畫的設(shè)計與調(diào)節(jié)，行走動畫較簡單而復雜肢體動畫和表情動畫比較復雜可以采用導入bip文件等方式;汽車動畫等，這類動畫比較簡單注意運動路徑的調(diào)節(jié)、運動節(jié)奏的調(diào)節(jié);特效類動畫如云的動畫、下雨等天氣特效動畫，這類動畫要引導學生學習掌握主要的粒子動畫制作方法以及結(jié)合力及導向板等空間綁定方法。動畫制作主要的問題是動畫時間長度合適、動畫節(jié)奏符合鏡頭要求、動畫沒有變形等等。這里需要引導學生通過動畫預演觀察動畫存在的問題，并給出有針對性的解決方法，比如3dmax默認的關(guān)鍵幀動畫采用的動畫過度是貝塞爾曲線方式運動存在先加速后減速的現(xiàn)象，而我們通常需要的是勻速運動即線性運動。

渲染優(yōu)化階段：這一階段的工作包括測試渲染、渲染優(yōu)化、渲染出圖。在正式渲染出圖前一定要做好測試渲染的工作，通過渲染測試查看圖像效果、渲染時間，然后適當提高燈光參數(shù)、渲染參數(shù)、設(shè)置適當?shù)目逛忼X參數(shù)、反射折射參數(shù)等努力在畫質(zhì)與渲染時間之間找到平衡。限于學院電腦的性能，筆者一般建議學生在保證畫質(zhì)的前提下，盡可能采用標清畫幅，單幀渲染時間控制在3分以內(nèi)。當然針對不同的渲染器如掃描線渲染器和vray渲染器，渲染優(yōu)化的方法也不盡相同。但總的來說，可以從材質(zhì)、燈光、反射、折射、陰影、抗鋸齒等方面來進行優(yōu)化設(shè)置。

后期處理階段：這一階段主要是教授學生利用后期合成軟件如after effect等完成素材圖片、聲音等的導入、剪輯及字幕制作等等，同時針對畫面的調(diào)色處理也是重點，因為它直接影響最終成品的視覺效果。教師應(yīng)指導學生根據(jù)項目成果應(yīng)用的場合（如電視廣告、網(wǎng)絡(luò)廣告等）有針對性地進行視頻發(fā)布，如選擇合適的編碼器和壓縮比。在教學過程中，發(fā)現(xiàn)學生對于視頻合成與剪輯方法掌握的較好，但對于視頻較色與調(diào)色往往沒有清晰的認識和明確的思路，這里教師應(yīng)引導學生分析一下生活中的真實場景圖片，看看生活中的真實色彩是什么樣子的，較色、調(diào)色的目的就是為了把畫面中失真的色彩還原為我們記憶中的真實色彩。當然對于色彩的判斷和使用是需要一定的美術(shù)基礎(chǔ)和審美能力的。

項目的最后階段是教師指導學生進行總結(jié)與檢查，可以采用討論與答辯的方式，每個小組進行作品展示和陳述，其它小組進行點評和打分，這樣讓同學們既分享成功的喜悅，又警醒失敗的教訓，讓這一次的項目教學獲得最大的“收益”！同時這也是教師的一次自我檢查和總結(jié)的機會，在項目教學實施中的得與失，都會成為寶貴的財富，以便在下次的項目教學中繼續(xù)提高教學水平。