三維動畫與城市仿真

何建之

【摘要】 近年來三維動畫一直在以迅猛的速度發(fā)展，版本不斷升級，制作功能不斷增強，軟件界面越來越人性化。制作三維動畫是一個涉及范圍很廣的話題，從某種角度來說，三維動畫的創(chuàng)作有點類似于雕刻，攝影，布景設(shè)計及舞臺燈光的使用，我們可以在三維環(huán)境中控制各種組合。

【關(guān)鍵詞】 計算機三維動畫 市政建設(shè) 三維城市模型 虛擬出建筑物

近年來三維動畫一直在以迅猛的速度發(fā)展，版本不斷升級，制作功能不斷增強，軟件界面越來越人性化。三維動畫具有二維、三維建模，模型修改，材質(zhì)貼圖，粒子系統(tǒng)，骨骼系統(tǒng)，動力學(xué)系統(tǒng)，動畫設(shè)置等諸多功能模塊。[1]業(yè)內(nèi)流行的一句話“只有你想不到，沒有三維動畫軟件做不到”，就充分體現(xiàn)了三維動畫的魅力。

短短十幾年的時間，從影視片頭開始向電視、電影、軍事、航天、機械、醫(yī)療、交通、建筑、園林、教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)、游戲等行業(yè)滲透，并在其中扮演越來越重要的角色。今天的計算機三維動畫涉足的領(lǐng)域更廣，大到天體，小到細(xì)胞幾乎方方面面人們都能看到他的身影。三維動畫正在快速地成為計算機圖形革命的主導(dǎo)力量?？偠灾?，三維動畫能夠制作出我們所能看到的一切物體，更為精彩的是，他不但能模擬真實世界，還能虛擬未來世界。

本文就計算機機三維動畫在市政建設(shè)中的應(yīng)用作一些剖析：

制作三維動畫是一個涉及范圍很廣的話題，從某種角度來說，三維動畫的創(chuàng)作有點類似于雕刻，攝影，布景設(shè)計及舞臺燈光的使用，我們可以在三維環(huán)境中控制各種組合。三維動畫的制作者兼編劇、導(dǎo)演、攝像、燈光、服裝、道具等為一體，通過三維動畫的制作，我們能將未來的城市規(guī)劃提前展示在建造者和大眾目前。[2]我們需要的除基本技能外，還要更多的創(chuàng)造力和想象力，在這一點上很符合我們城市建設(shè)的需要。

筆者在2000年承接了貴陽市政府“金陽新區(qū)（現(xiàn)為觀山胡區(qū)）三維動畫模擬漫游系統(tǒng)”項目，將貴陽市規(guī)劃局對金陽新區(qū)20年后的城市規(guī)劃進(jìn)行了“電子沙盤”的模擬，取得了良好的效果，為現(xiàn)在的金陽建設(shè)提供了一定的建設(shè)參考。

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已成市政工程的重要舉措。城市設(shè)計、園林置景工程正在形成一個有巨大的潛力市場。城市建設(shè)中的景觀格局與景觀的視覺面臨著新的挑戰(zhàn)，隨著我國對生態(tài)環(huán)境的日益重視，豐富、細(xì)致、多樣的生態(tài)居住空間正慢慢滲入人們的生活。

但在今天，城市化快速發(fā)展的進(jìn)程中，由于建設(shè)者往往僅依據(jù)-張張平面而又無真實質(zhì)感的圖紙就開始大興土木，一座座花費了大量金錢卻毫無個性的建筑拔地而起，一個個面目雷同的新興城市遍布全國，常?？匆娨恍﹦偨ê玫慕ㄖ?，沒過多久又拆掉，建了又拆，拆了又建，大量的資金被浪費。

城市建設(shè)的高速的發(fā)展，為滿足不同的需求，大力發(fā)展三維城市模型，供不同的部門規(guī)劃決策和管理。利用三維動畫技術(shù)如何制作具有地理信息的城市三地圖和與規(guī)劃的緊密相連，規(guī)劃與城市三維地圖的合作運用。城市三維地圖如何體現(xiàn)在規(guī)劃上的利用？以及它的優(yōu)勢何在？可生成具有地理信息的三維城市立體影像地圖，按不同層次的要求輸出不同層次圖形文件供使用。[3]

由于城市三維立體影像圖的性質(zhì)特點，具有直觀性、可視性、實用性等的特點，并且包含了地理信息，能為城市規(guī)劃提供了較好的服務(wù)。隨著城市建設(shè)的加快與發(fā)展；及時為政府決策和規(guī)劃部門提供城市三維影像圖，就能提高決策和辦公效率。利用具有地理信息的三維立體影像地圖，就能為設(shè)計人員提供地理信息與效果圖示，及時地展現(xiàn)未來的景觀，直接看到未來。

因此，三維立體影像圖與城市規(guī)劃接軌對未來的城市規(guī)劃發(fā)展是很有益處的，也是提高城市規(guī)劃效率的一種途徑，不同的方同和位置的三維景觀圖，可以輕輕松松地在計算機里就實現(xiàn)未來的規(guī)劃景象，展現(xiàn)出不同的設(shè)計風(fēng)格，為城市建設(shè)的美好明天共創(chuàng)未來。

其實在三維動畫在城市規(guī)劃設(shè)計中大到城市總體規(guī)劃，小到垃圾桶都能逼真、全面的展現(xiàn)設(shè)計者的設(shè)計思想和創(chuàng)作思路。并且城市的規(guī)劃者們借助三維城市立體影像地圖做到胸中有數(shù)，難道不是一件利國、利民、利己的事嗎？

北京水晶石數(shù)字科技有限公司就非常有遠(yuǎn)見，是中國最早，也是最大的計算機圖像開發(fā)應(yīng)用公司，其主要業(yè)務(wù)由平面圖像、三維動畫、虛擬影視、多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)組成。作為中國三維圖像技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先者，水晶石公司得到了政府部門和社會各界的廣泛支持和認(rèn)可。在北京申辦2008年奧運會活動中，水晶石公司作為申奧活動贊助商和奧申委唯一指定的三維圖像制作商，承擔(dān)了北京“奧林匹克公園”和全部場館設(shè)施的三維圖像制作工作。

北京水晶石公司利用三維圖像技術(shù)參與建筑設(shè)計的視覺表達(dá)工作，并幫助客戶完成從手工繪畫到計算機輔助表現(xiàn)的視覺技術(shù)轉(zhuǎn)變。2001年獲得北京2008年奧申委指定三維圖像開發(fā)商稱號起，獨立承擔(dān)全部奧運場館的三維動畫制作工作。至今參與并完成了國家體育場、國家體育館及奧運村、國家游泳中心、會議中心、奧林匹克水上公園、五棵松文化體育中心等一系列大型法人投標(biāo)項目；同時還完成了北京中軸線城市設(shè)計競賽、庫哈斯CCTV、上海環(huán)球金融中心、博螯亞洲論壇專題片、激情深圳專題片、日本富弘美術(shù)館、哥本哈根音樂廳等國內(nèi)外大型項目。[4]

利用三維動畫技術(shù)進(jìn)行建筑規(guī)劃設(shè)計，在建筑設(shè)計階段就能以可視的、動態(tài)的方式全方位展示建筑物所處的地理環(huán)境、建筑物外貌和各種附屬設(shè)施，可以讓設(shè)計人員在虛擬建筑物內(nèi)漫游，獲得第一手材料，來驗證自己設(shè)計的建筑物是不是合適。

利用三維動畫技術(shù)，虛擬出建筑物，幫助設(shè)計人員改進(jìn)設(shè)計。在建筑設(shè)計業(yè)、虛擬城市、房地產(chǎn)業(yè)和建筑裝修業(yè)等領(lǐng)域有著日益廣泛的應(yīng)用前景。

現(xiàn)實融入虛擬，一切變得無限可能！城市藍(lán)圖以三維動畫的形式，把城市的未來用直觀的藍(lán)圖予以立體化、真實化、感性化。正確運用三維動畫技術(shù)，讓我們的視線在觸摸這座城市的未來，城市的空間構(gòu)造在我們的腳下無限蔓延，我們的思維與城市的未來正位對接！末來，我們將生活在信息的海洋，而三維立體影象將是一道隨處可見的風(fēng)景。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陳尚春編著 3ds max5 動畫制作專家之路 清華大學(xué)出版社 2003.6

[2]黃峻編著 3ds max 6 白金手冊 兵器工業(yè)出版社，北京科海電子出版社 2004.7

[3]王洪艷 鐵金平 （昆明市勘察測繪研究院） 遙感技術(shù)在城市規(guī)劃中的運用 2005.6.7

[4]北京水晶石數(shù)字科技公司簡介