“建筑施工圖”教學影音動畫的研發(fā)與制作

李達敕 馬弘躍

摘要：隨著科技的發(fā)展，各種新媒體技術(shù)層出不窮，數(shù)字動畫技術(shù)作為其中應用前景最廣的一種技術(shù)手段，已經(jīng)逐漸應用于各行各業(yè)。它在工程制圖教學演示、建筑施工過程展示等領域已成為一種新穎且互動性很強的表現(xiàn)手段。本文將建筑制圖的投影方法與課程實際相結(jié)合，闡述了數(shù)字動畫在投影制圖中的作用與動畫的制作方法。為了能夠更好地展示制圖投影的原理與畫法，作者采用動畫表現(xiàn)手法與影視效果相結(jié)合的方式，用簡單的動態(tài)畫面將建筑制圖中學生難以理解的知識輕松表現(xiàn)出來。

關(guān)鍵詞：建筑制圖；動畫制作；數(shù)字動畫

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）24-0097-03

● 引言

投影制圖是指在工程制圖中，運用正投影理論，向投影面作投影，畫出工程形體的圖樣。制圖課是大學生入學后接觸的與專業(yè)相關(guān)的第一門課程，課程的特點要求學生需要具有較強的空間思維能力，針對這一要求，很多教師制作二維動畫或PPT對投影制圖進行講解，但二維動畫和PPT都不具備音頻解說功能，不利于學生自學及遠程教學。

隨著數(shù)字動畫技術(shù)的成熟，其在工程制圖教學中的應用逐漸增多。在教學中，使用動畫演示法，能以直觀、靈活的形式把建筑制圖的基本內(nèi)容展現(xiàn)給學生，使學生能夠深入理解建筑制圖的基本內(nèi)容，因此，筆者在教學實踐中，探討如何使用數(shù)字動畫技術(shù)，借助軟件工具，研究和實現(xiàn)投影原理，其目的是利用三維動畫影音合成技術(shù)開發(fā)一種具有影音效果的多媒體資源，使學生在觀看動畫演示的同時還能聽到同步配音的講解，方便學生課外學習。

● 動畫方案策劃

為了保障制圖動畫能夠很好地實現(xiàn)，在制作前期，需要有一套完整的動畫方案制作思路。

首先，根據(jù)制圖課程的教學任務和教學目標，討論并制訂動畫策劃書，包括動畫的整體風格、最終目標、完成時間、基本結(jié)構(gòu)、畫面色調(diào)、動畫節(jié)奏等。項目策劃是一種具有前瞻性、邏輯性的思考過程，對影片效果起到指導和控制作用，從而最終達到方案目標。

其次，根據(jù)策劃書設計動畫分鏡。分鏡腳本對整個片子起到統(tǒng)領綱要的作用，控制著整個片子的內(nèi)容、風格與表現(xiàn)形式。項目負責人從宏觀角度深入分析制圖課程的基本知識結(jié)構(gòu)、重點與難點，找參考資料確定項目的表現(xiàn)風格。參與項目制作的所有人對腳本進行分析與研究，每個人分別提出對腳本的理解，闡述自己的觀點，再進行集體討論統(tǒng)一思路，結(jié)合項目的具體要求確定影片風格、基調(diào)，在得到所有人員的肯定后，確定最終方案。

● 剖切投影動畫制作

投影動畫以三層辦公樓的圖紙為依據(jù)，根據(jù)項目策劃和分鏡腳本的內(nèi)容，需要完成辦公樓的外立面建筑漫游動畫、每層平面的剖切投影動畫、立面投影動畫、剖面投影動畫和樓梯投影動畫。具體步驟如下。

1.建模

在這個項目中，最基本同時也是最主要的內(nèi)容就是建模，模型質(zhì)量的好壞，直接決定了后面剖切動畫的質(zhì)量。模型主要分為兩部分，一部分為主體建筑模型，另一部分為建筑環(huán)境及道路配景部分。首先在3DS Max中設置系統(tǒng)單位和顯示單位為毫米，把建筑AutoCAD圖紙文件導入3DS Max中，根據(jù)圖紙內(nèi)容進行三維建模（如圖1）。在建模中，需要完成建筑外墻、內(nèi)墻、樓板、樓梯、臺階、洞口、窗框、玻璃等內(nèi)容，建筑設備部分不需要在三維中體現(xiàn)，建模方法采用多邊形建模，這樣的模型比較規(guī)范，便于后期編輯，在后期漫游動畫制作時出現(xiàn)閃爍的概率比較低，進行切割動畫制作時不會出現(xiàn)破面的情況。

2.材質(zhì)貼圖

建筑材質(zhì)的賦予要符合建筑本身的特征，本項目中的三層建筑屬于辦公性質(zhì)，體量較小，主體材質(zhì)筆者選用樸素的紅磚紋理貼圖，女兒墻和突出的構(gòu)造柱采用紅凝土貼圖，整體效果比較穩(wěn)重大方，細部紋理清楚（如圖2）?？紤]到場景最終的渲染速度與質(zhì)量，貼圖的分辨率不要太大，以免影響渲染速度，貼圖的路徑要統(tǒng)一，便于場景的管理，要正確使用貼圖坐標。

3.燈光布置

在進行燈光場景布置時，考慮到機器配置參數(shù)及動畫的渲染速度，筆者采用普通燈光烘托場景，主燈光開啟陰影、光線跟蹤等參數(shù)，體現(xiàn)真實的氣氛環(huán)境，給觀者帶來舒服的視覺享受。切割片和圖紙部分去掉了自身接受陰影參數(shù)，不讓它們產(chǎn)生陰影，以免影響畫面整體效果，整體動畫部分的燈光亮度以均勻為好，突出主要建筑，弱化環(huán)境等因素的影響，圖3所示為樓梯剖切動畫的燈光效果。

4.剖切動畫制作

剖切動畫的制作具有很強的施工專業(yè)性，切片根據(jù)施工圖紙的剖面線進行切割。首先需要對主體建筑進行復制，利用切片工具在剖切位置進行切割，結(jié)合切割面片、位移、可見性來完成切割動畫的制作。動畫之間要做到先后順序準確、相對位置準確。在進行動畫制作時，需要配合攝像機的推拉搖移，達到最好的景位選擇。

5.渲染輸出

在完成場景制作、動畫調(diào)節(jié)、材質(zhì)燈光和環(huán)境制作后，需要進行渲染才可能把場景模型轉(zhuǎn)化為視頻或圖像。本項目的渲染尺寸為1280×720，比例為1.067，制式為PAL制，每秒24幀。在渲染時間和圖像質(zhì)量的平衡下，為了確保最好的渲染效果，我們采用Vray渲染器進行渲染。

● 符號動畫制作

1.配音

符號動畫的制作，需要有配音的指導，筆者根據(jù)方案策劃書整理出了配音文稿，并找專業(yè)配音公司制作了配音。錄制配音的速度一般是每秒3～4字。配音中有很多建筑專業(yè)術(shù)語， 配音人員必須理解解說詞，在此基礎上錄制投影動畫方案配音，配音富有節(jié)奏感。

2.符號制作

根據(jù)方案策劃中列出的符號，需要對定位軸線、標注位置、附加軸線、標高符號、索引符號、詳圖符號、指北針和常用建筑圖例等符號進行制作。根據(jù)后期動畫的制作要求，筆者在平面軟件Photoshop中對符號進行了拆分，把每一個符號都獨立分解成不同的層，方便后期動畫制作和編輯。

3.動畫制作

根據(jù)分解好的符號，在后期合成軟件Premiere中，導入配音和符號，根據(jù)配音的速度和節(jié)奏，做符號的變形動畫，為了提升動畫質(zhì)量和畫面的美感，對符號進行放大、縮小、移動、變形等動畫制作（如圖4）。

● 動畫合成與輸出

1.初步合成

所有動畫制作完成后，打開后期合成軟件Premiere，將制作完成的動畫片段按動畫腳本的順序合成起來，在音頻軌道加入背景音樂和動畫配音，輸出完整的作品樣片，特效暫時不用添加。

2.項目自檢

對照策劃腳本仔細核查樣片，找出作品中的遺漏與不足，逐一對鏡頭進行修改完善，提升影片的整體質(zhì)量。

3.后期合成

用C4D、After Effect制作項目動畫特效，把做好的特效根據(jù)腳本的要求編輯到合成文件中，將聲音、特效與動畫無縫對接，最終完成動畫的制作，特效的效果要符合腳本風格。

4.項目復檢

動畫成片輸出后，再次檢查成片的整體效果，如果影片沒有問題就進入下一個環(huán)節(jié)，否則再進行修改。

5.保存輸出

影片通過審查后，對動畫進行高質(zhì)量的輸出，將輸出文件保存到DVD光盤上。保存源文件，方便以后修改和再利用。

● 結(jié)論

作為建筑項目展示的重要手段，動畫廣泛應用于表現(xiàn)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，它突破了二維的表現(xiàn)方式，使用先進的動畫技術(shù)和視頻特效，生動、有趣地將制圖投影原理和畫法展示出來，使得工程制圖課程中的理論知識不再枯燥難理解。

參考文獻：

[1]趙欣.“建筑制圖”課程教學實踐改革探討[J].浙江樹人大學學報，2015，15（3）：62-66.

[2]陰煥榮.多媒體動畫演示在建筑制圖三面投影中的應用[J].大眾文藝，2012（9）：43-45.

[3]王利清.制圖教學方法和教學手段改革探討[J].科技展望，2015（27）：7-8.

作者簡介：李達敕（1983.1—），男（蒙古族），講師，文學學士，研究方向為影視動畫。

項目支持：內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學校科學研究項目，投影原理與投影制圖教學影音動畫的研發(fā)與制作（NJSY336）。