虛擬現(xiàn)實技術應用于校園建筑動畫表現(xiàn)的實踐研究

錢宇 馬杰

摘要：本研究以武漢外語外事職業(yè)學院為例，探索和實踐了虛擬現(xiàn)實技術在校園建筑動畫宣傳片設計中的應用。在分析校園建筑動畫在高校宣傳片中作用的基礎上，對武漢外語外事職業(yè)學院校園建筑動畫設計構(gòu)思進行了梳理，明確了設計的思路、技術路徑和設計過程，并對分鏡頭設計進行了案例分析。本研究對校園建筑動畫在校園宣傳片中的應用形式和前景進行了積極的探索。

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實;建筑動畫;宣傳片

隨著計算機科學的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術在社會生活中的應用越來越廣泛。作為創(chuàng)建和體驗虛擬世界的技術手段，通過三維動態(tài)場景的模擬仿真，使人能夠產(chǎn)生出較強的沉浸感。本研究以武漢外語外事職業(yè)學院為例，運用3D及后期特效軟件，再通過蒙太奇的手法進行剪輯合成，展示了校園環(huán)境的三維虛擬景象，同時對校園文化、地理位置、辦學特色等也進行了展現(xiàn)，對校園場景動畫應用于校園宣傳片設計的路徑和方法進行了有益的探索。

一、校園建筑動畫在高校宣傳片中的作用

校園建筑動畫是對校園空間，包括建筑內(nèi)外空間、道路規(guī)劃、園林設計等，通過連續(xù)的動態(tài)畫面，結(jié)合電影制作的手法而完成的場景漫游。這種3D可視的表現(xiàn)形式，能夠使人產(chǎn)生出身臨其境的感覺。校園建筑動畫一方面可以作為虛擬校園漫游的基礎，對數(shù)字化校園平臺的建設具有積極的實踐意義。[1]另一方面，由于校園建筑動畫實景化、藝術化的表現(xiàn)形式，也使其成為校園規(guī)劃設計、展現(xiàn)和宣傳校園形象的有效手段。

隨著生源競爭的日益激烈，校園宣傳片成為擴大高校知名度和影響力、吸納優(yōu)質(zhì)生源的重要手段。從表現(xiàn)形式看，現(xiàn)在的校園宣傳片絕大多數(shù)都是采用實景拍攝的方式，表現(xiàn)的內(nèi)容和手法上都存在較多的雷同性。建筑動畫作為一種新型的表現(xiàn)形式，其模型的制作、材質(zhì)和色彩的表現(xiàn)能夠產(chǎn)生十分逼真的效果，再加上鏡頭極大的自由度和特效的使用、光影的烘托等，能夠使畫質(zhì)產(chǎn)生出實景拍攝難以企及的藝術感染力和科幻感，特別是在大場景的表現(xiàn)上，更具有獨特的優(yōu)勢。[2]隨著虛擬現(xiàn)實技術的不斷進步，建筑動畫在校園宣傳片中的作用必將愈加凸顯。

二、武漢外語外事職業(yè)學院校園建筑動畫設計構(gòu)思

武漢外語外事職業(yè)學院校園建筑動畫從學校大門開始到東湖綠道為止，以校園的道路為路徑，以學生一天的學習為主線，空間主次分明，體現(xiàn)出優(yōu)美的校園風景和濃郁的校園文化氛圍。

（一）設計思路

由于所涉及的場景較多，本次校園建筑動畫采用分場景制作的方式，再按照時間和空間的順序，通過蒙太奇的手法進行剪輯合成。同時，采用虛擬仿真場景和實景拍攝相結(jié)合的方式，兩者之間相互交叉，自然融合，給人一種虛實相生、真假難辨的感覺。這種結(jié)合性的表現(xiàn)手法既發(fā)揮了虛擬現(xiàn)實技術在表現(xiàn)科幻感和特效方面的長處，又綜合了實景影像的真實感和親和力，體現(xiàn)出較好的創(chuàng)新性。

（二）技術路徑

武漢外語外事職業(yè)學院校園建筑動畫通過3dmax軟件制作并完成學院鳥瞰、大門、教學樓、圖書館、實訓中心、餐廳、天鵝湖等場景，配合Premiere、After Effects等后期軟件，剪輯配音，完成校園動畫短片。

（三）設計過程

（1）方案設計：確定動畫的主題及表現(xiàn)方式、腳本、分鏡頭分工統(tǒng)籌。

（2）模型制作：場景簡模、場景精模、分鏡場景整合。

（3）動畫設計：創(chuàng)建攝像機動畫、角色動畫、特效動畫。

（4）效果輸出：場景材質(zhì)設置、燈光設置、序列幀渲染輸出。

（5）后期合成：配樂選定、分鏡頭序列幀后期特效、視頻剪輯輸出、完成視頻的交接測試。

三、分鏡頭設計案例分析

整個校園建筑動畫共分為19個分鏡頭，其中穿插5段實景畫面，拍攝方式包括鳥瞰、推拉、搖鏡、特寫等，總時長約3分鐘。以下以校園鳥瞰圖動畫場景為例，對設計過程進行簡要說明。

（一）地形的創(chuàng)建

利用校園cad平面圖，結(jié)合谷歌地圖的地形圖，創(chuàng)建鳥瞰圖地形，首先用編輯樣條線勾畫出馬路、草地、建筑物及相關位置，擠出地形厚度。

（二）建筑物創(chuàng)建

因鳥瞰中建筑物對象數(shù)量多，為了降低場景面的數(shù)量，所有教學樓全部用簡模的方式制作。

（1）首先拍攝建筑物照片，用photoshop對拍攝的圖片顏色校正，通過剪切獲取位圖，運用無縫貼圖插件做紋理貼圖處理。

（2）在地形圖中，選中建筑物的水平輪廓擠出生成簡模，指定多維子對象材質(zhì)，把對應每面墻的材質(zhì)賦給建筑物簡模。

（三）樹木的創(chuàng)建

通過Forest和MultiScatter插件，按指定的位置生成鳥瞰圖中所有的樹木。勾畫出行道樹的位置，用Forest創(chuàng)建行道樹。

（四）攝像機動畫

創(chuàng)建目標攝像機，焦距為28mm，調(diào)整頂視圖和前視圖位置，然后在頂視圖繪制一個弧線，調(diào)整到合適的位置作為攝像機運動的軌跡，使用路徑約束工具控制攝像機的運動，動畫時長為10秒。打開曲線編輯器，選中攝像機，調(diào)整運動曲線為勻速。

（五）材質(zhì)和燈光

對場景的建筑物使用多維子對象賦上材質(zhì)，把所有樹木指定材質(zhì)。在頂視圖創(chuàng)建vr太陽光，調(diào)整相關參數(shù)。

（六）渲染及后期

設置輸出為*.rpf格式，勾選Z深度、材質(zhì)ID和對象ID選項，渲染輸出。打開Adobe After Effects軟件，導入渲染的序列幀，運用3d通道，添加鳥瞰圖霧效及特效，然后輸出為鳥瞰mp4文件。

四、結(jié)論

VR和AR技術的發(fā)展，為校園建筑動畫宣傳片的制作帶來了新的表現(xiàn)手段。這種多感官融合、人機交互式的形式，使用戶變被動為主動地去體驗虛擬現(xiàn)實技術帶給人們的視覺沖擊。當然，技術只是一種手段，一個好的校園宣傳片最主要的還是挖掘校園文化的內(nèi)涵及藝術表現(xiàn)的感染力。本次設計探索希望能夠給未來的校園宣傳片設計提供思路。

參考文獻：

[1]周倍.虛擬現(xiàn)實漫游的應用與研究[D].中國美術學院.2016.3-5.

[2]韋偉，馬俊等.3dsMax在虛擬校園建筑動畫中的應用[J].安慶師范學院學報（自然科學版），2014.20（1）：45-48.