數(shù)字技術(shù)在《展館設(shè)計(jì)概論》課程中的實(shí)踐

楊峰

【摘要】作為展覽館設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)課程，《展覽館設(shè)計(jì)概論》的文字表述內(nèi)容較多，在傳統(tǒng)教學(xué)過程中比較晦澀、枯燥，而使用數(shù)字技術(shù)，制作可交互、動(dòng)態(tài)、三維的授課文件，部分代替、詮釋文字內(nèi)容，就會(huì)使得教學(xué)過程更加輕松、形象、生動(dòng)和有趣，再配合數(shù)字技術(shù)制作的交互三維范例文件，就可以錦上添花。

【關(guān)鍵詞】授課文件;輔助范例;三維;圖片序列;GIF

先是準(zhǔn)備了《展覽館設(shè)計(jì)概論》授課文件制作相關(guān)的文件，并把它們分成幾大門類。在《展覽館設(shè)計(jì)概論》教學(xué)輔助授課文件制作中，我們發(fā)現(xiàn)這門課的教學(xué)內(nèi)容主要是文字表述，所以文件的類型相對(duì)要簡單一些，主要準(zhǔn)備了以下三大類。

第一，教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)備：將《展覽館設(shè)計(jì)概論》的理論內(nèi)容按照知識(shí)內(nèi)容邏輯關(guān)系分成幾個(gè)組成部分，以便制作中隨時(shí)方便提取。

第二，教學(xué)輔助授課文件形式設(shè)計(jì)素材準(zhǔn)備：在設(shè)計(jì)《展覽館設(shè)計(jì)概論》教學(xué)輔助授課文件制作的整體風(fēng)格時(shí)，免不了需要一些設(shè)計(jì)風(fēng)格參考，拓寬設(shè)計(jì)思路。

關(guān)于界面的設(shè)計(jì)，草圖先行，它能夠幫助你預(yù)知可能的結(jié)果。在確定了現(xiàn)代、簡約、有趣的設(shè)計(jì)方向后，根據(jù)分析，進(jìn)行《展覽館設(shè)計(jì)概論》教學(xué)輔助授課文件的具體設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)構(gòu)思可視化，由“展”字為原點(diǎn)，衍變成空間立體形象，以這個(gè)變形的文字立體空間元素為中心，進(jìn)一步設(shè)計(jì)界面，延伸多個(gè)設(shè)計(jì)方案，選擇一個(gè)最符合“簡約目標(biāo)”的設(shè)計(jì)方案（圖1）。

對(duì)于交互設(shè)計(jì)的構(gòu)想有兩個(gè)。一個(gè)是有主界面的樹型框架結(jié)構(gòu)，點(diǎn)擊主界面四個(gè)主要教學(xué)內(nèi)容的按鈕，進(jìn)入相應(yīng)二級(jí)界面，看完后返回。這種方式最終被否定，因?yàn)椤墩褂[館設(shè)計(jì)概論》中GIF動(dòng)畫的要求是首尾相連、一氣呵成的連貫動(dòng)畫，分成條塊后，勢必破壞這種感覺。二是遵循Powerpoint一般的線性瀏覽模式，點(diǎn)擊一下，繼續(xù)首尾相連的下一張，這樣我們就可以模擬三維動(dòng)畫的交互效果。

這里的模型尺度要求不是很嚴(yán)格，建模過程中采用了最為有效的方式，那就是“畫線擠出”：先使用二維圖形畫出截面造型，執(zhí)行“Extrude”命令，即可得到三維模型。這樣的建模方法有諸多好處，最重要的莫過于快速進(jìn)入曲線層級(jí)，方便調(diào)整和修改。關(guān)于材質(zhì)的屬性設(shè)定，為節(jié)省渲染時(shí)間，不要有反射、折射或其他復(fù)雜的設(shè)定，只要設(shè)置Diffuse參數(shù)即可。在材質(zhì)設(shè)置前，設(shè)置Vray渲染參數(shù)，比如GI全局照明參數(shù)，材質(zhì)、燈光同時(shí)進(jìn)行設(shè)置，這樣可以隨時(shí)測試效果，直到效果滿意。

最后是動(dòng)畫的制作，并不是所有的動(dòng)畫參數(shù)都會(huì)明顯地在時(shí)間欄里顯示，這時(shí)我們可以借助動(dòng)畫曲線編輯器來修改動(dòng)畫。其實(shí)大可不必這么麻煩，本例的做法是：把關(guān)鍵幀設(shè)置在好記的整數(shù)幀數(shù)上，比如第十幀、十五幀等等，這樣調(diào)整動(dòng)畫就十分快捷了。動(dòng)畫的制作注意把握節(jié)奏，全部動(dòng)畫過程即Powerpoint的播放過程，PPT是一張一張地翻，動(dòng)畫首尾相連，所以在3Ds Max動(dòng)畫制作上，注意掐好點(diǎn)，如果不滿意，打開動(dòng)畫記錄，調(diào)整關(guān)鍵幀位置，直到預(yù)覽動(dòng)畫時(shí)感覺滿意。輸出動(dòng)畫之前，必須每隔10幀到20幀測試渲染小圖，檢查有沒有穿幫和錯(cuò)誤，沒有錯(cuò)誤后，就可以參照一般動(dòng)畫的渲染設(shè)置輸出了。本例中的PPT頁面顯示的分辨率是1024∶768，因?yàn)楸疚淖髡吖ぷ魇业耐队皟x分辨率就是1024∶768，小了不清晰，大了浪費(fèi)資源。輸出動(dòng)畫的格式是Jpeg圖片序列，即便品質(zhì)調(diào)高，文件卻還是很小，而且肉眼看，不會(huì)看出與Tiff有什么區(qū)別。

按照PPT頁面編號(hào)建立文件夾，輸出好的動(dòng)畫序列，分段以后，對(duì)應(yīng)地放在這些文件夾中，這樣接下來的工作會(huì)很有條理性。動(dòng)畫輸出后，可能在明度、對(duì)比度上不是很好，我們可以在PPT中借助Powerpoint的調(diào)節(jié)功能即可實(shí)現(xiàn)調(diào)整。打開GIF Animator軟件，使用批處理導(dǎo)入一段動(dòng)畫的圖片序列，在全局信息里將輸出GIF動(dòng)態(tài)格式的循環(huán)播放取消，然后輸出GIF格式的三維動(dòng)畫。由于比較短，不必?fù)?dān)心文件過大，使用此法，將其余動(dòng)畫片段導(dǎo)入、輸出。

PPT的第一張為起始界面，只導(dǎo)入第一段動(dòng)畫的第一幀即可，第二張頁面導(dǎo)入第一段GIF三維動(dòng)畫，第三張導(dǎo)入第二段，以此類推，直到完成所有動(dòng)畫文件導(dǎo)入。然后按F5，進(jìn)行測試演播，這樣就完成了本例的制作（圖2）。

《展覽館設(shè)計(jì)概論》課程輔助范例的三維制作，需要空間“比例尺度”的準(zhǔn)確，特別要注意電視屏幕、燈箱、展板的高度。這里要做的是“昆山東部自來水管道安裝有限公司展廳”設(shè)計(jì)，概念創(chuàng)意階段的空間解析、打散、重新組合，借助于手繪進(jìn)行衍變創(chuàng)新，直至滿意結(jié)果。大致的設(shè)計(jì)草案確定了，結(jié)合原始土建圖紙，繪制平面圖，然后將平面圖導(dǎo)入3Ds Max，以此為參照建立模型。本例中有不規(guī)則復(fù)雜模型，可追加多邊形修改器，借助強(qiáng)大的多邊形建模方法，完成復(fù)雜模型的制作。完成一個(gè)模型后，馬上賦予合適材質(zhì)，然后才可以建立下一個(gè)模型，場景模型完成后，材質(zhì)與模型也一一對(duì)應(yīng)，此時(shí)調(diào)節(jié)模型的材質(zhì)就方便了。

材質(zhì)細(xì)致調(diào)節(jié)之前，把Vray的渲染參數(shù)設(shè)置好，測試渲染，品質(zhì)設(shè)置稍低些，等最后輸出渲染再將參數(shù)調(diào)高，接下來才是燈光、材質(zhì)的參數(shù)設(shè)置。在材質(zhì)與燈光的應(yīng)用上，著重注意以下幾點(diǎn)。

1.通常的材料質(zhì)感的表現(xiàn)，主要有三個(gè)基本屬性需要注意：一是漫射顏色與肌理;二是折射（透明）、反射;三是發(fā)光屬性。

2.昆山水服公司展廳三維場景的燈光使用，由于沒有陽光介入，基本上只使用了兩種光源類。

（1）光域網(wǎng)文件：使用VrayIES導(dǎo)入外部光域網(wǎng)文件，可以真實(shí)模擬筒燈、各種射燈的效果。

（2）Vray面光：用在三個(gè)地方，一是環(huán)境天光，二是屏幕光線，三是氣氛強(qiáng)調(diào)的氛圍光源。

所有效果全部制作到位后，進(jìn)行各個(gè)角度的小幅畫面測試渲染，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)調(diào)整，等沒有問題后，執(zhí)行“渲染到紋理”，進(jìn)行烘焙貼圖制作，類型選擇CompleteMap。

在安裝VRP虛擬現(xiàn)實(shí)軟件后，會(huì)為3Ds Max自動(dòng)安裝接口插件VRPPlatfrom，通過點(diǎn)擊這個(gè)接口插件按鈕，3Ds Max三維場景會(huì)自動(dòng)在VRP中打開。然后選擇模型，在右邊材質(zhì)屬性里重新加載貼圖，將烘焙好的貼圖文件一一對(duì)應(yīng)加載進(jìn)來，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)淖园l(fā)光亮度后，無需燈光，就有了真實(shí)的三維效果。這個(gè)過程非常簡單，只是這種真實(shí)的三維場景中，某些原本有反射效果的模型沒有反射。比如地面的反射效果，現(xiàn)在選擇地面模型，在右邊屬性欄的激活反射貼圖，UV通道類型選“平面反射”，適當(dāng)調(diào)小下面的“混合參數(shù)”，使得反射效果不那么劇烈。這是一種簡單、有效率的辦法。如果想得到真實(shí)效果，也可以開啟實(shí)時(shí)反射，不過還要進(jìn)行反射組的一系列設(shè)置。昆山水服展廳中有屏幕和球型投影，這些是動(dòng)態(tài)的視頻貼圖，本例制作動(dòng)態(tài)視頻貼圖的方法是：找一個(gè)合適的視頻資源，通過其他視頻工具轉(zhuǎn)成圖片序列，打開VRP的ATX動(dòng)態(tài)貼圖制作工具，導(dǎo)入圖片序列后，輸出atx2文件，然后選擇VRP場景中屏幕模型，在它的材質(zhì)屬性里加載這個(gè)atx2文件貼圖，就可以看見場景中的電視屏幕播放視頻了。

最后是交互設(shè)置，本例的交互為自主的漫游，如同真實(shí)地參觀一個(gè)展覽館，所以，建立的攝像機(jī)類型為“行走”。攝像機(jī)的高度設(shè)置是通常人的眼睛高度，攝像機(jī)交互控制，上下箭頭鍵控制前進(jìn)、后退，左右鍵控制左移、右移，鼠標(biāo)控制轉(zhuǎn)頭動(dòng)作。虛擬三維場景不能沒有聲音，場景中的大電視屏幕播放視頻，本例以此模型作為發(fā)聲源，選擇電視屏幕模型，在右邊屬性欄的“3D音效”標(biāo)簽下的生源參數(shù)里，從硬盤導(dǎo)入一個(gè)wav格式的聲音文件。VRP暫不支持mp3格式，如果是mp3格式，還需一個(gè)音頻格式轉(zhuǎn)換工具。

虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)布之前，可以按F5進(jìn)行運(yùn)行交互測試，如果沒有問題，就可以執(zhí)行發(fā)布可執(zhí)行的exe文件。輸出里有兩種選擇：可以是窗口播放，也可以是全屏播放模式。發(fā)布以后，我們把生成的文件拷貝到任意一臺(tái)PC平臺(tái)，都可以正常使用。當(dāng)然，在輸出選項(xiàng)里也可以輸出為網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的Vrpie文件（圖3）。

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