Lumion 在建筑動畫渲染中的技術(shù)分析

韋 芳，吳加才，吳冬國

1.常熟理工學(xué)院商學(xué)院，江蘇 常熟 215500；2.南京凱盛國際工程有限公司，江蘇 南京 210036

1 建筑模型渲染動畫的概述

渲染動畫是三維模型建設(shè)的一種衍生，其擁有的熱點(diǎn)在于持續(xù)深化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。給使用者賦予了視、聽、觸覺的震撼效果。渲染動畫主要包括模型環(huán)境、外觀、效果的數(shù)字化呈現(xiàn)。隨著現(xiàn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字虛擬技術(shù)的提高，仿真虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅僅局限于三維模型的應(yīng)用，更廣泛的應(yīng)用于以模型為基礎(chǔ)的動畫渲染、固有物復(fù)原、精細(xì)化設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。

建筑渲染動畫本質(zhì)目的是以構(gòu)建三維模型為基礎(chǔ)，創(chuàng)造出一種現(xiàn)實(shí)意境代替?zhèn)鹘y(tǒng)三維模型即虛擬仿真動畫渲染，虛擬仿真動畫渲染真正意義上的實(shí)現(xiàn)了建筑模型的精確可視化，改善舊模式的粗糙畫面，使建筑場景精細(xì)化、仿真化、并且能夠模擬建造過程的環(huán)境，讓各參與方都具有與現(xiàn)實(shí)相似的感受。

2 模型渲染動畫軟件的比選分析

用于模型渲染較多的軟件有3ds Max、Lumion、Maya、VRay、Redshift、Keyshot 等。與其它渲染軟件相比，Lumion 在系統(tǒng)的兼容性、操作的便捷性，內(nèi)存的消耗性上都有顯著的優(yōu)勢，完成的動畫渲染內(nèi)容更具有親和性，給予使用者一種震撼的現(xiàn)實(shí)效果。Lumion 具有制作電影和靜幀作品的功能，其在表現(xiàn)動畫的方面具有將3D 模型和材質(zhì)轉(zhuǎn)化可實(shí)時(shí)移動的素材。其內(nèi)置的視頻編輯器在渲染的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建極具吸引力的效果視頻。

3 建筑動畫渲染中的技術(shù)問題及對策分析

3.1 關(guān)于建筑模型導(dǎo)入Lumion 軟件問題及對策

Revit 模型在導(dǎo)入Lumion軟件中會出現(xiàn)天空和草地都呈現(xiàn)黑色的情況，盡管設(shè)置了環(huán)境效果，也無法顯示真實(shí)的場景，導(dǎo)入模型無法完成場景設(shè)置就沒有辦法實(shí)現(xiàn)建筑模型的動畫渲染工作。

對此，可將導(dǎo)出的Revit 模型另存為FBX 文件。用Lumion軟件導(dǎo)入Revit 模型后變黑，這是由于導(dǎo)出后保存的文件為中文格式，Lumion 對于中文的輸入法不識別，導(dǎo)致軟件無法完成模型的正確顯示，輸入法的差異性也是現(xiàn)有國內(nèi)外軟件融合人發(fā)展的弊端。故只需將模型文件名改為英文狀態(tài)下的字符就可以解決上述問題。

3.2 關(guān)于建筑模型在Lumion 中材質(zhì)問題及對策

系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)置完成后，導(dǎo)入FBX 模型文件時(shí)會發(fā)現(xiàn)，在設(shè)置材質(zhì)的時(shí)候建筑模型會全部變成黑色狀態(tài)，現(xiàn)有狀態(tài)下的模型進(jìn)行編輯不會自動區(qū)別材質(zhì)，從而無法完成模型材質(zhì)的編輯。在模型導(dǎo)入后，整個(gè)建筑模型在Revit 軟件中顯示的材質(zhì)、顏色等都不復(fù)存在。如果繼續(xù)對模型進(jìn)行建筑材質(zhì)設(shè)置，將會出現(xiàn)整個(gè)模型都只有一種材質(zhì)的問題［1］。

這是由于在設(shè)置Revit 模型過程中，大量使用了中文字符來編輯材質(zhì)信息，導(dǎo)致建筑模型在Lumion 中無法完成顯示。這個(gè)問題的解決需要利用插件—Revit export to Lumion來完成BIM模型的格式轉(zhuǎn)化。將Revit模型轉(zhuǎn)化成Lumion軟件可以完成識別的狀態(tài)，轉(zhuǎn)化為一個(gè)DAE 文件和一個(gè)textures 文件。最后，完成三維模型的導(dǎo)入工作，繼續(xù)進(jìn)行建筑材質(zhì)的設(shè)置即可，只有正確導(dǎo)入模型才能完成三維模型的渲染動畫工作。

3.3 動畫渲染視頻時(shí)效問題及對策

由于LUMION 軟件對于電腦的配置要求比較高，低配置的電腦在其運(yùn)行上會比較緩慢。雖然渲染的效果差強(qiáng)人意，在可以接受的范圍之內(nèi)，但是后期動畫渲染視頻制作方面將表現(xiàn)出視頻制作時(shí)間過長，視頻制作的質(zhì)量較差，更甚的是制作完成的動畫視頻穿線天空、草地、周圍建筑物的昏暗區(qū)域。這都是電腦配置不高的表現(xiàn)，違背了Lnmion 軟件的高效果性和便捷性［2］。

對于上述問題的解決，第一種方法是可以尋找配置高的電腦完成，這樣可以縮短制作動畫的時(shí)間，增強(qiáng)視頻效果性。還有另一種方法就是采用大量的動畫截圖，利用動畫截圖導(dǎo)入其他動畫制作軟件完成視頻的制作，但是圖片的壓縮編制為形成視頻會降低圖片原有像素幀，而在Lumion軟件中運(yùn)用其視頻編輯器來完成的，不會產(chǎn)生壓縮效果［3］。

4 建筑模型渲染實(shí)際案例應(yīng)用

下面以海虞養(yǎng)老院為例進(jìn)行模型渲染動畫制作。首先將海虞養(yǎng)老院3D模型在Revit軟件中利用Revit export to Lumion插件完成模型格式轉(zhuǎn)換，以便后期渲染動畫海虞養(yǎng)老院中檢修地溝、防火鋼門窗的顏色、材料的選擇。然后進(jìn)入Lumion 軟件中完成基本參數(shù)設(shè)置，設(shè)置渲染的場地為平草地后，并且完成其環(huán)境、天氣、陽光、云彩的設(shè)置，完成后導(dǎo)入DAE 格式的建筑模型，執(zhí)勤樓、門衛(wèi)、訓(xùn)練塔三個(gè)大衛(wèi)工程可以分別依次導(dǎo)入。在導(dǎo)入的三維模型中完成模型的材質(zhì)選擇、顏色、外形的設(shè)置，在設(shè)置時(shí)候，由于實(shí)際工程的特殊性，需要注意的設(shè)置是防火門窗、內(nèi)部鋼制速降桿材質(zhì)等建筑結(jié)構(gòu)材料。其次，完成后再次對海虞養(yǎng)老院渲染的建筑場地的二次編輯，完善場地布局和樹木、花草的擺放。最后在視頻編輯器中完成建筑動畫渲染視頻的制作，見圖1。

圖1 模型渲染效果圖

5 結(jié)束語

本文內(nèi)容主要是關(guān)于使用Lumion 軟件完成3D 建筑模型的動畫渲染工作，文中內(nèi)容系統(tǒng)的介紹了對海虞養(yǎng)老院建筑動畫渲染的思路、操作步驟、遇到的問題以及解決的方式。動畫渲染這項(xiàng)功能對于項(xiàng)目的各參與方均有幫助，通過渲染也可以使得建筑工程更加的清晰、更高精度、更生動的模擬出真實(shí)的場景，最后希望此技術(shù)在未來能不斷的完善改進(jìn)促進(jìn)建筑行業(yè)更好的發(fā)展。