動畫模擬濱海景觀規(guī)劃設(shè)計研究

李金軒 宋擁軍 徐潔婷 吳嘉睿 李文鑫 邵澤儒

[摘要]文章通過三雛建模廈數(shù)字模擬動畫等技術(shù)，依托當(dāng)?shù)卣?guī)剮濱海景觀設(shè)計方案，對湛江市調(diào)順島的海洋環(huán)境地貌模擬濱海景觀文化設(shè)計方案進行動畫演示。湛江是一座海濱城市，濱海文化設(shè)施建設(shè)是發(fā)展濱海城市一個極為重要的部分。文章通過使用計算機模擬三雛動畫技術(shù)等實現(xiàn)濱海文化景觀仿真研究，使其形象更直觀、更生動、更易于了解。

[關(guān)鍵詞]三維動畫模擬；數(shù)字虛擬技術(shù)；濱海設(shè)施；景觀設(shè)計；生態(tài)環(huán)境

[項目名稱]廣東省廣東海洋大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目“濱海文化景觀模擬動畫制作”（項目編號：CXXL2021352）

一、課題探究的來源及研究意義

（一）課題來源

文章根據(jù)廣東海洋大學(xué)所處地——湛江市這個海濱城市的地理位置來進行項目設(shè)計，依照湛江市的城市規(guī)劃選取調(diào)順島濱海景區(qū)作為研究的對象，進行有關(guān)濱海景觀動畫的模擬研究。

（二）研究目的與意義

當(dāng)前的景觀環(huán)境設(shè)計大多圍繞城市公共環(huán)境和園林方向，對于沿海地區(qū)的文化景觀設(shè)計多為簡單的圖像描繪和淺顯的體現(xiàn)。通過本項目的研究和創(chuàng)新訓(xùn)練，以及在這方面積累的方法和經(jīng)驗，為沿海地區(qū)文化形象進行數(shù)字動畫研究的特色人才培養(yǎng)模式進行一番努力和創(chuàng)新研究。

（三）研究目標(biāo)和方法

本項目運用文獻查閱、詢問觀察、理論實踐結(jié)合、信息統(tǒng)計及實驗?zāi)M等方法完成目標(biāo)地區(qū)模擬動畫漫游的研究。根據(jù)其規(guī)劃的地形地貌和區(qū)域范圍進行景觀文化設(shè)計，依據(jù)當(dāng)?shù)氐娜宋?、歷史、氣候、水文、植被等方面來進行景觀環(huán)境設(shè)計。

二、濱海文化景觀與三維模擬動畫漫游結(jié)合研究

（一）三維模擬動畫的特性

三維動畫是視聽藝術(shù)的集成體，通常在展示階段需要刺激人的感官和心理思維，從而引起觀眾共鳴心理的一種表達方式。

（二）沉浸式體驗

沉浸式感受本身指的是觀賞者和使用者在使用和欣賞作品的同時，可以有身臨其境的真切感受。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要優(yōu)勢之一就在于使用者可以借助物體的投射，對虛擬現(xiàn)實場景進行認(rèn)識與理解，從而沉浸并存在于其中，進而完成現(xiàn)實互動，因此使用者在建筑體驗活動中，也可以得到從視覺、聽覺，乃至身體所帶來的沉浸感與體驗感，進而真實體會建筑漫游的感覺。

（三）感官性

感官特性在建筑場景漫游動畫中也是關(guān)鍵的一個要素，它意味著消費者在互動中可以得到更好的感官感受，特別是相對于以往的技術(shù)手段所表現(xiàn)出的設(shè)計造型與動漫內(nèi)容，虛擬現(xiàn)宴科技平臺上的動畫設(shè)計顯得更加具備感官特性。

三、濱海文化景觀的空間規(guī)劃設(shè)計

（一）濱海文化景觀空間規(guī)劃及功能定位

本次動畫模擬的選址位于湛江市調(diào)順島南端，總占地面積4719hm2。其設(shè)計的主要目的是融合地方傳統(tǒng)文化與本土旅游業(yè)，考慮城市功能的齊全和配套，以及產(chǎn)業(yè)集聚壯大本土經(jīng)濟的需要。這里的格局將會成為一個集文化地標(biāo)、商業(yè)娛樂、海灣休閑于一體的大型海灣文化休閑集聚地，而這也是湛江目前最需要的，最缺乏的。

（二）濱海環(huán)境的景觀序列

人對景觀的感受并非各個景觀片段的簡單疊加，而是景觀在空間、時間多維交叉狀態(tài)下以某種方式的連續(xù)展現(xiàn)。湛江作為濱海城市，在設(shè)計中最重要的是對城市的海洋文化進行塑造。在對調(diào)順島核心區(qū)域的設(shè)計中，首先需要遵循生態(tài)性的原則，因為城市的濱海地帶的生態(tài)環(huán)境比較脆弱，海陸相接的地方不光會受到人類活動的影響，同時也會受到海洋本身的影響。因此，在設(shè)計過程中首先要將自然的因素考慮在內(nèi)，以人與自然和諧共處為目標(biāo)進行可持續(xù)化的設(shè)計。在對湛江濱海城市形象的塑造中，應(yīng)該充分利用濱海城市的特征，將人工物與自然物有機結(jié)合，讓碧海藍天、礁石沙灘等自然景觀與帶有湛江文化的建筑景觀相映成趣，從而創(chuàng)造出符合湛江濱海城市形象的空間布局。

根據(jù)從城市到海陸交界處，再到海洋的結(jié)構(gòu)，依次設(shè)立城市生活區(qū)、濱海休閑區(qū)、自然資源保護區(qū)，從而形成由遠海到近海，最后到親海的三層區(qū)域。遠海區(qū)域主要作為城市與海濱區(qū)域之間的緩沖區(qū)域，是濱海環(huán)境中質(zhì)量最高的區(qū)域，最能體現(xiàn)城市發(fā)展的進程。作為三個區(qū)域的中心地帶，近海區(qū)域滿足人們生活中物質(zhì)與精神的雙重需求，讓人們既可以在湛江海洋文化氣息下的商業(yè)街進行購物，又可以在歌劇院、海洋樂園中放松精神，緩解壓力。親海區(qū)域主要由沙灘和防浪堤構(gòu)成，在這里最有特色的設(shè)計在于海洋與陸地之間的互動。人們能夠在沙灘、親水平臺、摩天輪、觀海長廊等景點進行體驗，感受濱海景觀的獨特魅力。

四、濱海文化景觀模擬動畫漫游的設(shè)計制作

（一）模型創(chuàng)建

調(diào)順島位于湛江市赤坎區(qū)，其名字有風(fēng)調(diào)雨順的美好寓意。調(diào)順島面積約5.8km2，三面環(huán)海，是湛江的寶島，有著舉足輕重的作用。

首先，需要將調(diào)順島核心區(qū)的衛(wèi)星地圖按照一定的比例放置在Rhino中作為背景貼圖，之后通過畫線的方式將陸地與海面進行分割，從而確定需要進行景觀設(shè)計的部分。再根據(jù)設(shè)計稿對海陸交界線進行修改，把不規(guī)整的部分更改為設(shè)計稿中帶有一定弧度和形狀的邊線。在此基礎(chǔ)之上，再進行建筑、基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建。

其次，在模型的制作上采用了多個建模軟件。歌劇院的模型建構(gòu)使用3D Max，3D Max能夠?qū)⑶€優(yōu)美的歌劇院外形勾勒出來，并把歌劇院頂部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)表達清晰。而海洋樂園由于面積大、設(shè)施多、細節(jié)豐富，所以采用SketchUp進行建模。根據(jù)設(shè)計稿內(nèi)容，將模型按照衛(wèi)星地圖的比例進行制作，最后導(dǎo)入Rhino擺放在背景貼圖中合適的位置，并進行細節(jié)的調(diào)整。海洋文化商業(yè)街的建筑直接使用Rhino建模，在Rhino中可以把具有高階曲面的外觀造型完美展現(xiàn)，建筑細節(jié)也能夠很好地描述。

最后，將所有的模型在Rhino中調(diào)整好，保存文件，導(dǎo)人Lumion中進行道路、綠化等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。

（二）場景創(chuàng)建及優(yōu)化

文章主要探討的是整體景觀區(qū)域規(guī)劃、城市建設(shè)的總體布局、環(huán)境綠化的平面規(guī)劃，以及建筑所反映的各地方的生活方式等。在動畫制作前，先對調(diào)順島進行必要的實地考察，搜集各種資源后，在圖紙上設(shè)計出場地與建筑物的形狀。

（三）濱海文化景觀模擬動畫的實現(xiàn)

建筑動畫是由數(shù)個或多個鏡頭連接構(gòu)成的。在表達環(huán)境中的各項組成元素時，首先要保證其真實性，再利用電影視聽語言進行刻畫，呈現(xiàn)出虛擬現(xiàn)實的逼真性。通過繪制部分畫面，在理解建筑項目中所要表現(xiàn)的主題之后，就要合理地規(guī)劃鏡頭語言，弄清各表現(xiàn)對象之間的相互關(guān)聯(lián)和所要表達的思想內(nèi)涵。因此，繪制建筑動畫的語言規(guī)劃是對設(shè)計師在整個動畫場景構(gòu)建、內(nèi)容和細節(jié)、設(shè)計理念上的指引，使其能把建筑物的特征性正確地表達出來。隨后，通過分鏡頭在三維環(huán)境里進行實體生成。這一過程大致包括模型制作、材質(zhì)燈光、動畫調(diào)整及渲染輸出幾個過程。

1.模型制作

參考所收集到的平面地形圖和衛(wèi)星地圖，以及具體的尺寸圖紙，用三維軟件進行建模，構(gòu)建出所設(shè)計區(qū)域的地形模型和周邊海域環(huán)境，使得一比一去還原所設(shè)計的項目?！稙I海文化景觀動畫模擬》的建筑構(gòu)造也有著自己的特色，在建模的時候不但需要熟悉三維技術(shù)，同時需要對調(diào)順島建筑格局與建筑構(gòu)造有更深刻的認(rèn)識。

2.材質(zhì)燈光

材料的照明作用對動畫影片的總體質(zhì)量有著很大作用，也直接影響動畫影片的總體真實感。材料和燈具類型的調(diào)整也是一項很繁雜的過程，根據(jù)不同的建筑模型進行材料調(diào)整和粘貼，再根據(jù)照片調(diào)整其色彩的不同紋理節(jié)點，進而選擇各種環(huán)境所需要的燈具的形式，從而調(diào)節(jié)燈具的高度、色彩和亮度等特征，使之獲得更加真實的視覺效果，比如“游樂場”的效果圖動畫調(diào)整。

3.動畫調(diào)整

與三維的動畫比較，景觀建筑動畫的動畫調(diào)整方法相對簡單，不要求調(diào)節(jié)太夸張或者很精細的動態(tài)，重點在于調(diào)整好攝像機的動畫，當(dāng)然動畫的精細度也可以為影片增加更多的看點。

4.渲染輸出

在三維部分繪畫完成后便可以將影片渲染為進人產(chǎn)出，而渲染進入產(chǎn)出則一般是將繪畫的部分導(dǎo)出圖像序列幀或映像片段，便于進入后期流程中完成整體剪輯。而在這一關(guān)鍵的部分里，對渲染參數(shù)的設(shè)定，決定著渲染產(chǎn)出的品質(zhì)好壞。同時，還要保證其品質(zhì)和渲染產(chǎn)出時間上的平衡。

（四）分鏡頭設(shè)計

鏡頭在動畫片中通常是鏡頭從啟動到停止期間所拍下來的一個連貫的視頻畫面，景觀的動畫和三維動畫在鏡頭的概念上繼承了電影畫面的理念，在三維環(huán)境中建立虛擬的鏡頭，以向受眾傳遞電影的內(nèi)容。根據(jù)分鏡頭腳本的繪制梳理語言和畫面的聯(lián)系，分鏡頭的連貫度直接關(guān)系影片的總體視覺效果，所以制作分鏡頭腳本要注意不同畫面語言的運用方法，掌握好各個畫面的時間分布和畫面方向。

（五）后期處理

重新編輯則是對影片形成的最后步驟，一般由程序Premiere完成，對新生成的影片加以重新編輯和配音，充實了影片的情節(jié)和內(nèi)涵，使最終影片更為生動和豐富。這種依托技術(shù)的“藝術(shù)走人大眾生活”的形式，使得生活中處處得以見到藝術(shù)，也為現(xiàn)代人們的生活增添了色彩，從而讓越來越多的人獲取信息的同時，在傳播形式上也求新求變。

五、濱海文化景觀模擬動畫漫游的應(yīng)用價值及未來展望

（一）景觀模擬動畫傳播的實用性

三維動畫制作與演示對于開發(fā)中、尚未開發(fā)，乃至仍在規(guī)劃中的旅游項目顯得尤為重要。想要在項目的推進過程中給游客更加直觀的體驗與想象空間，首要的前提是給游客提供一個相對真實的視頻體驗，游客觀看三維動畫，在三維動畫漫游中更加清楚設(shè)計師的設(shè)計構(gòu)想與當(dāng)?shù)氐奈幕滋N。并且，濱海城市的設(shè)計與建設(shè)具有更加高的難度與局限性，在一定程度上限制了項目方案的提前宣傳與引流。所以，利用Lumion動畫軟件提前制作一套生動、直觀、具體、準(zhǔn)確和全面的三維動畫，為濱海旅游項目乃至建筑行業(yè)提供新的傳播方式與途徑。

（二）景觀模擬動畫制作的經(jīng)濟性

在經(jīng)濟發(fā)展越來越富足的今天，各大旅游景點吸引了越來越多的游客游覽，景點在各大社交媒體投放的景點短片成為更加直接傳播給游客的方式，引導(dǎo)了許多觀眾到當(dāng)?shù)剡M行游覽，發(fā)展和帶動了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。濱海旅游與海洋文化的傳播與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟與政策密切相關(guān)，更加注重的是前期通過視覺體驗進而吸引游客到當(dāng)?shù)剡M行文化傳播，從而將這種文化傳播與旅游體驗創(chuàng)造轉(zhuǎn)化成商業(yè)價值，即旅游消費行業(yè)。Lumion制作的三維動畫由數(shù)字媒體結(jié)合濱海旅游城市——湛江的風(fēng)俗文化、人文特點、本土產(chǎn)業(yè)等特色內(nèi)容進行匯總，為游客進行旅行路線與攻略準(zhǔn)備提供參考，輔助游客更快更便捷地前往景點，再加上線上和線下共同傳播，對游客的咨詢進行全面解答，有效處理游客的投訴意見，就能在一定的程度上保障當(dāng)?shù)芈糜谓?jīng)濟蓬勃發(fā)展。濱海城市三維動畫影片在地產(chǎn)建筑領(lǐng)域也是具備廣告性質(zhì)的，其作用不僅是更加直觀地讓消費者了解地產(chǎn)資源與布局，促進消費，更是為濱海城市提供經(jīng)濟服務(wù)。

（三）為傳播濱海旅游文化提供新方向

在人類歷史的長河中，最普遍的社會現(xiàn)象就是傳播。我們生活在傳播時代，我們周圍都在進行傳播工作，無論是哪項活動或是生活，都能看見“傳播”的身影。三維動畫制作演示這種直觀的表達方式，實質(zhì)上涉及了許多藝術(shù)范疇，例如顏色搭配、大小布局、鏡頭設(shè)計、路徑走向等。我們逐步使藝術(shù)走進生活，使藝術(shù)貼近生活，使藝術(shù)用于生活。

（四）濱海城市動畫制作總結(jié)與展望

三維動畫的國際市場發(fā)展前景發(fā)展時機已漸趨成熟，實現(xiàn)了飛躍式發(fā)展的態(tài)勢，具有十分可觀的廣闊的發(fā)展前景。以湛江市調(diào)順島為例，濱海城市的風(fēng)景、人文特色規(guī)劃在三維動畫制作中都可以得到直觀呈現(xiàn)。濱海城市與內(nèi)陸城市不同，運用三維動畫去營造海洋、大陸與山脈的層次感與晉升感，使游客在影片中提升觀感體驗，運用現(xiàn)代技術(shù)加持濱海文化的傳播與發(fā)展，其價值值得深入挖掘。