建筑施工圖教學影音動畫的研發

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摘要：隨著科技的發展，各種新媒體技術層出不窮，數字動畫技術作為其中應用前景最廣的一種技術手段，已經逐漸應用于各行各業。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手段。本文將建筑制圖的投影方法與課程實際相結合，闡述了數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，作者采用動畫表現手法與影視效果相結合的方式，用簡單的動態畫面將建筑制圖中學生難以理解的知識輕松表現出來。

關鍵詞：建筑制圖；動畫制作；數字動畫

引言

制圖課是大學生入學后接觸的與專業相關的第一門課程，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。隨著數字動畫技術的成熟，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容展現給學生，使學生能夠深入理解建筑制圖的基本內容，因此，筆者在教學實踐中，探討如何使用數字動畫技術，借助軟件工具，研究和實現投影原理，其目的是利用三維動畫影音合成技術開發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，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、基本結構、畫面色調、動畫節奏等。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，根據策劃書設計動畫分鏡。分鏡腳本對整個片子起到統領綱要的作用，控制著整個片子的內容、風格與表現形式。項目負責人從宏觀角度深入分析制圖課程的基本知識結構、重點與難點，找參考資料確定項目的表現風格。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，再進行集體討論統一思路，結合項目的具體要求確定影片風格、基調，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，根據項目策劃和分鏡腳本的內容，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容就是建模，模型質量的好壞，直接決定了后面剖切動畫的質量。模型主要分為兩部分，一部分為主體建筑模型，另一部分為建筑環境及道路配景部分。首先在3DSMax中設置系統單位和顯示單位為毫米，把建筑AutoCAD圖紙文件導入3DSMax中，根據圖紙內容進行三維建模。在建模中，需要完成建筑外墻、內墻、樓板、樓梯、臺階、洞口、窗框、玻璃等內容，建筑設備部分不需要在三維中體現，建模方法采用多邊形建模，這樣的模型比較規范，便于后期編輯，在后期漫游動畫制作時出現閃爍的概率比較低，進行切割動畫制作時不會出現破面的情況。

2.材質貼圖

建筑材質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，體量較小，主體材質筆者選用樸素的紅磚紋理貼圖，女兒墻和突出的構造柱采用紅凝土貼圖，整體效果比較穩重大方，細部紋理清楚。考慮到場景最終的渲染速度與質量，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，體現真實的氣氛環境,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，不讓它們產生陰影，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性，切片根據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、動畫調節、材質燈光和環境制作后，需要進行渲染才可能把場景模型轉化為視頻或圖像。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，筆者根據方案策劃書整理出了配音文稿，并找專業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術語,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，配音富有節奏感。

2.符號制作

根據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

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

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，提升影片的整體質量。

3.后期合成

用C4D、AfterEffect制作項目動畫特效，把做好的特效根據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節,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。

結論

作為建筑項目展示的重要手段，動畫廣泛應用于表現建筑內部結構等，它突破了二維的表現方式，使用先進的動畫技術和視頻特效，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：

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[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：李達敕 馬弘躍 單位：內蒙古建筑職業技術學院