浅析三维动画在工程中的应用
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2020年05月21日 15:01:47
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一、三维动画的定义 三维动画又称3D动画,是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的新兴技术。三维动画软件是在计算机中首先建立一个虚拟的世界,设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现对象的形状尺寸建立模型和场景,再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数,最后为虚拟模型赋上特定的材质,并打上灯光,细化场景。当这一切完成后就可以让计算机自动运算,生成最后的画面。

一、三维动画的定义

三维动画又称3D动画,是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的新兴技术。三维动画软件是在计算机中首先建立一个虚拟的世界,设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现对象的形状尺寸建立模型和场景,再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数,最后为虚拟模型赋上特定的材质,并打上灯光,细化场景。当这一切完成后就可以让计算机自动运算,生成最后的画面。

三维动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。由于其精确性、真实性和无限的可操作性,目前被广泛应用于建筑工程在内的诸多领域。这项新技术能够给人耳目一新的感觉,因此受到了众多客户的欢迎。



二、BIM施工动画

BIM施工动画属于三维动画中的一个分支,与一般三维动画相比,制作人员既要熟悉施工技术,又要熟练地使用计算机三维建模技术来模拟真实的施工方案数字环境,最重要的一点是必须了解建筑结构和施工方案,根据客户制作的施工方案和施工说明,施工动画制作团队必须能够把它转化为数字化,并用动画形式表现出客户的要求和意图。


施工动画演示是通过三维技术把建筑施工过程进行提前预演,如此便可为施工提供详细全面的了解。有了提前制作施工动画,可以避免在施工过程出现的一些错误,为施工提供安全及质量保证。另外建筑施工动画及工程施工动画还可以提前给施工人员了解一些复杂的施工技术,通过施工动画的讲解使他们可以在施工过程中万无一失。


目前,建筑施工动画技术广泛应用到各大小建筑建设和各种工程施工中。例如:桥梁施工动画,核电站施工动画,玻璃幕墙施工动画,地铁施工动画等。

业主方要求施工单位在投标阶段运用BIM进度模拟动画来展示施工规划成为了普遍现象。动画并不是简单的按时间出现结构建筑机电主体生长动画,而是要体现项目重难点及相应解决方案,这需要在进度模拟动画上添加施工方案实施过程和相应施工工艺,所以这就需要既懂施工技术又懂动画制作的专业人员。

最佳的施工策划展示和施工工艺模拟,是具备施工经验的土建和机电施工员,或者专业总工,确保规划和工艺合理性,而策划展示的基础是BIM模型,所有又必须具备BIM技能,这就决定了动画展示的最佳人选是BIM 土建或BIM 机电复合型施工人员,而动画展示本身应该成为BIM从业者的一项高级技能。所以简单、高效、针对建筑本身的动画制作软件非常必要。BIM施工动画是通过虚拟仿真技术提前模拟施工过程,并将项目实施过程中的重要数据指标伴随施工进度动态显示的动画模式,能够充分展示投标单位在项目实施各个阶段的技术水平及BIM应用深度,全面提升投标档次,为技术标增分加色。BIM施工动画直观的将施工过程展现出来,让施工人员可以清楚的了解施工重难点。




三、BIM施工动画的优势

1、BIM施工动画可以直观地展示施工部署、施工方案、施工进度、资源管理等内容,让业主在最短时间内捕捉到投标单位的技术优势;

2、具有可持续利用价值,制作BIM施工动画的模型能够在项目实施过程中的各个环节实现再利用,如碰撞检查、进度管理、材料管理、成本控制、质量安全管理、运维管理等,为业主及施工单位带来便利;

3、模块化运营,制作成本更低;

4、制作周期短,3Dmax动画制作需要建模、动画、渲染、后期等多个岗位的工程师配合完成,他们一般对工程领域了解都不够深入,需要和施工方反复沟通才能形成最终方案,而BIM施工动画的制作则是由BIM相关软件建模制作,速度更快,更加贴合工程实际;

5、BIM施工动画的主旨是在电脑里将建筑工程项目模拟建造一遍,同步集成了工程模型、场地布置、进度计划、资源计划、费用计划等多维信息,同时能够准确表现立体交叉作业的过程,有助于施工前提前发现问题解决问题;

6、BIM施工动画在演示的过程中详细和全面的展现了各类数据、施工部署、施工工艺重难点等细节,能够与进度同步体现建造过程相关的日期、工程量、人、机、材各项费用等工程数据的动态增长,更直观地展示建造过程。



四、工程施工动画的制作流程

根据实际制作流程,一个完整的影视类施工动画的制作总体上可分为前期制作、动画片段制作与后期合成三个部分。

前期制作:

前期制作是指在使用计算机制作前,对动画片进行的规划与设计,主要包括:文学剧本创作、分镜头剧本创作、造型设计、场景设计。

片段制作:

根据前期制作,在计算机中通过相关制作软件制作出动画片段,制作流程为建模、材质、灯光、动画、摄影机控制、渲染等,这是三维动画的制作特色。

后期合成:

影视类三维动画的后期合成,主要是将之前所做的动画片段、声音等素材,按照分镜头剧本的设计,通过非线性编辑软件的编辑,最终生成动画影视文件。

流程如下:



五、工程施工动画的用途

传统的平面图纸作为工程设计的主要表现形式,起着非常重要的作用,但它很难直观地表达复杂的施工过程。而施工三维动画则可以为施工过程中的运输、安装和拆除等方案的研究提供形象逼真的可视化效果。

1、展会展览

用施工动画来提升企业形象。一些成长速度很快的新兴企业,有着现代企业优秀的体制和管理,一部精致的施工工艺动画非常好的配合了他们现代企业手段的概念。就像当年最先采用彩色画册的企业,给人的印象都是大胆,创新,有活力的企业。

2、辅助

多数工业企业的市场工作还停留在ppt阶段,只有少数进步到多媒体的时代,三维动画作为其中重要组成部分,已经越来越广泛的被使用了。

3、网络

信息化非常有效,网站是重要的、展示的平台,三维动画演示就成了最有效的展示产品的手段。

4、内部培训

有的企业发展很快,但却制约于人才的培养速度,在全国建办事处很多,却派不出专业销售人员,技术人员。解决的办法当然是把标准化,那么对人员素质要求就降低了;对培训标准化,人才养成的速度就加快了。工程施工动画就是最好的工具,最好的老师。

5、大型建筑维护

当大型的建筑建成以后,在出现问题时能够根据三维动画能迅速定位事故地点,为解决问题提供宝贵时间。

6、专利技术申报

许多施工项目都是创新的成果,提交专利,及国家的奖项都需要直观明了的资料,三维动画制作可以让其特点及原理被更好理解。

7、项目投标

在项目投标中,需要完整充分的展示产品特性、优势,采用三维动画制作展示产品的原理、结构等,能在最短时间内让客户明白产品的优势。


本文转自“湖南建工BIM中心公众号”。如有侵权,请联系删除。


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