六招教你做好工程三維成果展示

屈志剛+曲曉寧

三維動畫作為三維成果展示的重要方式，對工程設計和施工具有重要的意義。本文基于Bentley三維協同設計平臺，以具體的工程設計和施工為實例，介紹工程三維動畫制作的方法與技巧，旨在為相關工程三維設計人員提供參考和借鑒。

不要以為完成三維設計就大告成功了，如何向業主和施工單位生動、形象地展示設計成果，仍然需要制作人員開動腦筋。否則，再好的設計也可能不被人理解。

不止展示設計成果

在水利工程勘測、設計、施工領域，如果采用傳統的二維形式來展示規劃設計成果，主要還是通過文字報告、表格數據、平面圖紙等二維形式來展示設計成果，缺乏直觀性，非專業人員往往難以看懂。尤其對大型、復雜的水利樞紐工程來說，傳統的二維圖紙往往很難對建筑物各部位的形狀和空間位置直觀描述清楚，需要相關人員具備較強的空間想象能力，對項目成果匯報、項目審批、設計交底等工作造成障礙。

而三維動畫能夠將物體的形態、空間位置、表面材質、運動過程等直觀展現出來，并在工程規劃設計初期對工程的方案比選、重點建筑物和工程建成后的效果進行仿真模擬。此外，三維動畫還可以將深入水下、地下、山體等無法直接觀察的工程內容模擬出來，經過不同角度、不同層次的觀察與分析，找出設計中存在的不足和缺陷，及時糾正工程設計中存在的問題，為設計人員提供正確的決策依據，從而提高工程的設計質量和效率。

在實際設計工作中，對具體工程進行三維成果展示的手段和方法是多樣的，目前工程技術人員較多采用的方式主要有以下幾種：直接展示三維軟件中組裝的信息三維模型，剖切成平面或三維圖紙，制作三維動畫，制作效果圖，發布成三維PDF，制作成虛擬現實、仿真系統進行演示。

以上幾種常用的三維成果展示方式各具特色、各有優勢，但是在工程設計成果匯報展示時，最常用、最直觀、效果最好的是三維動畫。

歸納起來，要想通過三維手段將工程展示清楚，其三維展示成果的內容應包含兩方面：

其一，技術展示，即對工程設計進行介紹。根據工程設計的不同階段，有重點地對工程設計情況進行展示，如工程的水文地質條件、工程的布置結構、所采取的施工工藝、不同方案的比選、建成后運行原理和工程投資等。應用三維動畫對工程設計進行技術展示時，應該做到目標明確，重點突出，思路清晰，深入淺出，易于理解。

其二，效果展示，即對工程形象進行展示。在工程設計的不同階段，通過三維動畫可以對工程重點部位乃至整體成果進行仿真模擬展示，生動、直觀地向人們展示工程建成后的效果。應用三維動畫對工程形象進行效果展示時，三維動畫場景應或大氣，令人心曠神怡；或唯美，令人賞心悅目；或新穎，令人耳目一新；或巧妙，令人嘆為觀止。

六個要素影響效果

三維動畫的效果受到多種因素的影響與制約。根據筆者多年的工程三維動畫制作經驗，以及南水北調沙河渡槽、前坪水庫工程、尼日利亞公路和咸陽漆水河渡槽等工程總結的經驗，要取得理想的三維動畫效果，應注意以下六個要素：

第一，材質和配景的選擇。一些工程技術人員認為在工程三維動畫中，隨便貼上材質就行，配景時簡單地插兩棵樹就可以了。這種想法是不可取的。如圖1所示，如果這個山體隨便找個山體圖來貼，那么山坡上清晰的沖溝就表達不出來，整體就會缺乏真實感。圖2反映的是非洲公路場景。雖然非洲很荒涼，但樹木等配景也必須有，而且要做到適量，樹種選擇要合理，樹的大小要搭配協調。材質和配景選取是否得當是一個工程動畫能否取得優異效果的基礎和保障。

第二，適當的燈光設置。燈光的選取和設置是工程三維動畫制作過程中是最為復雜和繁瑣的工作，燈光一定要根據模型材質和動畫場景的需要來選取。燈光的設置是在選定燈光類型的前提下對燈光的色彩、強度、衰減、陰影等效果和參數進行相應的設置和調整，直至達到理想的效果。想要取得良好的燈光設置效果，制作人員需要耐心細致地工作，付出大量的時間和精力。此外，制作人員還要有一定的經驗積累，對日常生活中自然光線有所觀察和領悟。如果說材質和配景選取得當是一個工程動畫取得成功的基礎和保障，那么燈光的選取和設置是工程三維動畫取得成功的關鍵和根本。

第三，獨到的相機視角。在三維動畫制作過程中相機視角的選擇很重要。如果隨便設置相機視角，簡單地走直線、轉圈，看久了會讓人頭暈。而獨到的相機視角選擇，會給人不拘一格、耳目一新的感覺。比如，通過讓相機視角在俯瞰時左右搖擺，就能做出坐在正在飛行的飛機上觀看那樣的效果。通過對相機視角的設置，還可以在全景漫游時做出像蒼鷹鳳翔一樣的感覺。獨到的相機視角需要制作者在三維動畫制作過程中進行大膽的摸索和嘗試。制作人員還可以借鑒一些優秀電影里相機視角的選取。

第四，新穎的展示創意。要想讓工程三維動畫的效果與眾不同，還需要有新穎的展示創意。好的創意需要制作人員充分發揮想象力，對自己想要表達的工程設計理念有深入的理解，還可借鑒其他作品中好的創意。好的創意會使三維動畫栩栩如生，令人過目難忘，起到錦上添花的效果。

第五，添加必要的特效。在工程三維動畫的后期制作過程中適當地添加特效是十分必要的。恰當地添加和使用特效可以使工程三維動畫的品位和效果得到提高和升華。

第六，完美的音樂音效配合。音樂和音效在工程三維動畫中不可或缺。音樂和音效要與動畫場景相匹配，音樂的節奏要與畫面合拍。復雜的大型工程項目的三維動畫應該添加適當的講解。

注重制作人員素質培養

優秀的工程三維展示動畫通常很費時間和精力，在制作過程中，相關人員要留出充足的時間，先確定設計思路，編寫腳本，做好規劃。

同時，相關的制作人員配置也非常重要。在實際工作中，我們在制作三維動畫時一般采用1人主導、多人配合的模式。如果不采用這種人員配置方式，而是各自為政，往往會導致畫面、燈光、風格混亂。

工程三維展示動畫對制作人員提出了較高的要求。從筆者多年的工程三維動畫制作經驗來看，三維展示動畫制作人員應具備以下素質：

第一，對工程設計有充分的理解與思考。只有對工程項目有充分的理解與思考才能分清主次，抓住重點、思路清晰，才能準確把握三維展示動畫的主題與脈絡。

第二，要有美感，懂得欣賞美、詮釋美。欣賞美、詮釋美需要一定的天賦與靈感，更需要我們對生活的細心觀察和體會。將審美運用到三維動畫的制作中會使動畫效果更加真實和自然。

第三，具有一定的經驗、技術手段和素材的積累。做任何事都離不開經驗的積累和指導，需要在工作中認真總結和體會。技術手段選取得當可以提高三維動畫的制作效率和質量。素材的積累能夠大大減少素材選取和設置的時間。

第四，要具有創新精神和不懈追求完美的品質。沒有創新精神就不會有進步，不追求完美就做不出好的作品來，更做不出精品來?？梢哉f，具有創新精神和不懈追求完美是三維展示動畫制作人員必不可少的品質。endprint