2021年计算机三维动画在工程设计的应用.doc

2021年计算机三维动画在工程设计的应用 1前言 三维动画又被称之为3D动画，是随着计算机技术的发展而发展的，现在已经广泛应用于 各领域，极大的提高了各行业的工作效率。在工程设计领域，三维动画就受到了广大设 计师的推崇。下文就围绕三维动画在工程设计中的应用进行分析。 2三维动画的概述 2．1三维动画的定义 三维动画又被称之为3D动画，它是随着计算机技术的不断发展而逐渐衍生出来的一门最 新的技术。在制作过程中，主要是通过利用三维动画软件，来在电脑中建立一个虚拟的 世界，设计师再以这个虚拟的三维世界为基础，根据表现对象的具体状态来建立模型， 然后再根据相关的要求来对以下几方面参数进行设定，(1)模型的运动轨迹;(2)虚拟摄像 机;(3)其他动画参数。最后，再根据具体的要求，来为模型赋予相应的材质，并且打上 灯光。当这一切都完成之后，再让计算机进行自动的渲染，以生成最后的画面。 2．2应用范围 三维动画技术能够对真实的物体进行模拟，故此被许多行业所广泛应用。因为三维动画 的以下几方面特性［1］:(1)精确性;(2)真实性;(3)无限的可操作性。被应用于以下诸多 领域:(1)医学;(2)军事;(3)工程设计;(4)军事;(5)娱乐等。在影视广告方面，三维动画 技术给观众营造了一种真实的氛围，因此受到了许多观众的喜爱。三维动画可以用于特 效制作、建筑、角色动画等方面。 3三维动画在工程设计中的应用 在工程设计中，三维动画在其中有着重要的作用，能够将项目工程的设计具体化、真实 化，使人们能够直观的了解到工程竣工后的具体状况。在工程设计制作流程中，包括建 筑设计、结构设计、水电设计等，在建筑设计中，效果图设计是其中的重要组成部分， 效果图就是用三维动画软件3DMAX所制作出来的，下文就围绕效果图的制作步骤进行简要 的说明。 3．1前期策划 在制作建筑效果图之前，一定要做好策划以及设计工作。如，整个工程的主体需要表现 什么样的效果，整体的效果想如何表达，哪些部分要进行细致的表现，视觉效果等等， 这些都需要进行提前的策划，不做好这些方面的工作，那么后期的制作也就很难开展。 3．2建立模型 当前期准备工作完成之后，接下来要做的事情就是建模，在效果图设计中，建模是非常 重要的一个环节，对整个工程的后期表现有着直接的影响。建模也就是对工程的建筑主 体进行建立，根据建筑工程的设计要求，将图纸上的内容表现到效果图之中［2］。例如 ，在建筑工程设计中，往往要提前与业主进行沟通，了解业主预期效果，然后再在图纸 上将其表现出来，将建筑图的正立面、侧立面以及背立面大致的表达出来，然后效果图 设计师再根据建筑设计师的设计图用3Dmax软件来进行展现。在这个过程中，需要建筑设 计师与效果图设计师进行相互的交流与沟通，当然也有人身兼两职，对工程主体模型的 建立进行细致的讨论，大到工程的整体造型，小到工程的线条设计、门窗的材料设计等 ，都需要进行不断的讨论，方可建立出较好的模型。 3．3动画设置 在模型完成之后，就需要对摄影机进行调整，要按照脚本的设计进行调整，如果在场景 之中，仅仅只有主题建筑物之时，那么就需要将摄影机进行提前设定，然后再对其他的 动画物体进行设定。摄影机的调整在整个效果图的制作中也非常关键，摄影机角度调节 的好坏，会直接影响到效果图的表现效果，因为摄影机的角度，会给整栋建筑不一样的 感觉，往往能够起到画龙点睛的作用。 3．4贴图 当模型的动画完成之后，那么就要为模型赋予相应的材质，进行材质贴图，使模型变得 更加真实。所谓材质，指的就是材料的质地，就是将模型的表面变得更加的生动、更加 的真实，将物体的颜色、反光度等进行体现。贴图就是将一些二维图片贴到三维模型上 ，使整个模型的表面细节更加形象。建筑工程的立面效果往往会采用相应的涂料或者是 贴上瓷砖，以便使建筑工程的外表效果更加的美观，而贴图就是完成这方面的工作。贴 图就是尽可能的还原真实，使模型的材质与现实生活中的材质一致。 3．5灯光 在对模型赋予了材质之后，接下来就需要打灯光了。然后再根据摄影机的定位，对模型 进行细部调节。在效果图制作中，打灯光就是用三维动画软件将自然界的光纤类型进行 尽可能的模拟。在三维软件中，一般有以下几种灯光:(1)泛灯光，如太阳以及蜡烛等;( 2)方向灯，如电筒以及探照灯等。灯光主要起到照明场景以及营造氛围的作用。一般是 采用三光源设置法:就是一个主灯，以一个背灯以及一个补灯。主灯就是基本光源，所以 它的亮度也最高，它对光线的方向进行确定。补灯主要是对主灯所产生的阴影进行柔和 ，尤其是面部区域。而背灯则是起到加强主体角色的目的，显现主体的轮廓，使主体角 色能够突显出来。 3．6环境制作 环境制作主要是丰富效果图的画面，使效果图不仅仅是单一的呈现建筑主体，而是通过 加入后期的