南寧數字水城動畫制作

陳龍，楊娟

(南寧市勘察測繪地理信息院，廣西南寧 530022)

1 引言

手繪地圖與手繪建筑寫生、風景寫生一直以來是人們過去對于記錄不同時代城市的布局及記錄城市變遷的主要方式。20世紀下半葉，隨著計算機圖形學發展出以數字化建模為基礎的數字化城市，由此誕生了數字城市開始取代手繪圖像在城市規劃中的傳統地位。

數字城市是信息技術發展與人類進步的必然產物，是城市信息化、管理科學化、生活現代化的高科技技術手段。數字城市能讓人們清晰地了解一個城市的整體面貌。數字城市是運用3ds Max軟件制作出的三維場景，并通過“以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎，以寬帶網絡為紐帶，運用遙感、全球定位系統、地理信息系統、航測、仿真－虛擬等技術，對城市進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述，即利用信息技術手段把城市的過去、現狀和未來的全部內容在網絡上進行數字化虛擬實現。”現實生活中接觸到的如好萊塢大片創造的幻想世界、房地產三維樓盤動畫廣告等等就是在這種技術的支持下創造出來的。可以說，數字城市動畫已成為大眾化、具影響力的媒體形式之一，無時無刻不在深刻地影響著人們的生活。

2 南寧市數字城市建設“水城”項目情況綜述

南寧別稱邕州，“邕”字從字面上的解釋是四方被水環繞的都邑，據史料記載，古時邕州很多水域，有百湖城之稱。后因城市道路交通變遷、人為的原因，原先的河、湖、塘、池都被填平。近年，為打造樹綠水美的城市形象，南寧市政府啟動了南國水城工程，引水源，開運河，拓水面，疏航道，治臭溝，旨在還水于民、還綠于民，并于2009年正式提出了將南寧市打造成“中國水城”的戰略舉措。

正是基于南寧市城市發展的這樣一個方向，本單位利用自身的數據資源、技術優勢，提出了數字水城的建設思路:以南寧從古至今水系的變遷為脈絡，全方位表現其古今的空間與風貌，綜合展現城市在建筑形態、社會習俗、人文歷史、生活情趣、城市拓展等方面的特色。這是對自2002年南寧市提出發展“數字南寧”的建設目標，“以地理空間框架為定位基準，集城市自然、社會、經濟、人文、環境等綜合信息于一體”的建設思路很好的一次詮釋。它將進一步改變我們的傳統思維模式和管理模式，使得城市讓生活更美好的愿望成為現實。可以說，“水城”在南寧數字城市建設的大環境里是具有代表性的，在數字城市的打造過程中也具有重要意義。

3 “水城”項目動畫制作流程

水城動畫不僅是三維場景的展示制作，也包含了大量的圖片、影片、文字信息。考慮到水的歷史發展演變，在動畫的制作處理方面有別于一般的傳統數字城市動畫制作，如圖1所示。

圖1 水城動畫片頭

水城的總體結構分為:“一江(邕江)、兩庫(老口梯級水庫和邕寧梯級水庫)、兩渠(江北、江南連通渠);六環(石靈湖環、大相思湖環、南湖環、鳳凰湖環、亭子沖環、五象湖環)、十八河(大岸沖、馬巢河、鳳凰江、亭子沖、良鳳江、良慶河、楞塘沖、八尺江、石靈河、石埠河、西明江、可利江、心圩江、二坑溪、朝陽溪、竹排沖、那平江、四塘江)、八十湖”。在制作的過程中考慮了整個城市水系河湖相通、水水相連的貫穿性，故通過鏡頭語言進行了城市平面布局分析、區位分析、景觀節點分析、道路分析、水體年代對比分析，選取相思湖、可利江、南湖—竹排沖、民歌湖四個重要節點運用二維平面和三維場景相互交織的展影方式說明水與城、水與人、水與自然和諧共處的美好環境。

3.1 前期制作

市場人員溝通了解水城的規劃情況以及局部實施過程，制作詳細的水城動畫策劃大綱。編導進行水城動畫分鏡頭腳本的溝通制作，提前預知動畫制作過程中遇到的難題，制定合理的解決方案。動畫的制作思路是以展現南寧水城優美風光以及水城建成后人們安居樂業的生活景象為主。以水城的歷史發展演變為軸心，將拍攝影像、歷史照片、圖片、地圖、三維場景、背景音樂多種表現方式糅合，使整體畫面唯美，意境悠遠，突出水城韻味和人們安居的生活。實地拍攝了許多與水城有關的錄像、照片，并對這些照片和收集來的資料進行整理、編排。

3.2 中期制作

(1)收集資料、建模

首先，收集從清代至今的南寧地圖，以整個南寧的城市水體發展變化作為動畫發展的脈絡。地圖資料整理完后，開始查找南寧自清代以來城市發展的書籍和照片，根據《雍正·廣西通志》的手繪圖文進行了清代古城池的三維虛擬還原，采用3ds Max軟件制作出模型(圖2)。接下來，把鏡頭推向20世紀40年代～50年代的南寧，根據地圖和收集來的老照片，還原了當時南寧百貨大樓一帶的建筑，制作三維場景(圖3)。然后，根據水城動畫策劃大綱所需要展現的鏡頭，制作了現今南寧水城建設項目的相思湖、可利江、南湖—竹排沖、民歌湖四個重要節點的三維場景模型(圖4)。由于這些三維場景非常大，3ds Max軟件無法渲染那么大的模型場景，故分區域把模型在3ds Max軟件里制作好再導入偉景行軟件生成數字城市。生成數字城市必須具備以下數據:DEM(衛星影像)、DLG(1∶500地形圖)、激光測量與掃描數據、規劃圖紙、實地采集的照片、錄像。將這些數據組合而成一個龐大的系統工程。不需要導入偉景行數字平臺的3D模型，鏡頭制作完畢后，進行模型線框的預演。將鏡頭和背景音樂進行融合渲染出最初的線框模型動畫。建模這個階段起著至關重要的作用，也是耗時最久的階段，制作完成后能讓制作人員把握整個場景的大體感覺從意象變為具象。

圖2 三維虛擬還原清代南寧古城池

圖3 三維虛擬還原20世紀40年代～50年代南寧

圖4 三維展現現今南寧水城建設項目

(2)分鏡頭場景布置

這個階段是整個動畫制作的核心階段。在每個不同的年代的場景布置上，需要根據不同的建筑風格、景觀環境進行相應的場景布置，貼材質，布置燈光。渲染烘托那個年代的氣氛與特點。

分鏡頭場景布置完后根據之前找好的背景音樂控制鏡頭的節奏。鏡頭調節好后用3D渲染插件Vray渲染分鏡頭場景序列幀，而用偉景行軟件生成的大型場景部分則在該軟件里直接渲染場景序列幀。

3.3 后期制作

一部完整的動畫是前期制作和后期特效的完美結合。前期所想象和制作的畫面，只有到了后期合成以后，才能看到動態的畫面，所以在模型制作過程中，團隊里的每個制作成員都據每個場景進行了許多的溝通和交流。后期合成師從剛開始拿到的水城動畫的策劃大綱后，開始收集素材資料、背景音樂并制作片頭片尾特效。

圖6 時代變遷下不斷發展的南寧水域

(1)后期合成

根據模型師渲染出的高清帶通道靜幀序列圖片(TGA格式的圖片)進行剪輯合成。為了突出“水”，我們把地圖中的江、河、湖、池都在Adobe Photoshop繪圖軟件里做了分層(圖5)，然后導入Adobe AfterEffects專業影視特效軟件做成流動的動態水，然后再把每個年代的地圖按從古到今的順序與動態水一起做成演化與更替的效果，讓大家看到一個個時代變遷下不斷發展的南寧水域(圖6)。

分別把拍攝和采集的影視素材、制作素材、渲染的靜幀序列圖片導入Adobe AfterEffects合成軟件，根據策劃大綱(腳本)按分鏡頭的形式進行整理、剪輯、調色、加字幕、特效的處理。如加入光暈、水波、變形、字體特效、背景摳像等特殊效果。在合成過程中注意整個視屏的整體色調及風格，加強鏡頭表現力。

整個動畫的合成剪輯處理完成后，依次按腳本的先后循序，渲染分鏡頭，保存為視頻文件(為了保證最后面的視頻輸出的清晰度，一般保存為AVI或MOV無損壓縮模式)。

(2)聲音錄制

一部動畫，背景音樂起著烘托情感的作用，具有非常強烈的情感感染力。人聲解說不僅起到聲音與畫面相互印證、增強空間節奏感和真實性的作用，同時向受眾解說水城的過去、現在和未來。我們運用Adobe Audition錄音軟件進行了人聲解說的錄制。

(3)后期非線性編輯

采用Vegas非線性編輯軟件對Adobe AfterEffects渲染出來的分鏡頭視頻進行組接、轉場，合成背景音樂和人聲解說。在合成音效時應注意把握整個音樂節奏和視屏的轉場過度，以免導致音樂和畫面的脫節和不和諧。

(4)視屏合成輸出

整個水城動畫制作完畢，合成輸出成片。輸出類型為WMV格式，畫面尺寸為1280×720的高清晰度。

4 結語

數字城市是構成虛擬城市面貌的細胞，是儲存城市文化的主要載體。通過高科技的現代電腦硬件軟件不僅可以復原不同時期的建筑及環境樣貌，而且可以表達出與實際拍攝不同的意境與風格。水城動畫項目作為南寧市數字城市建設的代表成果之一，它的成功，定會在今后南寧市數字城市的建設上積累更多更豐富的經驗，促使我們更快更直觀地做好信息化產業，服務于政府、企業和廣大人民大群。

參考資料

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