三維建筑動畫場景中配樓的創建與表現

◆申小春

計算機數字技術不僅使設計師從此擺脫了繁瑣的手繪工作，同時賦予建筑一種全新的，具有信息時代特征的表現手法。從而，基于計算機數字圖形技術的建筑動畫便孕育而生。由于3dsMax可以與AutoCAD緊密結合，擁有對VRay等渲染器的強大支持，同時還有光影跟蹤、光能傳遞和全息渲染功能，使建筑動畫設計師從繁重的設置中解脫出來，從而快捷、精確地表現建筑動畫設計，3dsMax無疑已成為建筑動畫設計領域的霸主。因此，本文建筑動畫的創建平臺就是基于3dsMax的。

建筑動畫一般根據建筑設計圖紙在專業的計算機上制作出虛擬的建筑環境，有地理位置、建筑物外觀、建筑物內部裝修、園林景觀、配套設施、人物、動物、自然現象（如風、雨、雷鳴、日出日落、陰晴月缺等）等，都是動態地存在于建筑環境中，可以以任意角度瀏覽。目前，建筑動畫被大量運用于城市規劃、城市宣傳、建筑設計表現、房地產宣傳、古建筑保護以及古建筑復原等各個方面。

建筑動畫場景的設計包括主建筑模型、遠景配樓、場景樹木等內容。相對于占主體作用的主建筑而言，配樓往往也是一個不可忽略的重要內容。尤其在一些規劃類項目中，配樓所占的分量不可小覷。制作遠景配樓的方法有不少，而且不同的環境有著不同的配樓，不同的項目對于配樓也有著不同的要求。本文著重探討配樓的三種創建方法。

1 立方體半透明體塊表現配樓

1.1 創建立方體簡模

在這種方法中，配樓的建模需要一個個去創建。首先，在頂視圖中繪制各種樣條線，形狀有矩形、T字形、U字形、L字形等；然后使用“擠出”命令得到三維實體模型，注意擠出高度應對比周邊建筑的高度來設置；在進行復制擺放時應該錯落有致，避免過于死板、雷同，遠處的建筑比近處的可以略大一點兒，如圖1左圖所示。有些距離主體建筑較近的商住樓，在制作時應該為建筑添加裙樓，代表建筑的商鋪，如圖1右圖所示。

圖1 各種形狀的立方體模型

1.2 配樓材質的設置

配樓往往是為了襯托主樓而生的，目的是使場景更具有層次感，因此，其材質往往是與天空接近的藍色半透明的塊狀。制作方法：打開材質編輯器，為配樓指定材質，將材質的表面色RGB設為（208、240、248）的天藍色；配樓的材質最好為半透明，這樣可以透疊出遠處的建筑，更容易展示場景的景深；設置“不透明度”為55，“高光級別”為110，“光澤度”為50；在材質的“擴展參數”卷展欄中，使用“內”衰減方式，數量為80，這樣建筑的邊界輪廓線會比較清晰，“過濾”顏色RGB為（54、59、67）的藍灰色即可。

這種方法創建的配樓是一個個的半透明體塊，錯落有致地分布在主樓的周圍，配樓的細節沒有，所以主樓就是主角，往往適合房地產或城市規劃宣傳的表現。

2 展開貼圖創建配樓

通過展開貼圖創建配樓一般是為了節省場景中的模型的面數，通過貼圖來呈現一些原有的高精度細節。這種方法創建的配樓主要用來表現街道兩旁的建筑，鏡頭往往是拉得比較近的。由于在建筑動畫中，場景大，對象多，面多，細節也多，如果這些細節全部用模型來表現的話，勢必會影響渲染的速度。若通過展開貼圖來呈現復雜模型的話，可以大大減少場景中模型的面數和對象的個數。

2.1 創建簡模

建筑體的簡模創建常見的方法是在頂視圖中，根據主墻體的形狀用二維樣條線勾勒出建筑體的二維線輪廓，運用“擠出”修改器，擠出相應的高度，然后將模型轉成“可編輯多邊形”而成。當然，也可以直接運用多邊形建模生成。然后對創建好的模型添加“UVW貼圖”修改器，同時根據建模的形狀選擇貼圖的類型，再次將該模型轉成“可編輯多邊形”。具體可參考圖2左圖所示模型。

圖2 簡模（左）與最終效果圖（右）

2.2 展UV

簡模創建完成后，對簡模添加“UVW展開”修改器，并對模型進行“UVW”編輯。根據需要，對模型的相應面分別展開并斷開，通過對面和頂點的編輯，并在該窗口中顯示貼圖，使展開的UV與圖3右圖所示的貼圖完全匹配，具體如圖3左圖所示。

圖3 UV編輯示意圖

2.3 賦予材質

選擇空白材質球，在漫反射顏色通道內，將圖3右圖中的圖片賦予給簡模即可。最終效果如圖2右圖所示。

3 使用Greeble插件創建配樓

配樓一般不要求很精致，但是形狀的變化卻是不可少的。如果每一個配樓都單獨創建，再將它們調整出不同的形狀、大小和高度，需要花費大量的時間。而用Greeble城市插件來制作配樓，就能節約很多的時間，能快速地建造一個大城市的場景，方便而又高效。Greeble其實是一個Mesh修改器，所以當安裝好以后，它就會在修改列表里。

在主體建筑的周圍根據場景的需要，創建平面物體。這些平面物體需要設置長寬的段數，并將平面轉換為可編輯多邊形。調節頂點，將留出的空隙作為建筑之間的分隔距離和道路。然后選擇大面積的多邊形，并分離出來成為一個新的物體。為分離出來的物體添加“高樓生成器”修改器（安裝好的Greeble城市插件），此時操作視圖中的平面物體上已經生成許多拉伸的方塊。通過觀察發現，生成的配樓很多都粘合在一起了。因此，需要調整相應的參數值，從而制作出配樓的形狀和間距，具體效果如圖4所示。

接下來，分別為地面、草地分別賦予相應的貼圖，樓頂賦予白色，樓面使用多維子對象材質賦予不同的幾張樓面貼圖。在場景中添加上樹木、汽車燈對象，設置燈光，渲染出圖。最終效果如圖5所示。

圖4 使用“高樓生成器”修改器后的參數值與模型

圖5 使用Greeble插件制作的配樓最終效果圖

4 配樓的精簡

配樓制作完成后，為了配合腳本中動畫的設置（可能有些配樓是用不上的），為了讓場景的渲染更流暢、速度更快，往往需要對場景中的配樓進行精簡。在頂視圖中觀察完成的場景配樓，建筑動畫中往往要使用一個動態的場景。這個時候在頂視圖中精簡場景模型時，很容易刪除一些鏡頭中要展示的模型，所以在實際工作中更多的是以攝影機視圖為準來精簡模型，這種方法快速、準確。

創建攝影機，進入攝影機視圖，選擇出場景的所有配樓。為選中的所有配樓加入“編輯網格”修改器，然后在攝影機視圖中按Shift+F鍵，打開安全框顯示，在打開配樓的“元素”子層級下，沿著安全框選擇攝影機可見的配樓。由于這是動畫場景，將時間滑塊拖到插有關鍵幀的位置進行觀察。如果還有漏選的配樓，在相應的關鍵幀位置的攝影機視圖中按住Ctrl鍵，將它們都加選進來。而那些未選中的模型都是該鏡頭中不需要的部分，單擊“編輯”|“反選”命令，將它們選中，最后將它們刪除即可。

總之，在3dsMax中創建配樓的方法多種多樣，具體采取哪種方法，應根據具體情況而定。如何更加快速高效地創建場景中的配樓模型，還需在以后的實踐中不斷探索。

[1]彭超,張國華,齊羽.建筑動畫揭秘:3dsmax大制作[M].北京:清華大學出版社,2011.

[2]建筑動畫[EB/OL].http://wenku.baidu.com/view/040fc512cc7931b765ce157c.html.

[3]火星時代.3ds Max&VRay建筑動畫火星課堂[M].北京:人民郵電出版社,2012.

[4]Greeble max插件[EB/OL].http://wenku.baidu.com/view/3497e3cdda38376baf1faefd.html.