校園環境景觀建模及動畫漫游展示設計研究

潘俊峰 劉翀 李建華

摘要：文化空間動畫漫游展示設計是一門綜合多學科知識的設計實踐課題，需要運用空間展示設計、動畫漫游設計等知識去把握構思。《天職師大校園環境景觀建模及動畫漫游展示設計——以西區校園為例》是天津市級大學生創新訓練項目，本文從文化空間動畫漫游展示設計的角度，對該項目的實施過程進行了研究分析，探討出提升校園的環境景觀的方法。關鍵詞：文化空間;校園環境;景觀建模;動畫漫游;展示設計

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）06-0057-02

1前言

本文是針對天津職業技術師范大學西區校園環境景觀，所進行的動畫漫游展示及沙盤模型制作的大學生創新訓練項目。該設計需要完成20余萬平米的校園環境景觀空間，包括天職師大不同時期的建筑25座、樹木1200余棵（梧桐、白楊、槐樹、側柏、銀杏、水曲柳、海棠等）、路燈100余座等校園環境景觀的虛擬建模、動畫渲染及沙盤模型制作。

2校園環境景觀空間設計

在前期調研中對天職師大西區校園進行測繪，天職師大西區校園東西長約1000米，南北寬約200米，面積約為20余萬平方米。由于本項目主要是針對天職師大西區校園環境景觀所進行的文化空間展示設計。因此，項目起始，項目團隊就從宏觀和微觀兩個方面對天職師大西區校園現有的環境景觀空間進行了規劃性設計：（1）宏觀性規劃設計方面，是以校園公共建筑為核心的宏觀空間展示規劃設計;（2）微觀性規劃設計方面，是以春、夏、秋、冬四季時空交替變化為展示目的的校園空間細節展示規劃設計。以下是關于本項目的詳細規劃方案：

2.1宏觀性規劃設計

是以校園公共建筑為核心的宏觀空間展示規劃設計。從項目調研階段，就對天職師大西區校園空間分布進行了設計劃分：

2.1.1第1區域

進入天職師大校園，首先看到的就是第一教學樓，在第一教學樓兩側分別是第二教學樓及第三教學樓，三棟教學樓之間有空曠的集會廣場，它們共同組成了第1區域。作為天職師大主要教學的三棟教學樓，第一教學樓、第二教學樓、第三教學樓承載著天職師大各學院幾乎所有基礎課、公共課的教學任務。也正是如此，三棟教學樓及廣場組成的第1區域成為天職師大西區校園的中心區域。第一教學樓、第二教學褸、第三教學樓在外觀上氣勢宏偉，都屬于高技派風格的建筑，尤其第一教學樓的建筑風格還融合了新古典主義建筑的元素^[1]，外觀顯得更為氣派，成為此區域的視覺中心。

2.1.2第2區域

行政樓至大學生活動中心為項目整體空間設計規劃的第2區域，在此區域共有16座建筑。分別是：行政樓、小禮堂、階梯教室、老教學樓、教工之家、自動化東樓、自動化西樓、1號學生公寓、2號學生公寓、3號學會生公寓、6號學生公寓、學生第一餐廳、眾創中心、天津市高校供熱公司樓、大學生活動中心以及勉園等校園環境景觀。此部分區域不僅分布著學生公寓、辦公樓、教學樓、餐廳等校園建筑，還有勉園及大量植物景觀空間，使得第2區域在空間展示上的校園文化意義也更加全面。

2.1.3第3區域

該區域是由圖書館、工程實訓中心、汽車與交通學院、數控樓、機械工程學院、逸夫褸、學生第二餐廳、4號學生公寓以及大量校園綠地景觀所組成。此區域主要公共建筑為圖書館及工程實訓中心，也是本項目重點制作的兩棟建筑。除了建筑物外，該區域還有多種校園景觀如花園、樹林等，使得西區校園環境景觀顯得更加舒適宜人。可以更好的體現出文化空間展示設計所帶來的空間環境的多元面貌，更有效的凸顯本項目的規劃設計內涵。

2.2微觀性規劃設計

以春、夏、秋、冬四季交替時空變化為展示目的的校園空間細節展示規劃設計。為了更好的體現天職師大文化空間在細節方面的獨特魅力，考慮本項目文化空間展示設計必須是本校師生都熟悉的展示設計方案。因此，通過春、夏、秋、冬四季交替時空變化來展示天職師大校園環境文化空間是最通俗易懂，也是最接地氣的空間細節展示設計方案。所以，首先以天職師大現有的環境狀況為依據，按照實際測繪比例對建筑物及環境景觀建模、調整，使得天職師大西區校園環境文化空間展示設計更加真實;其次，通過對軟件的應用，塑造出天職師大西區校園環境春、夏、秋、冬四個不同季節的時空變化，以動畫漫游的形式來展現天職師大西區校園環境的特點與魅力。這樣可以讓觀眾更有效的了解天職師大西區校園環境，無需耗時在校園內漫步，通過動畫漫游視頻就能很好的了解天職師大西區校園環境空間的文化魅力，不僅大大節省了參觀游覽所需時間，也更加快速的完成了對校園的環境導視。此外，在項目整體色彩的設計運用方面，盡量按照現實環境空間的色調，還原了天職師大西區校園的建筑和景觀元素原有的色彩。

3設計過程

1）對天職師大西區校園現有的建筑、樹木、道路以及相關設施等環境景觀要素進行調研測繪。

2）根據調研數據，按照規劃設計方案，對天職師大西區校園環境景觀進行整體數字化虛擬建模，主要使用sketch up及3DMAX軟件完成建模^[2]。

3）根據已建數字虛擬模型，利用動畫實時渲染軟件lumion對天職師大西區校園環境景觀進行動畫漫游制作及高畫質靜幀效果圖渲染。

4）根據已建數字虛擬模型，按照比例制作天職師大西區校園環境景觀的沙盤模型。

4動畫渲染軟件的應用

需要說明的是，在整個設計的過程中，設計團隊在動畫渲染軟件的選擇上進行了長時間的探索研究。通過研究對比使用，盡管項目組所有成員在校所學軟件都為3ds Max軟件，并且運用已非常熟練。但是3ds Max軟件在導入多面模型，如草坪、樹木、水景、建筑等文件后，個人PC電腦內存已完全耗盡，制作電腦就已卡死，無法完成類似動畫漫游展示設計這樣的場景制作。Maya軟件盡管比3ds Max軟件操作更快捷，軟件內核占用內存也較少，但Maya軟件虛擬現實場景的效果相對3ds Max軟件更弱。而且項目組成員對Maya軟件的使用也不熟練。而Lumion軟件無論在個人PC電腦中的操作性、與其他建模軟件的兼容性、界面的可學習性都遠遠超過了3ds Max軟件、Maya軟件^[3]。同時，Lumion軟件靜幀渲染的實時效果盡管略低于3ds Max軟件（高于Maya軟件），但是Lumion軟件實時渲染效果，以及動畫場景虛擬現實功能都超過了3ds Max軟件、Maya軟件。綜合各種因素，項目組盡管沒有學習使用過Lumion軟件，但折服于Lumion軟件強大的渲染功能^[4]，最終選擇采用Lumion軟件作為本項目動畫漫游制作的渲染軟件。并決定通過項目的深入，邊學習Lumion軟件邊完成項目的實施。

5設計成果

1）項目團隊完成了包括天職師大西區校園環境景觀的數字虛擬模型。

2）完成了5分22秒高畫質的動畫漫游視頻。

3）完成了60余張環境景觀靜幀效果圖。

4）完成了體量為2.4M*1.2M的項目沙盤模型制作。

6結語

文化空間動畫漫游展示設計是一門綜合多學科知識的設計實踐課題，需要全面的運用空間設計、展示設計、動畫漫游設計等知識去把握和構思。本設計通過2年的探索實踐，現已順利完成。總結項目的整個實施過程，在設計上的不足之處還有很多。本文在調研測繪階段不時有漏測、重復測以及測繪數據不準確的狀況發生，且在制作沙盤模型時熟練程度、精細程度等細節方面都有待提高。本文力求從文化空間動畫漫游展示設計的角度，對該項目的設計及實施過程進行詳細分析，以期提升校園的環境景觀。

參考文獻

[1]中國建筑學會建筑設計資料集[M].北京：中國建筑工業出版社，2017.

[2]馮友鵬，隗劍秋等.Sketch Up和LUMlON在景觀規劃設計中的對比[J].武漢：武漢工程大學學報，2015（06）.

[3]陳濤，張鵬等.LUMION虛擬現實軟件在建筑領域中的應用[J].哈爾濱：科技創新與應用，2014（16）.

[4]宋秀英.解析虛擬動畫LUMION軟件在景觀設計中的應用[J].武漢：科協論壇（下半月），2012.