虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對燕郊行宮建筑空間的重建理論指導(dǎo)

郭廣通 劉洋 燕京理工學(xué)院藝術(shù)學(xué)院

燕郊行宮建筑空間重建的虛擬現(xiàn)實(shí)是現(xiàn)在一種主流的表現(xiàn)形式，可以讓人非常直觀的看到三維立體的效果。燕郊行宮建筑空間重建的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用可以使用幾種軟件來實(shí)現(xiàn)三維立體的效果，下面就對這幾種的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行理論性的分析。

1 Sketchup虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

Sketchup是一套直接面向設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作過程的設(shè)計(jì)工具，其創(chuàng)作過程不僅能夠充分表達(dá)設(shè)計(jì)師的思想而且完全滿足與客戶即時交流的需要，它使得設(shè)計(jì)師可以直接在電腦上進(jìn)行十分直觀的構(gòu)思，是三維建筑設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作的優(yōu)秀工具，方便的推拉功能，設(shè)計(jì)師通過一個圖形就可以方便的生成3D幾何體，無需進(jìn)行復(fù)雜的三維建模。

制作方法首先把CAD平面圖導(dǎo)入Sketchup里，根據(jù)CAD里面的平面布置建立墻體，貼材質(zhì)，把燕郊行宮里的每個建筑用Sketchup建立出來，此過程可能需要比較長的時間，因?yàn)楣沤ㄖ泻枚嘟Y(jié)構(gòu)需要建立，比如走廊、欄桿、鑿井、門窗、屋頂，然后在制作花園、假山、水池、樹木等相關(guān)模型。注意此時，因?yàn)槟Ｐ鸵呀?jīng)非常大了，所以可以把陰影關(guān)閉了，否則畫面旋轉(zhuǎn)不動，不利于動畫制作，所有的模型都建立完成后，構(gòu)思好動畫行走的路徑，有一個前后的順序，不然觀者會看著很混亂，構(gòu)思好后，用Sketchup建立每一頁動畫，每兩頁之間的動畫要反復(fù)測試，以免路徑不對，或者旋轉(zhuǎn)動畫過快，容易讓觀者感覺眩暈。動畫之間可以做不同的風(fēng)格樣式，這里不建議做的過于花哨，選擇好一種簡單直接的風(fēng)格就可以，動畫制作好后，渲染成AVI格式，然后在用后期編輯軟件進(jìn)行編輯，然后在加上片頭片尾和音樂，制作出完整的三維虛擬動畫漫游。

2 Lumion虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

Lumion是一個實(shí)時的3D可視化工具，用來制作電影和靜幀作品，涉及到的領(lǐng)域包括建筑、規(guī)劃和設(shè)計(jì)。它也可以傳遞現(xiàn)場演示。Lumion的強(qiáng)大就在于它能夠提供優(yōu)秀的圖像，并將快速和高效工作流程結(jié)合在了一起。人們能夠直接在自己的電腦上創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)。通過渲染高清電影比以前更快，Lumion大幅降低了制作時間。視頻演示了你可以在短短幾秒內(nèi)就創(chuàng)造驚人的建筑可視化效果。

Lumion虛擬需要借助Sketchup，先用把CAD平面圖導(dǎo)入Sketchup里，模型建立完成后，在導(dǎo)入Lumion里，因?yàn)長umion里面建模工具不完善，沒有Sketchup里面靈活，所以借助Sketchup建模，同時也體現(xiàn)了Lumion的一個特點(diǎn)，兼容性比較強(qiáng)，可以導(dǎo)入很多格式。

導(dǎo)入模型后，在草圖中的材質(zhì)在lumion中都需要設(shè)置，如磚材、植物和交通工具等。還有一個需要注意的點(diǎn)，導(dǎo)入的Sketchup或者是3Ds max模型貼圖一定要是英文名字或者是數(shù)字，不能用漢字，否則貼圖很容易丟失。

Lumion的操作簡單，速度也很快并可以快速調(diào)整不同天氣和不同時間的效果，如晴天、雨天、陰天、霧天、雪天等，為出圖帶來極大的方便。點(diǎn)擊“動畫模式”進(jìn)入動畫界面，點(diǎn)錄制，可以每個角度每個細(xì)節(jié)拍一張，但是一定要按照順序拍照，從前到后，從左到右，然后可以鳥瞰整體去拍照，然后點(diǎn)觀看，現(xiàn)在每張照片就已經(jīng)連接起來，觀看可以檢查哪里不是很連接很好，我們可以在點(diǎn)擊那張照片去編輯刪除和更改。渲染動畫，選擇合適的渲染畫面的大小，選擇渲染畫面的大小關(guān)系到后期合成出來的視頻效果，所以最好在這個步驟的時候就設(shè)置好出圖大小，比如1280*720或者1920*1080等，然后進(jìn)行渲染。

Lumion同樣也有自己的劣勢，動畫的效果要比Sketchup高一個層次，效果比之更真實(shí)，但是光感不行，做白天效果是可以的，但是做晚上效果，比如筒燈和射燈或者燈帶，都不好做，即使做出來了，效果也是比較不理想的。還有一個劣勢就是建模功能不完善，導(dǎo)致模型導(dǎo)入進(jìn)來，沒法修改。

3 3Ds max虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

3Ds max在應(yīng)用范圍方面，廣泛應(yīng)用于廣告、影視、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、三維動畫、多媒體制作、游戲、輔助教學(xué)以及工程可視化等領(lǐng)域。可以說是功能比較完善的軟件，比較全面的軟件，功能也比較強(qiáng)大，建模、燈光、材質(zhì)、渲染都比較完善，只要自己的技術(shù)足夠，就可以利用它做出各種想要的效果。

制作起來首先是導(dǎo)入CAD平面圖，然后建立燕郊行宮的模型，因?yàn)槟Ｐ捅姸啵孕枰渲孟鄬Ω叩碾娔X，也可以把模型單體建立完成后，轉(zhuǎn)化成VRAY代理，這樣模型面數(shù)就被轉(zhuǎn)化成非常少的面，這種技術(shù)一般用在大型場景里。模型建立完成后，給模型貼上對應(yīng)的材質(zhì)，然后導(dǎo)入植物模型，因?yàn)橹参锬Ｐ兔鏀?shù)較多，也需要轉(zhuǎn)化成VRAY代理，也可以換一種方法， 植物模型用片狀貼圖，一般情況一個樹木，三片就夠了，這樣也可以降低模型面數(shù)。燈光不用像做室內(nèi)效果圖那樣復(fù)雜，如果是白天效果，打一個太陽燈光就可以了，如果晚上效果，用標(biāo)準(zhǔn)燈光就可以做，控制好光線和陰影就可以。

動畫制作過程中，要提前做好路徑，不能讓攝影機(jī)穿墻或者穿樹木，不能讓攝影機(jī)旋轉(zhuǎn)過快，不然容易看著眩暈。還可以做一些建筑生長動畫，也可以做一些植物生長動畫，還可以做人物走動動畫和落葉動畫，豐富動畫表現(xiàn)形式，這個是其他動畫虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)達(dá)不到的，所以比較靈活。還可以加入一些特殊動畫效果，比如制作噴泉動畫、下雨動畫、下雪動畫等，噴泉動畫可以用3D中的超級噴射來制作，設(shè)置時間，綁定導(dǎo)向板，設(shè)置好重力等數(shù)值就可以制作出來，水噴出來落到地面上濺起來水花的動畫效果；動畫渲染參數(shù)不能設(shè)置太大，否則渲染時間太長，因?yàn)?Ds max渲染不是直接出動畫，而是出的一張張的效果圖，25張效果圖組成1秒鐘動畫，渲染成效果圖的好處就是方便修改，如果其中哪一張圖有問題，可以單獨(dú)渲染，也是非常靈活的，然后把這些效果利用PR合成動畫。

4 VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。

VR虛擬現(xiàn)實(shí)需要利用燕郊行宮全景效果圖，燕郊行宮全景效果圖可以用3Ds max制作，也可用其他軟件制作，然后放到VR眼鏡里，人帶上眼鏡，看到的場景跟現(xiàn)實(shí)的場景一樣的，可以轉(zhuǎn)頭看左邊、右邊、上邊、下邊，雖然是虛擬的場景，但是帶上眼鏡看到的跟現(xiàn)實(shí)場景一樣。

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也有自己的劣勢，雖然這種科技更具有交互感，可以自己操縱，自己選擇看哪個方向，但是不能跟進(jìn)用戶的體驗(yàn)，比如用戶通過VR眼鏡看到前面的路，于就想往前走，但是眼鏡里的場景是不能跟隨往前走，也許是VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還達(dá)不到，希望以后可以更完善。

5 結(jié)語

燕郊行宮的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)理論性分析是可以用這幾種虛擬技術(shù)來完成，根據(jù)自己的電腦配置和對這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的熟悉程度，可以酌情選擇，這樣就可以實(shí)現(xiàn)燕郊行宮的虛擬現(xiàn)實(shí)。虛擬現(xiàn)實(shí)是目前的發(fā)展趨勢，效果圖階段已經(jīng)滿足不了大家的需求，需要更高的層級表現(xiàn)，大家需要看到更直觀、更立體的表現(xiàn)。總之，要制作出好的燕郊行宮的虛擬現(xiàn)實(shí)，還需要多突破一些技術(shù)難度和多學(xué)習(xí)一些創(chuàng)意表現(xiàn)，才能呈現(xiàn)更好的作品。

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[3]吳寅寅.3ds Max動畫制作全攻略[M].北京.人民郵電出版社.2014.

[4]姚爭.影視剪輯[M].杭州.浙江大學(xué)出版社.2015.