淺析渲染軟件在景觀規(guī)劃應(yīng)用中的對(duì)比
——以Lumion和Twinmotion軟件為例

蘇 醒

(河南輕工職業(yè)學(xué)院(河南省工藝美術(shù)學(xué)校)，河南 鄭州 450000)

景觀設(shè)計(jì)涉及更為復(fù)雜的空間與對(duì)應(yīng)時(shí)間的表現(xiàn)，若只用單一形式來表達(dá)，那么空間的具體形態(tài)是無法表達(dá)詳細(xì)的。手繪是大多數(shù)設(shè)計(jì)師在方案初期使用的一種表現(xiàn)手法，但在后期擴(kuò)初階段需要更多的效果表達(dá)的時(shí)候，其本身所不具備的設(shè)計(jì)高效化和視覺化效果便會(huì)影響工作的進(jìn)展。制作模型是以平面圖為基礎(chǔ)，讓觀眾從鳥瞰的角度觀看，但卻沒法形成以人的視角身臨其境感受的氣氛。在21世紀(jì)，數(shù)字化和信息化是這個(gè)時(shí)代的主流，計(jì)算機(jī)輔助制圖技術(shù)的飛速發(fā)展使得電腦繪圖成為設(shè)計(jì)工作的發(fā)展趨勢(shì)[1]。

在三維軟件的幫助下，設(shè)計(jì)師可以很容易地進(jìn)行大場(chǎng)景的渲染，提供出效果更佳并完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)想法的場(chǎng)景效果。另外，這有助于決策者和大眾從不同的角度理解和感受設(shè)計(jì)師的意圖。

1 Lumion軟件

Lumion是國(guó)外軟件制作公司Act3D的又一力作，擁有及時(shí)的三維可視化效果及較好的建筑、景觀、城市規(guī)劃渲染效果，是當(dāng)今渲染界中較好、較有效的工具之一。

1.1 實(shí)時(shí)的渲染場(chǎng)景

Lumion可以快速高效渲染虛擬場(chǎng)景的關(guān)鍵是處理器新技術(shù)及顯卡運(yùn)算技術(shù)的使用。在把草圖大師模型導(dǎo)入后，Lumion便可以進(jìn)行天空、材質(zhì)、季節(jié)等的高精度模擬。

1.2 靜態(tài)、動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的快速渲染

普通的二維可視化軟件需要調(diào)整每個(gè)變量并借助渲染插件才可以最終出圖。Lumion渲染效果圖只需要調(diào)節(jié)光、濾鏡、鏡頭和反射等成像因素，可輸出具有最高分辨率的圖像。

1.3 智能動(dòng)畫制作

普通二維軟件想要完成動(dòng)畫的表現(xiàn)，需要借助專門的動(dòng)畫編輯軟件協(xié)助。Lumion可以通過自帶的錄像功能，根據(jù)分鏡頭的角度和時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)的錄像合成。

2 Twinmotion軟件

Twinmotion是基于虛幻引擎4開發(fā)的一款實(shí)時(shí)渲染軟件，軟件圖形界面變得更加友好和容易操作，同時(shí)借助最新的虛擬顯示技術(shù)，可以讓建筑、施工、城市規(guī)劃和景觀領(lǐng)域的專業(yè)人士以快捷簡(jiǎn)便又有趣的方式制作出精美的3D可視化和沉浸式體驗(yàn)的圖紙效果。

2.1 空前的實(shí)時(shí)品質(zhì)

以相當(dāng)于最終渲染成果的高品質(zhì)實(shí)時(shí)查看和編輯場(chǎng)景。Twinmotion擁有基于物理的逼真光照和內(nèi)置全局光照的陰影，包含超過600種能與環(huán)境互動(dòng)的PBR材質(zhì)，并提供景深、鏡頭眩光和光暈等效果，更輕松地獲得想要的視覺效果。

2.2 易學(xué)易用

Twinmotion軟件讓景觀設(shè)計(jì)和圖紙制作變得更為簡(jiǎn)單，無論這個(gè)項(xiàng)目是簡(jiǎn)單或復(fù)雜的或者有沒有CG制造經(jīng)驗(yàn)。光線、材質(zhì)等可以很容易地移除和賦予，還可以按照真實(shí)世界改變季節(jié)、天氣和時(shí)間等。還有能自動(dòng)打開的門和能在風(fēng)中搖曳的樹木等智能組件使用。

2.3 龐大的高品質(zhì)資產(chǎn)庫(kù)

使用道具、音效、帶動(dòng)畫的人類和動(dòng)物，甚至在風(fēng)中擺動(dòng)的植物來給場(chǎng)景帶去生機(jī)和活力，只需從Twinmotion龐大的組件庫(kù)中拖放即可完成。此外，還能夠直接在Twinmotion中獲取全球最大的3D掃描組件庫(kù)、Quixel Megascans中的數(shù)千種高品質(zhì)3D組件。

3 Lumion軟件與Twinmotion軟件在景觀設(shè)計(jì)表現(xiàn)中的對(duì)比

3.1 軟件性能對(duì)比

作為3D可視化軟件的Lumion與Twinmotion,兩者的操作難易度相對(duì)其他軟件來說都較簡(jiǎn)單，同時(shí)，兩者對(duì)計(jì)算機(jī)硬件配置的要求各不相同。①雖然它們可以提供完整的景觀展示，但是Twinmotion軟件具有Lumion不具有的建模工具，在此基礎(chǔ)上，將Twinmotion可以視作為一個(gè)集建模、渲染、創(chuàng)作為一體的三維可視化軟件。②在模擬環(huán)境中，Lumion軟件可以設(shè)置天空和環(huán)境中的光亮度，但是天空的效果更多的還是在模擬且不具備較多的HDR天空素材。但不同的是，Twinmotion能夠?qū)崟r(shí)地顯示動(dòng)態(tài)真實(shí)天空。③從軟件的素材上來說，Lumion軟件自帶模板且有豐富的3D庫(kù)，大部分是高精度的模型。而Twinmotion的植物素材庫(kù)相對(duì)來說在精度上不如Lumion的精度高，優(yōu)勢(shì)的地方在于實(shí)時(shí)的季節(jié)聯(lián)動(dòng)，在改變季節(jié)的同時(shí)，視圖框內(nèi)的所有植物和相關(guān)的元素都會(huì)對(duì)應(yīng)地進(jìn)行改變，比如調(diào)整顏色、落葉的掉落、風(fēng)吹的方向等[2]。④Twinmotion借助云端的優(yōu)勢(shì)在計(jì)算機(jī)硬件配置方面比Lumion要求低。

3.2 圖面表現(xiàn)對(duì)比

以相同草圖大師模型場(chǎng)景為例，在相同的材質(zhì)貼圖、光線反射等參數(shù)下，分析Lumion軟件和Twinmotion軟件在同一場(chǎng)景下的效果對(duì)比。

3.2.1 山體地形模擬效果對(duì)比。以相同的草圖大師山體模型導(dǎo)入到兩款軟件中，選擇相同的角度。Lumion是用3點(diǎn)透視鏡頭渲染效果圖，更符合大多數(shù)人的視覺特征。山與水相連，靠近山河交匯處，水色越濃，瀑布越深，與光影效果相比，光影整體更加和諧。雖然在Twinmotion上賦予地形材質(zhì)后，畫面表現(xiàn)得很柔和，但是因?yàn)闆]有真實(shí)感，所以很難適應(yīng)場(chǎng)景環(huán)境，從而沒有較好的效果。

3.2.2 水體模擬效果對(duì)比。較大面積的水體在景觀裝飾上起著重要作用。因此，水的效果表現(xiàn)是方案節(jié)點(diǎn)、效果圖及動(dòng)畫漫游需要考慮的重中之重。所有形態(tài)的水都有其不同的存在形式和光線反射等固有表現(xiàn)，因此，其可視化表現(xiàn)對(duì)渲染軟件是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。Lumion中水體呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)效果，光的反射和水紋等都可以調(diào)節(jié)，提高了水景渲染的質(zhì)量和效率。Twinmotion中的水體表現(xiàn)不僅支持水體的自然光反射和折射，還支持水體的力學(xué)動(dòng)態(tài)模擬，使得水的波紋更加逼真更加生動(dòng)，哪怕是靜態(tài)水也支持超清素材導(dǎo)入使得水體的場(chǎng)景表現(xiàn)比Lumion有過之而無不及。

3.2.3 景觀小品與建筑效果比較。景觀和建筑小品是景觀設(shè)計(jì)的重要組成部分,具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性和視覺效果。其構(gòu)造、形象和使用等都是專門為了實(shí)現(xiàn)人類之間相互關(guān)聯(lián)而進(jìn)行設(shè)計(jì)的,起著十分重要的作用。以景觀中的建筑物、環(huán)境及其畫面的協(xié)調(diào)性和視覺表現(xiàn)力等角度出發(fā)來看,Twinmotion在這幾個(gè)方面所表現(xiàn)得出來的逼真性相對(duì)較高,盡管在Lumion中也有一些光影設(shè)置的效果,但是其明暗之間的色彩和對(duì)比度并沒有做到足夠充分。比如木棧道和其他水體之間的連通很生硬，木棧道在Lumion其他水體中的倒影也較為生硬。在Twinmotion中木棧道的反射部分和其他地面波紋相互結(jié)合,貼近現(xiàn)實(shí)。同樣的情境,Twinmotion顯然更寫實(shí)。

3.2.4 整體場(chǎng)景模擬效果對(duì)比。整體場(chǎng)景模擬就是把一個(gè)景觀的二維平面變成一個(gè)立體三維空間的過程。而且相對(duì)于一個(gè)二維的平面或者一個(gè)小節(jié)點(diǎn)的景觀帶給我們的視覺感受更加地豐富、具體。在一個(gè)整體的景觀場(chǎng)景的視覺效果里把山體、水域、建筑物、結(jié)構(gòu)設(shè)施、道路等都組織了起來。在Lumion中，水體反射光達(dá)到了現(xiàn)實(shí)光的程度，與背景山在畫面的過渡上顯得更加細(xì)膩。Twinmotion畫面表現(xiàn)力更加精細(xì)，在光影效果和建筑附帶場(chǎng)景的實(shí)際出圖中更逼真些，整體的出圖色彩飽和度略微高一些。

4 Lumion在景觀規(guī)劃中的應(yīng)用及優(yōu)、缺點(diǎn)

4.1 Lummion在景觀規(guī)劃中的優(yōu)勢(shì)

Lumion的強(qiáng)大就在于它能夠提供快速優(yōu)秀的后期圖像，該軟件使用更友好的圖形用戶界面，更易于使用。DAE、FBI、MAI等格式都可以支持，TGA、PSD、JPG、BMP、HDR、PNG等格式也兼容。由于渲染軟件的作用，景觀規(guī)劃實(shí)現(xiàn)了一個(gè)新的高度和速度，為設(shè)計(jì)資源的集約化和流程化貢獻(xiàn)了更大的力量[3]。建筑及景觀可視化效果可實(shí)時(shí)在視圖框里表現(xiàn)，所有看到的內(nèi)容都在計(jì)算機(jī)的幫助下進(jìn)行了初步的渲染。集成了大量的動(dòng)植物組件，增加了高清材質(zhì)貼圖，可調(diào)整真實(shí)的光線、水體、材質(zhì)反射率等，模擬了真實(shí)的環(huán)境，不需要像類似草圖大師這樣的建模軟件一樣要與其他軟件結(jié)合使用。

4.2 Lumion在景觀規(guī)劃中的缺點(diǎn)

Lumion本身不能建模，模型必須從其余軟件導(dǎo)入。由于該渲染是基于本地計(jì)算機(jī)圖形卡也就是顯卡的處理能力，故在一些高質(zhì)量渲染出圖時(shí)，相對(duì)來說需要電腦的配置更高一些，無形中也在增加設(shè)計(jì)的成本。

5 Twinmotion在景觀規(guī)劃中的應(yīng)用及優(yōu)、缺點(diǎn)

5.1 Twinmotion在景觀規(guī)劃中的優(yōu)勢(shì)

Twinmotion是一個(gè)實(shí)時(shí)渲染軟件，可以在設(shè)計(jì)過程中顯示綜合渲染效果，這也是BIM的技術(shù)之一,可直接出效果圖和施工圖。Twinmotion相對(duì)于Lumion來說具有更為豐富的建模工具,可以進(jìn)行相對(duì)復(fù)雜的建筑建模和實(shí)時(shí)渲染[4]。Twinmotion為了達(dá)到更好的建筑光影效果，在軟件參數(shù)調(diào)節(jié)層面可以有更為細(xì)致的參數(shù)調(diào)節(jié)，可以對(duì)包括太陽(yáng)角度、天氣、光照、光反射、鏡面反射等專業(yè)的項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)節(jié)。植被和地形控制界面可以為景觀項(xiàng)目模擬一個(gè)真實(shí)環(huán)境，對(duì)于建筑的控制來說，建筑相關(guān)的配套場(chǎng)地和建模等都可以在更為詳細(xì)的界面內(nèi)操作完成。Twinmotion的高精度建模和渲染可以在云端進(jìn)行，并且在創(chuàng)建相關(guān)的賬號(hào)后可以直接在云端修改和查看，相反，像Twinmotion這樣的軟件不需要非常高的計(jì)算機(jī)配置。

5.2 Twinmotion在景觀規(guī)劃中的缺點(diǎn)

Twinmotion的色彩相對(duì)平淡，對(duì)比度更強(qiáng)，對(duì)于大多數(shù)材質(zhì)的精度而言還是稍顯不足。

6 Lumion與Twinmotion結(jié)合輔助景觀方案生成表現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)總結(jié)

Lumion和Twinmotion軟件簡(jiǎn)單、高效，有效地減少了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)時(shí)間和支出費(fèi)用[5]。這兩個(gè)軟件被廣泛應(yīng)用于風(fēng)景園林和建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，在渲染的質(zhì)量和速度上得到許多設(shè)計(jì)組織和行業(yè)個(gè)人的肯定。就本次Lumion和Twinmotion可視化效果對(duì)比而言，在電腦配置較高情況下推薦使用Lumion會(huì)得到更好的圖紙表現(xiàn)和更加豐富的圖紙可調(diào)整范圍。在配置較低情況下推薦使用Twinmotion進(jìn)行圖紙表達(dá)，雖不會(huì)像Lumion本地渲染一樣實(shí)時(shí)可查看，但在畫面解析力和表現(xiàn)力上還是可以與Lumion一決高下。對(duì)于需要復(fù)雜建筑效果場(chǎng)景的設(shè)計(jì)而言，Twinmotion自帶的建筑編輯建模和對(duì)于建筑場(chǎng)景的獨(dú)特材質(zhì)及光線優(yōu)化會(huì)帶來更佳的效果圖表現(xiàn)[6]。綜合而言，在面對(duì)不同的出圖場(chǎng)景時(shí)，選擇合適的渲染軟件會(huì)得到事半功倍的效果。