“建筑施工图”教学影音动画的研发与制作

李达敕 马弘跃

摘要：随着科技的发展，各种新媒体技术层出不穷，数字动画技术作为其中应用前景最广的一种技术手段，已经逐渐应用于各行各业。它在工程制图教学演示、建筑施工过程展示等领域已成为一种新颖且互动性很强的表现手段。本文将建筑制图的投影方法与课程实际相结合，阐述了数字动画在投影制图中的作用与动画的制作方法。为了能够更好地展示制图投影的原理与画法，作者采用动画表现手法与影视效果相结合的方式，用简单的动态画面将建筑制图中学生难以理解的知识轻松表现出来。

关键词：建筑制图；动画制作；数字动画

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2018）24-0097-03

● 引言

投影制图是指在工程制图中，运用正投影理论，向投影面作投影，画出工程形体的图样。制图课是大学生入学后接触的与专业相关的第一门课程，课程的特点要求学生需要具有较强的空间思维能力，针对这一要求，很多教师制作二维动画或PPT对投影制图进行讲解，但二维动画和PPT都不具备音频解说功能，不利于学生自学及远程教学。

随着数字动画技术的成熟，其在工程制图教学中的应用逐渐增多。在教学中，使用动画演示法，能以直观、灵活的形式把建筑制图的基本内容展现给学生，使学生能够深入理解建筑制图的基本内容，因此，笔者在教学实践中，探讨如何使用数字动画技术，借助软件工具，研究和实现投影原理，其目的是利用三维动画影音合成技术开发一种具有影音效果的多媒体资源，使学生在观看动画演示的同时还能听到同步配音的讲解，方便学生课外学习。

● 动画方案策划

为了保障制图动画能够很好地实现，在制作前期，需要有一套完整的动画方案制作思路。

首先，根据制图课程的教学任务和教学目标，讨论并制订动画策划书，包括动画的整体风格、最终目标、完成时间、基本结构、画面色调、动画节奏等。项目策划是一种具有前瞻性、逻辑性的思考过程，对影片效果起到指导和控制作用，从而最终达到方案目标。

其次，根据策划书设计动画分镜。分镜脚本对整个片子起到统领纲要的作用，控制着整个片子的内容、风格与表现形式。项目负责人从宏观角度深入分析制图课程的基本知识结构、重点与难点，找参考资料确定项目的表现风格。参与项目制作的所有人对脚本进行分析与研究，每个人分别提出对脚本的理解，阐述自己的观点，再进行集体讨论统一思路，结合项目的具体要求确定影片风格、基调，在得到所有人员的肯定后，确定最终方案。

● 剖切投影动画制作

投影动画以三层办公楼的图纸为依据，根据项目策划和分镜脚本的内容，需要完成办公楼的外立面建筑漫游动画、每层平面的剖切投影动画、立面投影动画、剖面投影动画和楼梯投影动画。具体步骤如下。

1.建模

在这个项目中，最基本同时也是最主要的内容就是建模，模型质量的好坏，直接决定了后面剖切动画的质量。模型主要分为两部分，一部分为主体建筑模型，另一部分为建筑环境及道路配景部分。首先在3DS Max中设置系统单位和显示单位为毫米，把建筑AutoCAD图纸文件导入3DS Max中，根据图纸内容进行三维建模（如图1）。在建模中，需要完成建筑外墙、内墙、楼板、楼梯、台阶、洞口、窗框、玻璃等内容，建筑设备部分不需要在三维中体现，建模方法采用多边形建模，这样的模型比较规范，便于后期编辑，在后期漫游动画制作时出现闪烁的概率比较低，进行切割动画制作时不会出现破面的情况。

2.材质贴图

建筑材质的赋予要符合建筑本身的特征，本项目中的三层建筑属于办公性质，体量较小，主体材质笔者选用朴素的红砖纹理贴图，女儿墙和突出的构造柱采用红凝土贴图，整体效果比较稳重大方，细部纹理清楚（如图2）。考虑到场景最终的渲染速度与质量，贴图的分辨率不要太大，以免影响渲染速度，贴图的路径要统一，便于场景的管理，要正确使用贴图坐标。

3.灯光布置

在进行灯光场景布置时，考虑到机器配置参数及动画的渲染速度，笔者采用普通灯光烘托场景，主灯光开启阴影、光线跟踪等参数，体现真实的气氛环境，给观者带来舒服的视觉享受。切割片和图纸部分去掉了自身接受阴影参数，不让它们产生阴影，以免影响画面整体效果，整体动画部分的灯光亮度以均匀为好，突出主要建筑，弱化环境等因素的影响，图3所示为楼梯剖切动画的灯光效果。

4.剖切动画制作

剖切动画的制作具有很强的施工专业性，切片根据施工图纸的剖面线进行切割。首先需要对主体建筑进行复制，利用切片工具在剖切位置进行切割，结合切割面片、位移、可见性来完成切割动画的制作。动画之间要做到先后顺序准确、相对位置准确。在进行动画制作时，需要配合摄像机的推拉摇移，达到最好的景位选择。

5.渲染输出

在完成场景制作、动画调节、材质灯光和环境制作后，需要进行渲染才可能把场景模型转化为视频或图像。本项目的渲染尺寸为1280×720，比例为1.067，制式为PAL制，每秒24帧。在渲染时间和图像质量的平衡下，为了确保最好的渲染效果，我们采用Vray渲染器进行渲染。

● 符号动画制作

1.配音

符号动画的制作，需要有配音的指导，笔者根据方案策划书整理出了配音文稿，并找专业配音公司制作了配音。录制配音的速度一般是每秒3～4字。配音中有很多建筑专业术语， 配音人员必须理解解说词，在此基础上录制投影动画方案配音，配音富有节奏感。

2.符号制作

根据方案策划中列出的符号，需要对定位轴线、标注位置、附加轴线、标高符号、索引符号、详图符号、指北针和常用建筑图例等符号进行制作。根据后期动画的制作要求，笔者在平面软件Photoshop中对符号进行了拆分，把每一个符号都独立分解成不同的层，方便后期动画制作和编辑。

3.动画制作

根據分解好的符号，在后期合成软件Premiere中，导入配音和符号，根据配音的速度和节奏，做符号的变形动画，为了提升动画质量和画面的美感，对符号进行放大、缩小、移动、变形等动画制作（如图4）。

● 动画合成与输出

1.初步合成

所有动画制作完成后，打开后期合成软件Premiere，将制作完成的动画片段按动画脚本的顺序合成起来，在音频轨道加入背景音乐和动画配音，输出完整的作品样片，特效暂时不用添加。

2.项目自检

对照策划脚本仔细核查样片，找出作品中的遗漏与不足，逐一对镜头进行修改完善，提升影片的整体质量。

3.后期合成

用C4D、After Effect制作项目动画特效，把做好的特效根据脚本的要求编辑到合成文件中，将声音、特效与动画无缝对接，最终完成动画的制作，特效的效果要符合脚本风格。

4.项目复检

动画成片输出后，再次检查成片的整体效果，如果影片没有问题就进入下一个环节，否则再进行修改。

5.保存输出

影片通过审查后，对动画进行高质量的输出，将输出文件保存到DVD光盘上。保存源文件，方便以后修改和再利用。

● 结论

作为建筑项目展示的重要手段，动画广泛应用于表现建筑内部结构等，它突破了二维的表现方式，使用先进的动画技术和视频特效，生动、有趣地将制图投影原理和画法展示出来，使得工程制图课程中的理论知识不再枯燥难理解。

参考文献：

[1]赵欣.“建筑制图”课程教学实践改革探讨[J].浙江树人大学学报，2015，15（3）：62-66.

[2]阴焕荣.多媒体动画演示在建筑制图三面投影中的应用[J].大众文艺，2012（9）：43-45.

[3]王利清.制图教学方法和教学手段改革探讨[J].科技展望，2015（27）：7-8.

作者简介：李达敕（1983.1—），男（蒙古族），讲师，文学学士，研究方向为影视动画。

项目支持：内蒙古自治区高等学校科学研究项目，投影原理与投影制图教学影音动画的研发与制作（NJSY336）。