数字技术在《展馆设计概论》课程中的实践

杨峰

【摘要】作为展览馆设计的理论基础课程，《展览馆设计概论》的文字表述内容较多，在传统教学过程中比较晦涩、枯燥，而使用数字技术，制作可交互、动态、三维的授课文件，部分代替、诠释文字内容，就会使得教学过程更加轻松、形象、生动和有趣，再配合数字技术制作的交互三维范例文件，就可以锦上添花。

【关键词】授课文件;辅助范例;三维;图片序列;GIF

先是准备了《展览馆设计概论》授课文件制作相关的文件，并把它们分成几大门类。在《展览馆设计概论》教学辅助授课文件制作中，我们发现这门课的教学内容主要是文字表述，所以文件的类型相对要简单一些，主要准备了以下三大类。

第一，教学内容的准备：将《展览馆设计概论》的理论内容按照知识内容逻辑关系分成几个组成部分，以便制作中随时方便提取。

第二，教学辅助授课文件形式设计素材准备：在设计《展览馆设计概论》教学辅助授课文件制作的整体风格时，免不了需要一些设计风格参考，拓宽设计思路。

关于界面的设计，草图先行，它能够帮助你预知可能的结果。在确定了现代、简约、有趣的设计方向后，根据分析，进行《展览馆设计概论》教学辅助授课文件的具体设计，并将设计构思可视化，由“展”字为原点，衍变成空间立体形象，以这个变形的文字立体空间元素为中心，进一步设计界面，延伸多个设计方案，选择一个最符合“简约目标”的设计方案（图1）。

对于交互设计的构想有两个。一个是有主界面的树型框架结构，点击主界面四个主要教学内容的按钮，进入相应二级界面，看完后返回。这种方式最终被否定，因为《展览馆设计概论》中GIF动画的要求是首尾相连、一气呵成的连贯动画，分成条块后，势必破坏这种感觉。二是遵循Powerpoint一般的线性浏览模式，点击一下，继续首尾相连的下一张，这样我们就可以模拟三维动画的交互效果。

这里的模型尺度要求不是很严格，建模过程中采用了最为有效的方式，那就是“画线挤出”：先使用二维图形画出截面造型，执行“Extrude”命令，即可得到三维模型。这样的建模方法有诸多好处，最重要的莫过于快速进入曲线层级，方便调整和修改。关于材质的属性设定，为节省渲染时间，不要有反射、折射或其他复杂的设定，只要设置Diffuse参数即可。在材质设置前，设置Vray渲染参数，比如GI全局照明参数，材质、灯光同时进行设置，这样可以随时测试效果，直到效果满意。

最后是动画的制作，并不是所有的动画参数都会明显地在时间栏里显示，这时我们可以借助动画曲线编辑器来修改动画。其实大可不必这么麻烦，本例的做法是：把关键帧设置在好记的整数帧数上，比如第十帧、十五帧等等，这样调整动画就十分快捷了。动画的制作注意把握节奏，全部动画过程即Powerpoint的播放过程，PPT是一张一张地翻，动画首尾相连，所以在3Ds Max动画制作上，注意掐好点，如果不满意，打开动画记录，调整关键帧位置，直到预览动画时感觉满意。输出动画之前，必须每隔10帧到20帧测试渲染小图，检查有没有穿帮和错误，没有错误后，就可以参照一般动画的渲染设置输出了。本例中的PPT页面显示的分辨率是1024∶768，因为本文作者工作室的投影仪分辨率就是1024∶768，小了不清晰，大了浪費资源。输出动画的格式是Jpeg图片序列，即便品质调高，文件却还是很小，而且肉眼看，不会看出与Tiff有什么区别。

按照PPT页面编号建立文件夹，输出好的动画序列，分段以后，对应地放在这些文件夹中，这样接下来的工作会很有条理性。动画输出后，可能在明度、对比度上不是很好，我们可以在PPT中借助Powerpoint的调节功能即可实现调整。打开GIF Animator软件，使用批处理导入一段动画的图片序列，在全局信息里将输出GIF动态格式的循环播放取消，然后输出GIF格式的三维动画。由于比较短，不必担心文件过大，使用此法，将其余动画片段导入、输出。

PPT的第一张为起始界面，只导入第一段动画的第一帧即可，第二张页面导入第一段GIF三维动画，第三张导入第二段，以此类推，直到完成所有动画文件导入。然后按F5，进行测试演播，这样就完成了本例的制作（图2）。

《展览馆设计概论》课程辅助范例的三维制作，需要空间“比例尺度”的准确，特别要注意电视屏幕、灯箱、展板的高度。这里要做的是“昆山东部自来水管道安装有限公司展厅”设计，概念创意阶段的空间解析、打散、重新组合，借助于手绘进行衍变创新，直至满意结果。大致的设计草案确定了，结合原始土建图纸，绘制平面图，然后将平面图导入3Ds Max，以此为参照建立模型。本例中有不规则复杂模型，可追加多边形修改器，借助强大的多边形建模方法，完成复杂模型的制作。完成一个模型后，马上赋予合适材质，然后才可以建立下一个模型，场景模型完成后，材质与模型也一一对应，此时调节模型的材质就方便了。

材质细致调节之前，把Vray的渲染参数设置好，测试渲染，品质设置稍低些，等最后输出渲染再将参数调高，接下来才是灯光、材质的参数设置。在材质与灯光的应用上，着重注意以下几点。

1.通常的材料质感的表现，主要有三个基本属性需要注意：一是漫射颜色与肌理;二是折射（透明）、反射;三是发光属性。

2.昆山水服公司展厅三维场景的灯光使用，由于没有阳光介入，基本上只使用了两种光源类。

（1）光域网文件：使用VrayIES导入外部光域网文件，可以真实模拟筒灯、各种射灯的效果。

（2）Vray面光：用在三个地方，一是环境天光，二是屏幕光线，三是气氛强调的氛围光源。

所有效果全部制作到位后，进行各个角度的小幅画面测试渲染，发现问题，及时调整，等没有问题后，执行“渲染到纹理”，进行烘焙贴图制作，类型选择CompleteMap。

在安装VRP虚拟现实软件后，会为3Ds Max自动安装接口插件VRPPlatfrom，通过点击这个接口插件按钮，3Ds Max三维场景会自动在VRP中打开。然后选择模型，在右边材质属性里重新加载贴图，将烘焙好的贴图文件一一对应加载进来，调节适当的自发光亮度后，无需灯光，就有了真实的三维效果。这个过程非常简单，只是这种真实的三维场景中，某些原本有反射效果的模型没有反射。比如地面的反射效果，现在选择地面模型，在右边属性栏的激活反射贴图，UV通道类型选“平面反射”，适当调小下面的“混合参数”，使得反射效果不那么剧烈。这是一种简单、有效率的办法。如果想得到真实效果，也可以开启实时反射，不过还要进行反射组的一系列设置。昆山水服展厅中有屏幕和球型投影，这些是动态的视频贴图，本例制作动态视频贴图的方法是：找一个合适的视频资源，通过其他视频工具转成图片序列，打开VRP的ATX动态贴图制作工具，导入图片序列后，输出atx2文件，然后选择VRP场景中屏幕模型，在它的材质属性里加载这个atx2文件贴图，就可以看见场景中的电视屏幕播放视频了。

最后是交互设置，本例的交互为自主的漫游，如同真实地参观一个展览馆，所以，建立的摄像机类型为“行走”。摄像机的高度设置是通常人的眼睛高度，摄像机交互控制，上下箭头键控制前进、后退，左右键控制左移、右移，鼠标控制转头动作。虚拟三维场景不能没有声音，场景中的大电视屏幕播放视频，本例以此模型作为发声源，选择电视屏幕模型，在右边属性栏的“3D音效”标签下的生源参数里，从硬盘导入一个wav格式的声音文件。VRP暂不支持mp3格式，如果是mp3格式，还需一个音频格式转换工具。

虚拟现实发布之前，可以按F5进行运行交互测试，如果没有问题，就可以执行发布可执行的exe文件。输出里有两种选择：可以是窗口播放，也可以是全屏播放模式。发布以后，我们把生成的文件拷贝到任意一台PC平台，都可以正常使用。当然，在输出选项里也可以输出为网络发布的Vrpie文件（图3）。

【參考文献】

[1]吴志刚.视觉界面设计[M].北京：社会科学文献出版社，2014.

[2]张丹红.创意UI[M].北京：人民邮电出版社，2015.

[3]张蔚，李濯缨，李星丽.动态图形设计[M].成都：四川美术出版社，2014.

[4]王雄.文博展馆空间设计[M].沈阳：辽宁美术出版社，2011.

[5]陈魁.PPT动画传奇[M].北京：电子工业出版社，2012.