3D动画毕业设计论文 - 图文

毕 业 设 计

题目__ _ 3D动漫展览馆____________

姓 名 学 号 系（院）__ _ _班 级 ____ 指导教师_____ _职 称_____

2011年 06 月 08 日

摘要

好的建筑设计离不开精美的建筑效果图表现。建筑业的发展促建筑效果图制作成为一个不可或缺的行业。建筑效果图的主要任务就是将抽象、晦涩的设计符号转化为形象、生动的“照片级”视觉形象。3D在建筑行业中的广泛应用，主要是它以强大的建筑工具配合快速渲染功能使其能够快速做出精美的作品。而建筑动画是建筑表现的一种形式，是由虚拟现实产生的。虚拟漫游的一个表现形式就是建筑漫游,它综合了虚拟漫游的多维性。

随着网络时代的到来，让许多动漫爱好者都能通过网络接触到更多的动漫作品，人们也能学到制作动漫的知识，制作属于自己的动漫作品。动漫爱好者以前看的动漫，今天，我们自己做。通过利用网络上丰富的动漫知识和信息，人们可以制作属于自己的作品，以彰显自己的个性。现在各种功能不同软件为动画制作者们提供了更多发挥自己想象的空间，以完成自己的符合心愿动漫作品。这就对于从小就喜欢动画的朋友们，也能自己亲手做一做动漫了。

3D动漫展览馆建筑漫游是，利用虚拟的方式，将图片加以合乎的大胆想象，通过3D软件形象体现出来。其场景设计基于多边形直接绘制法和图象绘制法。

[关键字] 建筑设计、材质 、灯光 、镜头表现 、音画同步

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Abstract

Good architectural design is inseparable from the performance of fine architectural renderings. Promoting the development of the construction industry produced architectural renderings as an essential industry. Architectural renderings of the main tasks is to abstract and obscure design symbols into vivid \image. 3D in the construction industry a wide range of applications, primarily it's construction tools with a powerful rendering functionality to enable them to quickly make a beautiful work quickly. The architectural animation is a form of architectural expression, generated by virtual reality. Virtual Tour is a form of roaming architecture, which combines multidimensional virtual roaming.

With the advent of the Internet age, so many anime fans can be exposed to more through the network of animation works, people can learn the knowledge of animation production, produce their own animation works. Animation enthusiasts to see the animation before, and today we own. Through the use of animation on the network of knowledge and a wealth of information, people can produce their own works, to highlight their personality. Now for the various functions of different software to provide animators with more play to their imagination in order to meet the wish to complete their own animation works. This is like the animation for the childhood friends, his hands can do a do anime.

3D Animation Gallery building roaming is to use virtual mode, the picture to be in line with the bold imagination, embodied by the image of 3D software. The scene design is based on polygon rendering direct rendering method and image method.

[tags] building design, materials, lighting, camera performance, music and picture synchronization

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目录

1.引言..................................................................... 5 2.建筑动画概述......................................................... 6

2.1 建筑动画在实际领域中的应用................................. 6 2.2 建筑动画的分类................................................. 6 2.3 建筑动画的制作流程............................................ 7

3.建筑动画的开发工具................................................. 9

3.1 3ds max

软件....................................... 9

3.2 Photoshop CS软件.................................. 9 3.3 Adobe Premiere Pro软件............................ 10

3.4 Adobe After Effects软件.......................... 10 3.5 常用插件与VRay渲染器功能介绍.................... 10

3.5.1常用插件介绍................... ............................ 10

4.建筑动画建模........................................................ 11

4.1

建画.............................................................. 11

4.1.2 常用建模技巧............................................... 12

4.1.1 建筑动画建模原则........................................... 11 4.1.3 如何在3ds max中工作...................................... 14

4.23D

动漫展馆模型的制作......................................... 14

4.2.1 前期准备.................................................... 14 4.2.2 制作墙体模型................................................ 14 4.2.3 制作屋顶模型................................................ 16 4.2.4 制作立柱模型............................................... 16 4.2.5 制作场地模型............................................... 18 4.2.6 制作走廊模型............................................... 21

4.3 建筑环境的制作................................................ 21

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4.3.1 制作绿化带.................................................. 21 4.3.2 制作座椅.................................................... 21

4.3.3 制作拱桥.................................................... 22

4.3.4 制作凉亭.................................................... 23 4.3.5 制作周边场景............................................... 24 4.4 整合模型与规划布局........................................... 24

5.建筑动画的材质与灯光........................................... 25

5.1 材质贴图概念................................................. 25 5.2 材质的制作与保存.............................................26 5.2.1展馆外的材质制作............................................ 27

5.3 添加材质....................................................... 28 5.4 灯光概述与类型............................................... 28

5.5 灯光的创建与调节参数.......................................29 5.6外景的灯光创建................................................ 30

6. 建筑漫游动画的制作.............................................. 31

6.1 建筑动画的基本概念.......................................... 31 6.2

动画的制作.....................................................32

6.2.1 摄影机运动动画............................................. 32 6.2.2展馆浏览动画的制作......................................... 32

6.3 动画的输出...................................................... 33

7. AE后期合成的制作................................................ 33

7.1 视频导入........................................................ 34 7.2

导出视频.........................................................35

致谢...................................................................... 37 参考文献................................................................. 38

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第一章 前言

三维动画技术是当今计算机技术中发展最快、最具活力的学科之一。它广泛应用于当今社会的各个方面，并且发挥着越来越大的作用。而建筑动画是这些行业里发展最快，三维从业人员最多，市场最大的一个。当今中国城市建设速度加快，建筑动画由以前单一领域的应用向多领域扩展，表现形式丰富多样。建筑动画是根据建筑设计图纸在专业的计算机上制作出虚拟的建筑环境，有地理位置、建筑物外观、建筑物内部装修、园林景观、配套设施、人物、动物、自然现象如风、雨、雷鸣、日出日落、阴晴月缺等都是动态地存在于建筑环境中，可以以任意角度浏览。房地产动画应用最广的是房地产开发商对房产项目的广告宣传、工程投标、建设项目审批、环境介绍、古建筑保护、古建筑复原等。

建筑动画片的优势在房产开发前进行全方位宣传。在以前，房产没有建成，无法进行实景拍摄，现如今利用电脑虚拟数字技术，房地产广告片很好地表达了开发商的诉求。在建筑动画中利用电脑制作中随意可调的镜头，进行鸟瞰，俯视，穿梭，长距离等任意游览，提升建筑物的气势。三维技术在楼盘环境中利用场景变化，了解楼盘周边的环境，动画中加入一些精心设计的飞禽、动物、穿梭于云层中的太阳等来烘托气氛，虚构各种美景气氛。建筑漫游动画的表现手法呈现两种状况1.是现实性的这一类主要追求是真实尽量贴近现实生活。2.是建筑性的这一类主要是用来体现建筑师在设计某一座建筑的创作——构想——设计——完成的过程，这种表现可以不需要蓝色的天、很宽的地、很多的人和车也不需要很多的环境花草，它就是展示建筑本身。在静态效果图的表现中同样也是一个道理，我们的重点就是体现这个建筑本身的美，所以天空、背景、树木等等都可以不要。这类效果图主要用于投标。装修效果图相对就要简单多了，我们只需要按设计师提供的方案按一定的比例制作就行了，只是在打灯光的时候要主要空间的层次，因为室内空间不像室外空间那样宽阔，在打灯光的时候很容易让整个空间平淡没有变化，在装修效果图表现上还有一点就是画面整体尽量用暖色调。 该建筑漫游动画以3D动漫展览馆为场景模型，运用虚拟漫游技术,充分展现建筑物独特的魅力和风采。特别是展厅屋顶曲面近似扇形如行云流水般飘逸又富于动感，四周竖向分部的钢骨架与大面积晶莹剔透的玻璃幕墙相映衬，犹如一把张开的中国棋盘，彰显出中国文化的内涵。

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第二章 建筑动画概述

2.1建筑动画在实际领域中的应用

所谓建筑动画，就是以虚拟数码技术结合电影的表现手法，根据设计图纸，将建筑的外观、室内的设计、优美的景观、规划的蓝图等未建成的生活场景进行提前演绎和展示。早期的建筑动画因为技术上的限制和创意制作上的单一，制作出的动画就是简单的运动摄像机的建筑动画，随着3D技术的提升和创作手法的多元化，建筑动画从脚本创作到精良的模型制作，到后期的电影剪辑手法，再加之音乐与音效，以及情感式的表现方法，制作出的建筑动画综合水准越来越高。

目前的建筑动画主要被应用于房地产广告宣传、工程投标、建设项目审批、环境介绍、古建筑保护、古建筑复原等。涉及到的行业范围有房地产、规划院、建筑设计院、政府部门、电视台、广告传媒等。

在房地产业中，由于建筑动画的镜头无限自由，可全面逼真地演绎楼盘整体的未来形象，可以制作出实拍都无法表现的镜头，把楼盘设计大师的思想完美无误地表达出来，让人们感受未来家园的美丽和真实。它首先根据建筑设计图纸在专业的计算机上制作出地理位置、建筑物外观、建筑物内部装修、园林景观、配套设施等虚拟的建筑环境，然后再在其中加入如风雨雷鸣、日出日落、阴晴月缺等自然现象，根据前期分镜头脚本的定义，进行鸟瞰，俯视，穿梭，长距离的浏览，还可加入一些飞翔在云层中的飞禽、地面上跑动的动物等来烘托场景，虚构各种美景气氛。如今，房产开发商可以在房屋没有建成前，无法进行实景拍摄的情况下，可以依靠建筑动画进行全方位的宣传和销售。

在规划设计中，可以将投标项目做成三维动画，设计师通过亲身感受，评估各设计方案的特点与优劣，以便做出最佳的方案决策。这样不仅避免了设计上的失误，还提高了最终实施中土地的资源利用效率和项目开发成功率，保护了项目的投资。同时，在申报、审批、宣传和交流上，也使观众产生强烈的兴趣，更易为他人所认同，让审批者可以身临其境地感受设计方案，从而大大提高项目规划设计的质量，降低成本与风险，也加快了项目实施进度以及各相关部门对方案的认知、了解和管理，为项目的尽快开工取宝贵的时间。

如今，不仅在中国，在国外用建筑动画来表现建筑的档次和规模，也是实力的象征和标志。

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2.2 建筑动画的分类

通常，建筑动画主要用来表现建筑相关活动的动画影片，按建筑功能和表现性质分，可以分为公共建筑投标类、住宅表现类、城市规划类等。

2.2.1公共建筑投标类

这类项目通常制作周期比较短，手法比较干练、简洁，重在表现建筑的空间和理念。因而在这类项目中，我们多采用针对建筑表现的镜头，以充分地表现建筑的设计和空间效果等。 2.2.2住宅表现类

这类项目通常是房地产商用来展示自己的楼盘，以吸引投资者的目光。因而该类项目的表现需要有较强的大众性，尤其在环境的表现上，需要制作出一定的氛围，充分体现小区的舒适环境。 2.2.3城市规划类

这类项目通常是用来表现城市设计的手法和理念，在动画中应该有几条主线贯穿于其中，如中轴线、中心广场等城市规划中比较重要的部分，期间通过一些节点的表现来丰富整个影片的结构和效果。

2.3建筑动画的制作流程

2.3.1模型制作阶段

在项目制作前期，模型的制作是非常重要的，它是一个项目制作好坏的前提。所以，模型制作得准确、简洁是其主要标准。包括如何处理好建筑场景的近、中、远景的层次，在模型制作时都应该考虑到。

工具软件： 3ds max 2.3.2项目策划、脚本制作阶段

这个阶段主要解决项目的定位，镜头设计以及整体效果表现的方向问题。通过该阶段的深入思考，可以较好地对全片有一个诠释，一个篇章段落的划分。尤

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其在脚本制作阶段，可以落实到每个镜头的具体运用、时间长短、画面构图等要素上，从而更加全面地把握整个影片的风格等。

工具软件： Microsoft Word 2.3.3线框预演阶段

这个阶段是在模型基本完成的条件下进行的，也是将镜头、音乐等要素进一步具体化的关键阶段。通常，线框预演是将前期的策划脚本反映在影片中的初期阶段，所以这个阶段的镜头表现和音画同步是需要重点考虑的。

工具软件： 3ds max 、Premiere 2.3.4分镜头场景布置、渲染制作阶段

这个阶段是动画制作最重要的阶段，在场景布置上，需要根据不同的场景进行相应的场景布置。尤其对于场景的气氛渲染，需要根据不同的效果进行调整，这样，才能把整个镜头的真实感觉把握住，包括对建筑的表现等。

工具软件： 3ds max 、Photoshop 2.3.5抓帧校色、片头特效、后期合成阶段

这个阶段要完成对每个镜头的效果加强和.avi文件转换，同时制作一些特效，以加强镜头的表现力等。

工具软件： Combustion 、Adobe After Effects 2.3.6剪辑压缩，完成全片

用渲染好的镜头场景代替线框预演中的初镜头，然后调整部分效果以及转场效果等，完成最终的成片制作。最后还需要用压缩软件进行压缩，制成VCD或DVD，清晰的影片就诞生了。

工具软件： Premiere 、Tmpgenc

第三章 建筑动画的开发工具

3.1 3ds max软件

3D软件的应用主要在以下几个方面：

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1、机械制造：利用三维动画研究机械零配件的造型，模拟它们运行时的工作情况。

2、建筑装潢设计：以三维的形式展现建筑物和室内外装潢的效果。不仅快捷方便，还能完整预览建筑物的各个角度的效果，且透视十分精确。

3、商业产品造型和包装设计：比如瓶子、盒子、玩具等的设计，可以对包装品的外观形态、色彩图案等进行设计。

4、影视和商业广告：很多电视栏目的片头是用3DSMAX制作的，更多的产品广告、房地产广告等都可以用3DSMAX来制作。

5、电脑游戏和娱乐：优美的动画画面和游戏程序同样重要。

其他：生物化学中用于生物分子之间的结构组成的研究，军事科技中可用于飞行员的模拟飞行、导弹飞行的动态研究，在医学中可以形象地演示人体内部组织等等。

3.2 Photoshop CS软件

Adobe公司成立于1982年，在图像处理方面一直处于领先地位。Photoshop是由Adobe公司于1990年首次推出的一个功能十分强大的图像处理软件，该软件集图像处理、网页设计、图像传输于一身，广泛应用于设计、摄影、美术、出版、印刷、网页制作等众多领域．Photoshop CS为其最新版本，它能够运行在微软的Windows XP或苹果的OS X操作系统下，相比以前的版本 有了很大的改进，既保持了其以往一向风格的界面，有提高了图像处理的工作效率，能制作出适应于打印、Web和其他任何用途的最佳品质图像。同时它还与网络图像制作软件Image Ready CS 整合在一起，两者间只需开启一个软件，通过一个按钮便可以方便地进行切换。

3.3 Adobe Premiere Pro软件

Premiere是Adobe公司出品的多媒体非线性编辑软件，利用它可以进行比较专业的数字视频节目的制作。它不但可以对数字视频文件进行编辑，也可以对数字音频文件进行单独的编辑处理，具有音视频编辑的综合性能。而且，它还可以配合视频采集卡捕捉数字音视频文件。特别是随着软件版本的升级，所支持的数字音视频文件的种类和格式也增多了，它除了支持编辑各种AVI文件外，还可以支持输出VCD、DVD格式的视频文件和网络流式的音视频文件，它已经成为了数字视频领域中应用最广泛的一种工具软件。

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3.4 Adobe After Effects软件

After Effects 是美国Adobe公司推出的一款基于PC和MAC平台的专业特效合成软件，它具有强大的功能、低廉的价格、简易的使用方法和强大的插件支持赢得了众多用户的青睐。After Effects作为针对制作运动图像和视觉效果而开发的非线性编辑软件，被广泛地应用于数字电影、多媒体、录像以及互联网等领域的后期制作中。它大量引入Photoshop中层的概念，使得After Effects可以对多层的合成图像进行良好的控制与叠加，因此，它被称为“动画版的Photoshop”。After Effects不但与Premiere、Photoshop和Illustrator有良好的兼容性，而且还可以完整地保留与调入其中的层文件，使得工作流程更加灵活、简单。

3.5 常用插件与VRay渲染器功能介绍

3.5.1 常用插件介绍

SpeedTree插件是一宽非常实用的树木制作max插件，并且它还有一个独立的树木植物制作软件――SpeedTreeCAD，可以在3ds max软件外先制作好树木，以树木库的形式进行保存，再在3ds max软件中调入。

RPC是Arch soft公司独创的一套全息三维模型插件，可以有效地减小场景中的模型多边形数目，解决了建筑动画中的一大难题，它使用真实的、可３６０度旋转的贴图，渲染后得到真实的效果。

RPC Shadow 是一个为3ds max和Autodesk VIZ开发的、为RPC全息模型添加阴影效果的查件。从灯光控制棉班中就能够找到这个阴影插件。

Bone Pro是一款很好的蒙皮插件，它可以很快地进行蒙皮设置并支持3ds max的Bone和Character Studio的Biped

EssentialTexture是3ds max的一种程序图案纹理贴图，包括了４０多种贴图效果，而且每种贴图都有大量参数可以调整。它可以广应用于表面材质的漫反射贴图、凹凸贴图以及反射贴图，也可以通过应用于其他贴图通道而产生各种奇异的效果。由于程序生成的参数纹理，所以在图象渲染时速度快和消耗资源少，这也是它的重要特点。可以把它作为3ds max自身程序纹理贴图的一个重要补充。

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第四章. 建筑动画建模

4.1 建筑动画

为表现建筑以及建筑相关活动所产生的动画影片.它通常利用计算机软件来表现设计师的意图,让观众体验建筑的空间感受等.

建筑动画借助现代高科技手段,表现设计师的创作意图,既方便又真实,还节省大量的创作资金.例如要再现一个大型的鸟瞰环境,建筑动画可以省掉昂贵的航拍费用.建筑动画还可以再现已经消失了的城市环境,这些都是传统手绘所不能比拟。建筑动画的产生是对传统设计行业的有益补充。 4.1.1 建筑动画建模原则

在建筑建模过程中，既要尽量真实反映设计师的设计意图，进行准确建模，也要兼顾时间和效率，这就需要遵循一定的建模原则和掌握一些模型精简技巧。 创建模型时一般需要遵循以下三个最基本的原则：

1)

准确

尽管效果图并不作为施工的依据，但准确的建模依然是效果图真实、美观的基础，当然也不必要完全追求施工图的精确。例如，不必理会施工图中标住的墙体厚度。但对于大的建模尺寸，例如层高等，则应在一定的精确度下严格按真实尺寸建模，否则有可能误导设计，造成实际建筑的尺度失当。为了提高建模效率，对有些不影响整体效果的尺寸差异，可以视而不见。例如对于建筑物体立面上的缝线，一般在建模时并不是真正的墙体上制作凹缝，而一般使用材质模拟或使用“线”附载墙体的表面，再赋予黑色的材质。

2)

精简

众所周知，一个场景所包含的多边形和顶点数数量，对计算机的处理和渲染速度有决定性的影响，多边形数量和顶点数越多，计算机处理的速度就会越慢，渲染所花费的时间也就越长。要使建模精简，可从以下几个方面下手：一是远粗近精、不见不建。制作效果图讲究的是准确，但也没有必要将建筑的所有细节全部表现出来。建模过程中需要表现多少细节，以及刻画到如何细致的程度，这取决于图中视点与建筑物的距离以及摄影机的架设位置。摄影机近处的模型可以制作得精细一些，远处的则可以制作得粗糙一些。这样既能够满足 精度的需要，又能尽量减少模型的面数，从而提高工作效率。所谓不见不建，指 的是在摄影机视图中不可见的建筑部分不予创建，如建筑的背立面等，不值得在 一些没有必要的细节上花费太多的时间和精力，现代建筑效果图更强调整体的建

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筑空间感。二是使用精简的建模方法，例如空话子模型的分段和步数，使用“优 化”修改器等。三是使用材质模拟，对于要求不是很高的模型可以使用材质进行 模拟，例如门框上的花纹，远景中的树木等，有些还可以在后期处理时添加。

3) 便于修改

客户给的施工图往往并不是最终的设计方案，这就需要在建模过程中考虑到客户可能会随时进行修改，因此建模时应使用最简便、最易调整的建模方法。 4.1.2 常用建模技巧

面数是一个模型和场景复杂程度的重要指标，建模人员在建模过程中应随 时掌握场景的面数信息，做到心中有数，以便及时、有效地控制场景的复杂度。

1) 统计场景多边形数量 2) 了解单个模型的数量 3) 统计多个模型面数 4) 删除不可见的面精简模型 5) 控制分段精简模型 6) 控制步数精简模型 7) 简化放样模型

8) 使用优化修改器精简模型 4.1.3如何在3ds max中工作

首先，必须了解3ds max是一款三维软件，无论如何去创建，最终目的

是为了营造美丽的画面，并还可以将其制作成动画。

二维软件是在平面上绘制，而三维软件可以创建立体模型。3ds max为创 建出千变万化的模型提供了多种工具，如放样、网格、表面和NURBS等工具，作 为一个模型师，应该掌握大量的知识，如建筑、雕像、人体结构等方面，同时还 要注意不断地提高自身的艺术修养，只有这样才能设计出生动形象、效果逼真的 三维模型。

当模型建造完成后，就可以在场景中添加灯光，这是非常重要的环节。整 体画面是否真实，想要表现什么样的气氛，全部都要通过灯光来实现。 当灯光设置完成后，需要赋予模型指定的材质，也就像是传统绘画中的着 色。如为模型增添色彩和纹理，为演员化妆等，以便使模型更趋于真实。 无论是渲染输出，用户可以决定最终输出的格式、质量，这取决于需要和用 途，是否在电视上输出，还是打印等。有时，并不是所以的工作都要按顺序进行， 但科学地对工作的各个环节进行有条理的安排是必要的。

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4.2 3D动漫展厅模型的制作

4.2.1 前期准备

整理材料：我从网上下载了一些关于展馆的图片，正面的、侧面的以及整体

视觉图，室外的绿化效果图、室内的设计模型图。并去图书馆借了相关的建模书。共同讨论：指导老师告诉我们在设计时如何用最少的面来制作，使得动画运行更流畅，大家互相提意见，提出用最简易的方法来创建自己的模型。最后根据自己所要设计的模型去网上下载相关的材质给其赋予。 4.2.2 制作墙体模型

（1）在“标准基本体”中选择“平面”选项，在顶视图中拖出一个平面，自定义一中颜色，根据模型图片大致设置平面的长宽参数，然后选择 “AEC扩展体”中的“墙”，在平面上绘制出整个模型墙体，并慢慢修改其长宽高参数。如图4-1，4-2所示：

图4-1

图4-2

（2）制作展馆建模。首先选择“标准基本体”，在顶视图创建一个长方体模型，设置一定的长宽高参数，然后在其前创建5个正方体模型相交当前门模型。其次在这长方体上再创建一个比其稍小的，但长度一样的长方体。因为从模型图片上看，这个长方体前部是凹进去一些的，此时，选择“标准基本体”，拖出一

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个比其稍小的，进行才“差集”布尔运算，然后插入其间。在主场馆与副场馆之间拖出一个长方体连接。展馆建模参数如图4-3，所示：

图4-3

4.2.3 制作屋顶模型

（1）制作展馆的屋顶。选择“样条线”，绘制一条封闭弧线，因为绘制出来的不可能是真正的弧形，所以再次选中这条封闭弧线，然后转化为“面片建模”中的“点”，利用选择及均匀缩放工具将其拐角处慢慢拉成弧形。然后单击右键，在弹出的选项中选取“挤出”，渐渐朝一个方向拖动，这样一个弧形板就创建出来了。最后将其弧形板根据展馆第二层长方体长度缩放后插入进去。这样一个弧形板屋顶就制作成了。参数和建模如图4-5，4-6所示：

图4-5

图4-6

在这个弧形板顶部还有两个中空的屋顶。先选择“标准基本体”中的长方体，拖出一个长方体，设置长宽高参数；再次拖出一个长方体，插入刚才的长方体中，

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