景观动画范文01

景观动画范文景观动画范文0101 北京林业大学Beijing ForestryUniversity景观动画中日景表现技术研究姓名 学院 学号 摘要本文对景观动画的概念进行了梳理 详细阐述了景观动 画的制作流程 通过对景观动画中日景的模型 材质 灯光 特效 等几方面的研究和探索 得出景观动画日景在设计与制作过程中需 要注意的几个问题 关键词景观 景观动画 日景表现正文 一 景观动画的概念景观动画是介于景观设计与动画艺术之间的交 叉学科 要明确景观动画的概念 首先要从景观的概念开始说起 景观 landscape 一词最早发现于希伯来文本的 圣经 旧约全书 中 它被用来描写梭罗门皇城 耶路撒冷 的瑰丽景色 这时 景观 的含义同汉语中的 风景 景致 景色 相一致 等同于英语中的 scenery 都是视觉美学意义上的概念 我国从东晋开始 山水画 风景画 就已从人物画的背景中脱胎而出 独立成门 风景 山水 很快就成为艺术家们的研究对象 丰富的 山水美学理论堪称举世无伦 因此也才有中国山水园林的臻美 景观的这种含义 作为风景的同意语 一直为文学艺术家们延用至今 景观从不同学派和角度入手 可以有多种理解 这就有了很多不同 的分类 它包括建筑景观 自然景观 园林景观 人文景观等 从 时间角度可分为现代景观 历史景观 景观是一个具有时间属性的动态整体系统 它是由地理圈 生物圈 和人类文化圈共同作用形成的 当今的景观概念已经涉及到地理 生态 园林 建筑 文化 艺术 哲学 美学等多个方面 由于景观研究是一门指出未来方向 指导人们行为的学科 它要求 人们跨越所属领域的界限 跨越人们熟悉的思维模式 并建立与它 领域融合的共同的基础 因此 在综合各个学科景观概念的基础上 要更好地将其应用于各 种土木工程建设 城市规划设计及人居环境的改善等具体项目建设 上 讨论完景观的含义 就应对景观的表现形式有所了解 景观的展现 形式是多种多样的 如沙盘展示 手绘效果图 计算机建筑表现图 建筑景观动画 如图1 4 图1手绘图2沙盘图3效果图图4动画可以看出 景观动画是对于景观 一种全新的表现方式 下述便是对景观动画的介绍 景观动画是根据图纸在电脑上制作出虚拟的景观环境 将传统的规 划方案从纸制 沙盘 模型演变到了数字模型 真实还原了一个虚 拟的景观世界 它效果真实 立体生动 它的叙事性与表现力是一 般效果图所无法比拟的 由于其真实 立体生动和无限的可操作性的特点 景观动画目前被 广泛应用于医学 教育 军事 娱乐等诸多领域 在房地产地产广告制作方面 这项技术尤其能够给人耳目一新的切 身体验感 因此受到了众多客户的欢迎 景观动画也可以应用于建筑方案投标 展览展示 广告和电影电视 剧的特效制作 工业产品展示等等方面 二 景观动画制作流程的简单介绍制作流程就好比车间流水线 好 的流程保证项目质量和工期 糟糕的流程增加项目制作风险 景观动画也一样 需要严谨的制作流程来控制各个环节 以达到最 终真实生动的效果 图表 5是关于景观动画的流程写照 能够很精练地体现出景观动画的制作 流程 图5景观动画的制作流程从分析项目开始到剪辑输出 总共9个环节 每一个环节对于景观动画来说都至关重要 无论日景还是夜景动画 都以此流程为标准 下面以景观动画的日景制作为例 对其进行详述 三 日景动画前期的项目分析 立意 策划与脚本在日益加剧的动 画市场的竞争中 精心的准备和周密的脚本在整个制作过程中起着 举足轻重的作用 这其中新颖的创意是动画不可或缺的灵魂 动画创意包括研究对象 的组成 镜头与景别的设计 场景的搭建 如何设置光源及动画的 路线等 动画创意的核心是设计众多参数的时间属性 虽然如此创意会花费很多时间及精力 但在创意阶段的投入会明显 减少创意被否定的机率 更可减少与客户间对创意的认知上的差异 减少修改次数 在项目分析阶段 一定要把握好项目的主题立意 有时是从项目本 身的设计理念中去找寻 有时是从项目的文化背景入手 有时需要 揣摩受众群体的心理 更有些时候是要迎合客户的需求 虽然情况复杂 但只要主题明确 立意新颖就不难做出好的动画 所以需要在项目分析阶段与客户充分沟通 把握对方需要片子所展 现的主题和方向是什么 需要在动画中主要表现的场景是什么 这些都是项目分析阶段必须弄清楚的问题 否则就很难做出客户认 可的动画 事倍功半了 日景动画的策划设计主要包括策划案和脚本两部分 策划案是对项目整个流程的一个计划书 它包括项目信息 项目的 计划 脚本的制作 人力资源的调度等 策划案要根据项目的类型 列出不同的解决方案 在制作日景动画前务必制作这样一个详细的计划 然后根据项目规 模 类型 特点 重点来准备资料及素材 其中资料包括项目设计 思路 设计方案 影像资料 详细充分的策划案是整个项目顺利进行的重要前提保障 脚本分为文字剧本 手绘镜头和故事板几个部分 脚本是整个动画的提纲 对于后续的制作起着决定性的作用 脚本的形式非常丰富 在美国和日本 电影动画和动画片的脚本制 作是占据相当大的部分的 一个故事的构思乃至场景的设计 角色 的台词都在脚本的部分中体现 比如美国 公司每部动画的诞生 都离不开出色的脚本制 作 特别是在手绘镜头和故事板部分 著名的电影动画 料理鼠王 Ratatouille 如图6 在手绘镜头阶段就已经完成了对于 场景的绘制和对灯光色彩氛围的拟定 大部分 的动画作 品前期最主要的还是依靠故事板的描述 如图7 图6 料理鼠王 图7故事板的制作对于手绘镜头是在文字写好之后 要把它们画成画面 但这些并不是真正的动画图稿 它只是一连 串的小图 详细的画出每一个画面出现的景别 故事地点 摄影角 度 镜头内容 画面的时间 镜头动作等 这个脚本可以让后面的制作人员明白整个故事进行的情形 因为 构 图之后的步骤 就开始将一部动画拆开来交由多位项目成员分工制 作 所以这个脚本一定要画得越详细越不会出差错 将文字剧本详细读过 经由脚本绘制人员以画面语言再消化后开始 绘制分镜 脚本绘制工作最佳人选应当由对动画项目十分了解的导 演组成员担任 在场景的设计中首先要注意时间的选择 一般的日景动画分为三个 时间段 清晨 中午和傍晚 由于景观动画是以表现环境为主 所 以层次感需要十分地清晰 所以我们一般选择清晨或是傍晚的时段 这个是由不同时段阳光投射的偏角不同 产生的最终效果不同所 决定的 清晨和傍晚比较相似 太阳的偏角比较大 物体阴影长 天空的色 彩重 从而影响到场景中物体的色彩比较丰富 层次容易体现 而 中午或午后 太阳一般是直射 物体阴影短 阳光较强烈 场景中 物体层次不明显 如图8 图8清晨与正午氛围的区别在场景表现当中要注意不可面面俱到 没 有重点 当以项目中某个或多个节点作为重点表现 三 镜头 景别的设计 1 镜头 图9 是构成视听语言的基本单位 分镜头是将文字转换为可视画面的第一步 在一部动画的创作及制 作的全过程中 分镜头设计就是体现动画片叙事语言风格 构架故 事的逻辑 控制节奏的重要环节 从动画创作的角度上看 这已是进入视听语言表现层面 这不单是要对全片所有镜头的变化与连接关系进行设计 同时对于 每一个镜头的画面声音 时间等所有构成要素作出准确的设定 动画分镜头设计实际上是导演对一部动画片的理解和表现的周密思 考 同时亦是导演对影片的总体设计和施工蓝图 动画的创作不同于电影 它是采用后期前置的模式进行的 即不允许有片比 电影或电视剧 的拍摄都允许有不同程度的片比 如1小时的影片可以拍2小时的长 度 以供在后期剪辑中进行选择 删节 因此 分镜头的创作过程实际上已经是对一部动画片进行了一次初 剪 图9镜头 2 景别是指被拍摄对象在画面中所呈现的范围大小 依据范围的大小一般分为五种远景 全景 中景 近景 特写 不 同景别拥有不同造型功能 在景观动画中也要运用好不同的镜头来 进行叙事 如图 10 图10景别 四 日景的制作 1 数据采集数据采集首先要收集项目中相关的电子图纸 AutoCAD 图纸 包括地形图 景观图 建筑的平面 立面 剖面 透视图 其次要收集能充分反映临街立面效果的重要建筑物之间空间关系 的实景图像包括多角度多距离拍摄的图片 还包括周围建筑物或相 关的图纸和文本 如图 11 图11AutoCAD图纸 2 用三维建模软件建模模型制作是整个动画的基础 利用图形软件AutoCAD及3DS MAX等 将设计方案输入计算机 参考实景的一系列参数 包括摄像机视角 光源分布 透射与遮挡 关系等等 建立三维模型 使用AutoCAD对方案进行绘制时 需要明确3DS MAX和AutoCAD间的差异 3DSMAX是描述真实世界中物体形状和表面材料光学特性的软件系统 而AutoCAD则是描述物体几何形状的数学模型 因此 利用AutoCAD进行绘制的关键是准确地表达物体在各个面上的 尺寸信息 以便在3DS MAX中建模时不会出现错误 AutoCAD中的实体或表面模型应按类别分层存放 转换时按层对物体 命名 表面模型导入到3DS MAX以后 需将AutoCAD模型在相应视图中对齐摆放 再将之冻结作 为模板 利用3DS MAX中物体创建命令和物体修改器进行三维模型的搭建 对于复杂的 异面模型还需使用NURBS SURFACE POLYGON等方式建模 如图 是采用这种方法得到的三维模型 图12三维模型 材质设定材质的制作有很多方式 可利用MAX自带 材质库 或自己制作材质 由于近年来Vray渲染器比较流行 所以 也可以使用Vray材质 为模拟自然界中各种物体表现出来的千差万别的材料质感 应赋予 物体表面一定的材料 在3DS MAX中 所谓材料实际上是对物体表面定义的一系列属性 这些属性包括物体的颜色和在一定的光强照射下表面的亮度 透明 度 对光的反射能力和自发光的程度等 为了表现物体表面材料的质感 材料属性中还包括另外一组十分重 要的属性 即材料的贴图 材料的贴图包括两组纹理贴图 反光贴图 表面凹凸贴图 自发光 贴图反射贴图和光贴图等 3DS MAX中提供了许多常用的材料贴图 这些贴图均为各种光栅图像格式 的图像文件 在日景动画中 物体的材质并不是一成不变的 随着时段的变化 材质的颜色 质感会随着天光和环境色的变化而改变 比如清晨和正午时段 同一材质的颜色就会有不同 如图13所示 图13清晨和正午的材质变化这种随时段变化而变化的质感 同样也 可以作出动画 设定好帧数范围 在起始帧记录下清晨的材质参数 然后将游标拉 至最后一帧 再将材质的参数改成正午时分需要具备的参数 这样 一段有关于材质的动画就生成了 当然此种动画一般出现在一个长镜头当中 比如清晨到正午或至黄 昏的时空变化动画 这种动画镜头的运动相对较慢 变换的多是环 境 如球天 植物 人与车流的运动 由于需要在较少帧数内表现出跨度很大的时间变化 所以以上环境 中物体运动的速度都是相当高的 有些物体如球天以材质参数变化或是贴图变化来表现是最理想的一 种方式 4 灯光布置好的材质还需要灯光来表现 没有光就不会在物体上产生光影 没有光影的变化 就无所谓动画 因此 一个场景或分镜头就要有合适的灯光系统 在计算机图形学中 是从环境光引起的漫反射 入射光引起的漫反 射及入射光引起的镜面反射等三个方面去考虑物体所受的光线 这就是俗称的光线跟踪 在MAX自带的扫描线渲染器当中 这样的结果是需要一系列的灯光及 它们不同的参数来完成的 我们称之为全局光系统 这是由于扫描线渲染器无法自行计算灯光与物体 物体与物体之间 的影响 如图 14 展示了全局光的灯光布局 图 14全局光在Vray渲染器中 由于Vray渲染器本身是以光子的形式 进行对光与环境对物体 物体对物体之间光影变幻的模拟的 所以 它较之扫描线渲染器更加真实和细腻 往往一盏灯光就可以解决全 场景的问题 所以光的设置变的相对简单许多 在Vray渲染器中 不光可以利用标准灯光中的各种类型灯光 还可 以使用Vray自带的灯光系统 如图 在景观动画中 可以使用VraySUN来模拟阳光 因为VraySUN与VrayS KY的搭配使用可以模拟出很真实的场景感 图15Vray自带灯光系统设置光源 即设置光的位置 方向 亮度 色度 饱和度 光的设置要保证接近于自然光或特殊光源 以达到逼真的效果太阳 光的光照效果可用点光源的远距离投射进行模拟 现今的计算机图形显示软件在阴影算法及光照算法方面己能逼真地 模拟出环境光 在作图像台成时先分析所拍的环境图像的光源位置 然后调整场景中的投射点光源 使虚拟建筑的光照强度和阴影与 环境光源一致 以下是笔者设置光源的几点体会1 在3DSMAX场景中切勿将光源设置 太多 太亮 否则会使整个场景一览无余没有层次和变化 2 光源的设置不要随意 应事前规划好 要有目的地去布置每一个光源 明确每一个光源的控制对象是光源 布置中的首要因素 排除 Exclude 能指定不被光照到的物体 使每个光源尽量负担少的光照任务 虽然这会使场景渲染变慢 但为了达到逼真的效果 这是十分必要 的 3 在布光上应做到每个光源都有切实的效果 对那些效果微弱 可有可无的光源要删除 衰减 Attenuation 根据距离而逐渐衰减光线的亮度 是一种限制光 照效果的方法 可增加光源的真实感 减少渲染所需的时间 对自然光而言 不要滥用排除 衰减 相反地 应用倒数 Inverse 或平方根倒数 Inverse Square 的衰弱 Decay 5 虚拟摄像机设置设置摄像机就是要确定透视投影成像的大小与物 距 焦距的关系 被摄物体与摄像机镜头的距离称为物距 用L表示 镜头 即投影 到 成像面的距离称为像距 用l q表示 摄像机镜头的焦距用f表示 则成像公式为l L q l f 在日景动画中摄像机不可能是静止的 它的运动体现了镜头的运动 关于镜头运动的设计已在上文第四点 镜头 景别的设计中详细叙述过了 这里就不再讨论了 6 大气效果设置效果设置包括设置背景图案 Background 雾化效 果 Fog Volume Fog 反射效果 可见或不可见区域等 雾化即根据距离推远而淡化场景 从而增加场景的真实感和气氛 7 3ds max时间配置待模型 材质 光源 效果设置好后 根据用户需要 设置演示时间 再根据播送速度24倾 S 确定总画 面帧数 8 关键帧设置关链帧是动画中对象的运动方式或运动速度发生变化 的关键画面 包含两个属性一个是时间属性 表现对象在那一帧改变运动方式或运动速度 另一个则是位置属性 表现对象在那一位置改变运动方式或运动速度 路径漫游一般的制作步骤是创建一相机 调整相机参数 创建虚拟 体 创建虚拟体移动所依赖的路径 亦包括相机及目标点沿路径的移 动 物体的拉伸 变形 旋转 移动等 链结虚拟体与相机调整路 径 调整关键帧 9 合成与特殊效果处理合成指在计算机中完成对图像进行后期合成 它可将多个图像及声音序列按时间顺序进行合成 从而在计算机 中产生完整的影视作品而不再需要机进行剪接合成 合成部分广泛采用的技术包括图像输出 将数字图像转变为磁记录信 号 无限层次图像序列合成 合成的方式包括Over Xor Add Di fference等 两个图像序列之间进行淡出 淡入等多种剪辑技术 在合成图像同时 可对图像进行多种动态特殊效果处理 其最基本的出发点是按照设定的曲线路径动态的添加特殊效果于一 个或多个图像序列 特殊效果包括图像柔化 锐化 亮度调整 Gamma校正 色彩调整 图像反转 平移 旋转 扭曲 变形 边缘拾取 马赛克效果等多 种技术 在这类处理中 较好的软件有Autodesk公司的3DS max Combu