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【建筑动画教程】如何设置建筑动画路径和效果图的角度选择

2018-08-08 10:26 来源: 丝路培训学院 分类: 建筑设计
96 作者:丝路培训学院

[导读] 这次要解决的问题是,在理想的情况下,当我们有一个完整的建筑设计方案(甚至深化到全部施工图的完成),如何通过效果图的角度选择和动画路径的设置来充分表达建筑方案。进一步的

这次要解决的问题是,在理想的情况下,当我们有一个完整的建筑设计方案(甚至深化到全部施工图的完成),如何通过效果图的角度选择和动画路径的设置来充分表达建筑方案。进一步的子问题是在不太理想的情况下,我们只有一个相对粗糙的方案,如何利用渲染图的角度和动画路径来帮助我们深化优化方案。

(真实的情况是,建筑表现并不是纯表现,正如同语言对思考的作用,建筑表现也是建筑设计的工具,工具总是要影响到设计本身——也就是那句话,当你有了一把锤子,看啥都是钉子)

一、建筑表达的核心目标是用二维图形表达三维空间,关键在于镜头的运动。

1、建筑的核心特征是对大尺度三维空间的理解和创造。在许多艺术门类中,只有雕塑和电影接近建筑。这也是建筑的主要技巧和难点。
2、三维空间和二维图形,一个维度的差异。

     这个维度差异及其巨大,无法以普通语言描述。人的五大感官,视觉、嗅觉、味觉、触觉、听觉,均不能完全覆盖。而人对身体部分所处位置的感觉,会被称为“第六感”(之一),因为人对空间的感知实际上是一种复合感受,并依赖于人脑的空间想象能力。2014年诺贝尔医学奖的成果证明,这种空间感知是依赖于特定的神经系统的,而不是单纯的视觉。

3、 语言无能为力的时候,二维图形还算有效。

  日常我们进行建筑设计主要依靠二维三向正投影图(也就是平立剖图纸),以及常见的效果图(实际上是单点透视投影图)来表达建筑空间。但海量经验表明,二维图形总是骗人,人在真实空间中的感受,与效果图甚至照片差异极大,越是空间感优秀的建筑,越难以在照片和图纸中表达。典型案例如苏州园林,以及传统古村古镇。有些情况下,散点透视图甚至分析图,比普通的透视投影图更接近人对空间的真实感受。

富春山居图 通过多点透视投影拼接给人的印象更接近真实感受
 

 4 为了更好的研究、设计和创作三维空间,最有效的方法还是实体模型。

  一线公司都采用实体模型来解决问题,同时也解决了材质和结构的问题。但缺点是,小模型太小,无法清晰地表达,而大模型太昂贵,速度太慢。在地面上建造一个模型到另一个模型的壮举基本上是一个类似卢浮宫的工程。
 

5 电脑三维虚拟模型是目前性价比最好的工具,效果也不错。

  三维建模软件是当代建筑师的福音,比起我刚入学那会,手求透视一天也画不了一张透视图,正式的效果图要一周才能画一张,两者的效率天壤之别。但如果只是把建模软件当做效果图工具,那么就暴殄天物了。三维软件输出的仍然只是二维图形,而人对三维空间的感知,并不是依靠双眼视差(所以现在的3D电影其实是非常次要的空间表达方式),而是依靠人的大范围运动+头部和眼球运动获得相应的视觉形象变化,才能感知到三维空间的效果。

  6 因而,在常规艺术手段里,电影才是表达空间的最强手段

  特别是通过各种镜头的运动,加上巨大的尺寸,能够强力的表达出三维空间感。更不要说优秀的导演,还能加入时间、光和氛围,以及人性(当然不是每部电影都着力于表达三维空间)。电影的不足则在于普通电影无法实现头部和眼球运动的效果,这时候,就是VR出场的时候了。

  7 未来如果出现高质量的VR设备,那么是可以实现以假乱真的空间模拟的。

  但目前的VR设备最大的问题是视野太窄,大概也就是60度的范围,这和真实视觉感受差的太多,我们正常视野是120度左右,余光接近180度,窄视野直接造成过多的头部摆动,破坏了真实感并更容易头晕。记得很多年前第一次玩quake,就晕了一下午想吐。后来试用oculus,也是头晕。

  vr的另一个问题是真实世界的光线是矢量的,眼球可以自由聚焦,而目前vr只是二维图像,也许magic leap的矢量光场直接投射视网膜能解决此问题,我还是很期待的。

  8 说到底,目前我们运用虚拟模型设计三维空间,最重要的是通过视点运动来理解和表达空间,需要的连续运动的图像,并辅以脑补,而不是依靠单独的静态效果图。无论动画设置还是效果图,都立足于这一前提。效果图不解决问题,设置动画路径(参观路线)才是核心。

  当然,另一个更强大更高效的工具,是我们的想象力,但这是另外一个话题,暂且不表。
 

二、以动画路径表达空间关系。

  设置动画路径,相当于写分镜头剧本,首先基于自己对建筑空间的理解。不同的空间特征,需要不同的镜头路径、速度来表现。

  1 简单合理的路径。

  因为建筑参观的实际情况,通常我们会使用连续路径,也就是一镜到底的长镜头,这样也比较方便。通常这个路径,也就是我们参观建筑的路径。建筑空间如果设计的起承转合,层层递进,自然路径效果也会跌宕起伏。好的空间是有线索、有(抽象)情节的,正是在这个意义上,建筑被称为凝固的音乐,空间沿时间展开。如果设计本身没有序列意识,那么最好的方法是修改建筑空间的序列关系,而不是依靠表现手段来美颜。

  很多建筑设计本身有多条人流路线,常规路线里也有主要人流和次要流线的区分,通常我们会将几条路线连接起来,次要的路径可以快一点短一点,甚至省略,主要路线可以慢一点长一点。不一定每个设计空间都要到达,挑主要的表现即可。一般不需要蒙太奇、多线索等太复杂镜头语言,但如果有特殊的空间意图,有能力把握的,也不妨试试。

  2 必备的外围双环。

  对于正常的建筑方案来说,仅仅依靠常规人流路线来表达还不够,建筑师和业主都需要掌握全局,因而必须有人视角度和鸟瞰角度的环线。其实我们参观建筑物,也常常是先绕建筑外围行走一周,看看总体情况和外部环境的关系,然后才进入参观。至于空中鸟瞰,在无人机普及以后,也成为必要的观察路线。这两环线通常把人视环线放在动画开始,鸟瞰环线放在结束作为总结,便于理解全局和形成完整印象。

  两条环线都不会是正圆,而是需要精心安排。地面环线当然更容易受到场地条件的制约,在有条件的时候,最好能覆盖远观和近看,让视线有远有近,并且穿过一些重要的视点,比如街角、广场最远端轴线正中等。空中环线增加了高度变量,会同时考虑远近和高低,通常覆盖四个角的鸟瞰,并交叉组合全覆盖,例如主立面鸟瞰近而低,副鸟瞰远而低,主鸟瞰对角远而高,副鸟瞰对角近而高。

  3 从顶视俯瞰开始

  正如设计总是从环境分析开始,我习惯于动画的开头从大范围的顶视图开始。然后镜头降低,进入到人视的落点,这样一方面能看到总图关系,另一方面也知道自己从总图的哪个部分开始参观的,便于理解和定位。

  4 形成路径循环。

  为了方便自己一遍又一遍的观看推敲方案,我习惯于将sketchup的线路循环勾选,流线结束后回到开始,播放器里可以设定循环播放,无始无终。在3dsmax里更简单,将相机路径做成闭合就好。

  5 控制速度

  通常我们会依据步行速度来设置参观流线。但有的建筑的外部流线是车流为主,那么当然也适合设置为车速。空中环线没有特定的限制,一般也参考步行速度。su的速度设置是比较弱的,没法单独设定相机速度,这点远不如3dsmax,会影响到关键场景数量上的简洁。但也只能将就了,需要慢速的地方多增加辅助场景。另一个讨厌的地方是su默认的相机过度都是平滑过渡,当场景间角度变化太大时,相机路径会扭曲到很远。而增加场景来控制相机位置又会影响速度。办法只能是猜测相机路径的曲线,增加场景数并减少场景长度。旋转的镜头最容易晕人,通常要更慢一点,动画效果才会显得舒服。

  快慢速的切换对比是很有意思的镜头语言,对重要的空间要舍得减速,通常来说制作者都会跑得太快,最好找个生人来看一遍,通常结果是减速一半刚刚好。

  6 接近与穿过关键节点。

  主流线里最需要精心考虑的,是如何从外部接近建筑入口,也就是对建筑的第一印象。不同的方案当然有不同的接近方式,这同样也首先依赖于设计本身,而不是表现。遵循方案设计最主要的接近路线设置相机运动最为可取。

  进入入口的一步最为重要,通常我们总是以垂直角度正面进入入口。视觉上对空间感知最强烈的,都是在不同空间转换的地方,也就是穿过不同空间边界的路线。是边界限定了空间,是隔壁的空间衬托了空间的大小高低宽窄明暗。如果设计的时候就安排好了轴线和序列,那么穿过会是自然而然的事情。否则,尽可能去穿过不一样的空间,这通常可以在主剖面上清晰的看到。基本上关键节点,也必然在这条主要路径上。

  7 保持线路顺畅和简洁。

  单体建筑在主要空间这个层面上,通常不会太过复杂,大概来说,两条环线加一到两条主流线就可以表达完毕。让这两个环和两条线顺畅连接,尽量简洁,只通过最主要的最主要的空间节点及其序列。不需要面面俱到,否则会很枯燥。

  所谓顺畅,其实是保持路径曲线的顺滑,尽量不要小尺寸的来回反复,跟折返跑一样。动画相机不比人的肉眼,压缩的流线比日常的信息更密集,要非常顺滑才会舒服,折返运动太多会很扎眼,而真实人眼是自带防抖的,可以尽情折腾。设想相机有巨大的惯性,尽量让它平顺运动,不要快速转折、往返、高低变化。这样对建筑这样的宏观物体来说,更容易理解,避免镜头变化吸引观众注意力。

  同理,不要出现镜头停顿,su默认的场景停顿一定要减到0.

  8 保持视点稳定简单

  镜头移动的另一个容易忽略的要点,是要保持视点的稳定简洁,不要摇头晃脑到处摆动乱看。线性空间中行进,往往直接保持视点顺着线路向前。出现视觉焦点或者主要空间的时候,则需要运动中紧盯视觉焦点或者主空间中心。在整个线路中,往往只选择少数几个视点,而不是视点简单的跟着线路走。su是没有单独的视点设置的,只能手工控制相机朝向。3dsmax里就比较完善,单独可以设置视点的路径和速度,不同视点之间的切换需要稳健果断,整个镜头过程才会简洁顺畅。

  9 人视镜头保持水平,尽量端正

  人眼是可以脑补的,甚至肉眼是倒立成像都不影响视觉效果,但相机不行。建筑摄影都遵从水平拍摄两点透视(一点透视往往更棒)的原则,这是为了更好的表达建筑物的形状。肉眼俯仰时,人有重力感知;而镜头一旦俯仰,没有重力传达的图形就无法判断斜线是透视投影造成的还是真的建筑物有斜边。同时,一、两点透视的线条图形更简洁,建筑师拍照基本都有此职业病,为此还专门有移轴镜头这个类别。但因为太贵,我都用超广角裁切代替。

  su的相机设置的一个优点是,设置了两点透视之后,还可以自由平移裁切放缩,非常“建筑”,要用好这个功能,能增加古典感。但缺点是从普通透视场景过渡到两点透视的时候会有个跳动,这个不知道怎么解决,还请达人告知。

  原则上所有人视镜头都应该是两点透视,水平端正,能设一点的要设一点透视,主立面主入口必定设置一点透视场景。

某企业园区入口。建筑师第一反应应该是,镜头有畸变。
 

 10 保持广角。

  su默认视角35度是很糟的,务必第一时间改到60度。室内场景可以到75度。镜头角度变化本身也带有三维空间效果,值得尝试。

11 镜头平移和转动

  镜头平移在正常建筑漫游里是不该出现的,但对于长立面,也是必备的。设想坐在自行车后座上驶过长街,那种清明上河图般的长卷徐徐展开。而对于高层建筑,自下而上徐徐升起的景观电梯视角也可谓尽显都市繁华。而对于建筑群,俯拍平移的无人机视角非常有效。

  至于转动,可参考黑客帝国的那个经典环拍镜头,在进退有据中保持视点固定,也是表达重点空间和造型的必要手段。

  至于更多复杂的镜头语言,不妨多看一些经典电影,或者可以列出一张镜头语言与空间特征的对应表。

  12 运动中的剖面

  剖切面运动是su的特色功能,不可不用。与参观不同,剖切效果的连续变化是真实参观做不到的,但对理解建筑物的空间关系极为有效。必备的是逐层剖切平面,以及双向逐步剖切纵横剖面。其实平面也是一种剖面。三向剖面的逐步变化,非常清晰和本质的表现出建筑空间的相互关系,这也是单个剖面所不能替代的。通常放在鸟瞰环线之前。有立体的剖面可看,谁还要看什么平立剖。

  su的剖面设置并不算便捷,利用不同的剖面激活来实现动画效果,造成调整选择剖面比较麻烦,而剖面本身显示开关又放在style画面样式里,需要注意。每次调整得开启剖面,调整中注意不要点错了成别的剖面,还得注意更新场景,还得记得把style改回去,关掉剖切面,避免正常场景冒出一堆切面来。因为平面剖面的剖切面比较多,又很密集,而且都是全场景大小,特别麻烦,一不小心就弄错。最好是设置的时候一次做对。
 

13 人车树配景

  配景人主要用来表达空间尺度,这对没有真实大小的虚拟模型是必须的。一般来说每个场景放一个就够了。车是用来表达车行流线的,可以没有。三维树和灌木因为面比较多,一般只在确实要种树的地方种,行道树环境树一般就放2d树。树对烘托氛围和光线非常重要,但切忌一大堆乱七八糟什么都放,我一般只用2种3d树和2种2d树,足够了。

  14 简化光影

  当然光影应该按照真实效果来,不要每个场景都设置不同的阴影,只在必要变化的时候做变化,大部分情况下放一个秋天的光就够了,角度嘛,一般来说和主视角垂直,顺光是没法体现空间的。顺便说一句,光影也是塑形的重要手段,对于外部空间来说,便于理解的光影能清晰的体现建筑的体积感,为此我们甚至会为了更好的表现光,把房子做成白色,例如加州的白派,他们的阳光实在是太强了。

  狭窄中庭会需要六月中午的阳光。只有主立面不幸在北边的时候,需要放一个夏至早上的光。

  但记得关掉su的地面投影,真是一个多此一举的功能并且还默认开启。

  15 最后,输出动画起步1080p 30帧,记得带阴影,但可以关掉植物的接受阴影选项。需要确认效果的可以先出个小画幅低帧率的小样,但不要去掉光影,容易出现某些场景设错影子的情况。而没有影子的动画,是没法看的。

  三 效果图角度的选择

  当习惯了动画表达之后,效果图会变得极其苍白和鸡肋。补救的办法就是用比较连续的系列图来表达。当然,因为成本的原因,我们会尽量用su+渲染器自制,或者仅仅是请效果图公司多渲染几张小图。

  1 主透视利用两点透视和光影表达体积

  只有一张效果图预算的话,主透视只能是选择主要人流角度,兼顾主立面和副立面(一般2比1或者3比1),用侧光来表达体积。如果建筑本身形体复杂,空间感不直观,那就只好靠质感构造这些其他要素吧。

2 利用空间层次和景深

  人眼和相机都有景深的功能,这是单纯的几何透视投影法所不包括的内容,却是摄影师惯用的空间表达方式。有了景深,人眼才能识别空间层次。空间层次又是人识别空间关系的重要参照(当然也经常骗人)。选择层次更多的角度,甚至在效果图配景里刻意添加前景、远景,将后部层次人工做模糊,这样来制造层次感和景深效果,也不失为表达空间的常规手法。当然你不说的话,效果图公司是不会给你做的,3dsmax里做景深效果是要添加设置的,有时候不如后期搞搞。倒是现在美颜相机,都知道搞这个了。
 

 3 依据动画线路输出关键场景,保持连续性

  在不方便看动画的时候,连续的小图方便讨论和草图修改,依照动画线路去导出,观众是能够脑补的,而不是为了增加文本厚度,或者零散的表达。只有连续起来,才有空间可言。

  4 必须的442场景和剖面若干。

  通常,至少应该有四个角的鸟瞰,四个角的人视,正立面的一点透视,主入口的一点透视这10张小图。各层平面和主要剖面的剖透视也是必须的,四个立面一般也会有,除非太难看不好意思放。一般讨论方案深化细节,有这几张图打出来也足够用了,毕竟团队讨论的时候,纸本加草图还是最高效的。

  5 以建筑摄影构图为基准,达到良好的构图效果

  画面好的电影经常会被说“每一帧都可以拿来当桌面”,当然这是夸张了点,因为运动的镜头和静态的 构图是有冲突的,中间帧很多注定了不能形成饱满、均衡稳定的构图。但对于建筑动画,起码是主要关键帧,是必须有良好构图的。学过摄影的话,会对构图、角度、光线很敏感,包括对镜头的畸变,横平竖直。不关心摄影的话,确实会看不出来,比如给人拍照总是没有脚,从上部俯拍别人造成大头矮个子,把群像边上的人拍到外面去,等等。一旦学了一点摄影,这些都是不可容忍的事情。

  对于建筑透视图的构图,起码做到端正,均衡,饱满,完整。因为建筑表现还是比较套路化的,不需要太巧的构思,但需要清晰完整的表达。但这一点,很多初学者就做不到。

  饱满,说的是主体占据画面主要部分,起码一半以上吧,一点儿大肯定不行,除非你要表达的是环境关系,那么单独出一张图就是了。容易忽视的是天空和地面,相机直接平拍,必然出现地面过大。宽立面,则容易出现天空过大。好在su在选择了两点透视以后,可以进行随意放缩和平移,类似于移轴镜头的原理,基本上每一个人视镜头都要把画面向下平移的,不然一定会地面太大,天空不足。

  均衡,大概就是不要偏在一边,左右两边留白的距离不要差别太大,除非画面构图朝向需要某一边刻意多留白。一般来说两边各留六分之一,主体占据三分之二。

  完整,起码你的保证建筑主体边缘不被切掉吧。有意思的是,不管拍照还是构图,切掉主体一部分的情况都很多,甚至把对方脑门子拍丢了,切掉脚的比比皆是。要不就特写,要不就完整表现,不要切一点点这种明显是构图失误。

  端正,正透视就要对中对轴线,不要偏一点点这种。顶视就要正顶视,不要歪。通常是要把轴线控制线画出来,定视点的时候捕捉。对于斜着的立面,可以用su的剖面对齐功能,然后隐藏剖切就好。

  最后,视点高低很重要,直接影响到观感,所以说高个子眼中的世界,跟我们矮个子是不一样的。通常视点放低一点可以显得更雄伟,但也别过分,放在1.4米到1.6米之间 差不多了。

  四、在镜头运动中改进设计

      当我们回到设计本身的时候,我们应该首先在方案开始的时候安排必要的基本流线和角度。一方面,我们操作观测模型很方便。当然,随着设计的进行,观察角度和路径也进行了修改。如何查看是设计的一个重要部分。最终的目标是尽可能接近真实的感觉。现场想象自己,解决以上设计问题,效果控制非常有效。虽然这主要是关于空间关系,但是对于材料、结构、施工过程、灯光、环境等方面都同样有效。

 

当然,这只是一种个人的方式,主要是针对初学者,能够快速、清晰、完整、完整地表达一个建筑,而对于老手来说,每个人都自然会改变这个把戏,每个人都有自己的独到之处。


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本文由丝路设计培训学校的编辑人员所撰写,未经同意严禁转载,否则将严肃追究相关法律责任。文章原始链接:http://www.silucg.net/article/jzsj/article-1223.html

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