[發(fā)明專利]一種水電工程三維動畫的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810568291.2
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108921920B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 林攀;李希龍;黃潔;李水生
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G06T13/20
• 分類號: G06T13/20
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 谷慶紅

本發(fā)明公開了一種水電工程三維動畫的制作方法，采用三維協(xié)同設計軟件Catia精確地創(chuàng)建水電工程三維模型并導出模型，然后在3dsmax中合并以及優(yōu)化導出的三維模型并導出地形模型，在Vue中加載3dsmax導出的模型并搭建自然場景，然后在3dsmax中導入Vue場景并賦予物體材質和設置動畫，再在3dsmax中制作單個鏡頭并渲染輸出，最后通過后期視頻軟件AE、Premiere制作特效并進行音畫合成輸出最終動畫視頻。本發(fā)明滿足了設計模型的精度要求，提高了制作效率和效果，充分發(fā)揮了Catia強大的建模功能、3dsmax軟件強大的動畫制作功能和Vue的快速搭建室外場景功能，另一方面，在3dsmax中利用插件引用Vue的算法進行渲染，大大提高了渲染效率。

技術領域

本發(fā)明屬于水電工程場景圖形模擬及仿真技術領域，特別是水電工程的三維動畫制作方法。

背景技術

大型水電工程建設周期長、投資大、結構復雜、專業(yè)協(xié)同多，應用三維動畫技術可顯著提高方案決策的效率和質量。三維動畫作為一種多媒體表現(xiàn)方式，其動態(tài)、逼真的效果在指導工程設計和施工過程中發(fā)揮了重要作用，可顯著提高方案決策的效率和質量。在方案匯報中，業(yè)主也更愿意看到根據(jù)繁瑣的報告圖紙而形成的直觀生動的三維動畫。

水電工程場景范圍大至幾十平方公里甚至幾百平方公里，對自然場景的表現(xiàn)要求貼近實際、盡善盡美。在水電工程三維動畫制作中大多采用較為流行的三維軟件3dsmax、Maya、C4D、Revit、sketchup等，由于水電工程模型存在很多異性結構，尤其針對地形的曲面結構，利用上述軟件在進行三維建模時，難以精確地創(chuàng)建三維模型，利用3dsmax、Maya、C4D在進行場景搭建時，沒有完整的自然生態(tài)系統(tǒng)，其場景的逼真與生動性往往不盡人意，而且渲染效率非常低。

具體來說，傳統(tǒng)的動畫制作方法存在以下缺點：

①由于水電工程模型存在很多異性結構，尤其針對地形的曲面結構，三維軟件3dsmax、Maya、C4D、Revit、sketchup等難以進行精確地建模，大都是概念性地建模，難以滿足設計要求。

②由于自然場景中花草樹木數(shù)量大、個體間差異隨機變化，傳統(tǒng)的三維動畫制作方法需要人為去設置隨機差異，需要大量的調試才能達到理想的效果。

③傳統(tǒng)的制作方法由于受數(shù)據(jù)處理能力的限制，通常采用種植面片樹的方式搭建自然景觀，其真實度難以媲美真實的三維模型。

④在傳統(tǒng)的三維動畫制作軟件中添加大量植被三維模型，其數(shù)據(jù)量是龐大的，難以保證軟件的正常運行和渲染。

⑤傳統(tǒng)的制作軟件在渲染大型室外場景時，渲染一幀動畫耗費的時間較長，難以滿足緊迫的工程需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種水電工程三維動畫的制作方法，精確地創(chuàng)建模型、快速搭建逼真的自然場景、高效率渲染水電工程三維動畫。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種水電工程三維動畫的制作方法，包括以下步驟：

步驟1，基于三維協(xié)同設計軟件精確地創(chuàng)建水電工程三維模型；

步驟2，將創(chuàng)建的三維模型導出為wrl格式并導入到3dsmax中，合并相同材質的模型，采用編輯多邊形的方式修改模型布線方式，減少模型面片數(shù)，降低數(shù)據(jù)量，按照三維動畫命名規(guī)則對各個模型命名；

步驟3，導出obj格式的地形模型數(shù)據(jù)加載到Vue中，設定場景的環(huán)境，在Vue中添加自然環(huán)境，對地形進行材質及植被的制作；

步驟4，在Vue中完建好場景的自然景觀后，將建好的場景數(shù)據(jù)導入3dsmax中，對水工建筑物、道路、機電設備模型賦予材質；

步驟5，設置攝像機的運動路徑，標注各建筑物的尺寸，對無法用肉眼觀察的部分工程建筑物設置遮擋物屬性為不可見進行展示；