三维动画在传统会展建筑设计中的应用研究

　　文/ 青岛黄海学院 刘妍 高超梦 责任编辑/ 林曼曼 hztg2010@126.com

　　一、三维动画应用于会展建筑设计中的优越性

　　（一） 推进信息互动交流

　　以三维动画为高级视觉表达工具的会展建筑设计信息交互交流优势显着。设计师通过三维动画能够把复杂的建筑结构与设计理念直观形象地展现在业主， 施工方与参观者面前， 有效地增进了各方面信息的交流与了解。一是三维动画可以直观表现建筑外观及内部空间布局。设计师可通过建立虚拟三维模型把建筑物各部位用立体方式呈现， 使业主及施工方对建筑物整体结构及细节设计一目了然。这一直观展示方式有利于降低由于语言障碍或者理解不到位所造成的错误认识，从而提高信息传递准确性与效率。

　　二是三维动画能够达到实时互动与反馈的目的。设计师可通过动画软件实时与受众交互， 并根据受众的要求及反馈做出相应的调整及优化。这种互动式交流方式帮助设计师深入理解受众的要求与期待， 进而设计出更能满足实际需要的会展建筑。

　　三是三维动画也能对会展建筑的销售与宣传起到强有力的辅助作用。通过拍摄精美三维动画宣传片能够吸引更多有潜力的顾客及合作伙伴来关注会展建筑工程， 增加工程知名度及影响力。同时动画宣传片也可作为工程宣传资料在多种情况下进行展示与宣传，进一步拓展工程传播范围。总之， 三维动画应用于会展建筑设计信息交互交流优势显著。三维动画以其直观展示， 实时交互， 有效宣传等特点， 对会展建筑设计， 建设， 宣传等方面起到有力支撑作用， 便于各方面信息交流与协作。

　　（二） 减少错误的发生

　　将三维动画运用到会展建筑设计当中， 可以显著降低设计过程当中出现的误差， 提升设计质量与效率。这种优点主要是由于三维动画技术具有精确模拟与预测能力。一是三维动画可以准确地模拟出建筑物的构造与外观。设计师可通过三维动画软件制作高度真实的虚拟模型来准确地调整与优化建筑各细节。这一模拟过程有助于设计师预先发现和解决可能存在的设计问题以及降低实际施工过程中的误差与误差。

　　二是三维动画也能对不同情景中建筑的性能进行预测。比如通过仿真建筑外观、人流及物流在各种光照下的运动规律， 使设计师更能了解建筑实际运行状态， 继而优化设计方案，该预测能力有利于避免设计方案应用时可能产生的问题与错误， 增强建筑实用性与安全性。

　　三是， 三维动画能够帮助设计师完成碰撞检测、空间优化等功能。虚拟三维环境下， 设计师可对建筑各部位空间关系进行考察， 以避免出现结构冲突、布局不合理等问题。同时通过优化调整空间， 使设计师能够充分地利用建筑空间并提升其利用率与舒适度。总之， 三维动画应用于会展建筑设计减少失误有显著优点。通过对设计过程进行精确模拟， 预测与优化，三维动画有利于减少设计风险， 提升设计质量， 对会展建筑的成功实施提供强有力的保障。

　　（三） 生动化呈现

　　三维动画应用于会展建筑设计，生动化展示优势特别明显， 给设计师与受众带来新的视觉体验。一是三维动画可以营造一个栩栩如生的虚拟环境， 让观众犹如置身在现实会展建筑中。通过精致的光影渲染与材质贴图等手段， 动画可以呈现建筑的纹理、色彩以及光影变化等特征， 使展示效果更鲜明逼真。这种身临其境的感受帮助受众更深入地了解建筑设计的概念与特征， 加强了建筑美学上的理解与鉴赏。

　　二是三维动画能够通过灵活多样的视角切换与动态展示来全面表现建筑的诸多方面与细节， 设计师可根据需求对动画中的角度及镜头进行调整，表现出建筑外观、内部空间及结构特点， 让受众对建筑有一个全方面的认识。例如在北京会展中心设计时， 楼盘漫游动画可以将立面、剖面、透视图变成逼真的虚拟楼盘， 可随心所欲的漫游其中， 从任意角度观察场景，对会展建筑或城区进行身临其境的全方位审视， 给用户带来强烈、逼真的感官冲击。

　　三是， 三维动画可与音效、配乐等要素相结合， 创造更鲜明更有感染力的展示氛围， 动画可以透过精心设计的音效与配乐来提升受众的代入感与情感共鸣， 让展示效果更深入人心。会展活动中生动化展示对吸引观众， 提升品牌形象， 增进交流合作等方面都有着十分重要的作用。三维动画以它特有的优势在会展建筑设计中可以提供一种生动有趣的展现方式， 给设计师与观众都带来了一场崭新的视觉盛宴。

　　总之三维动画对于会展建筑设计有着生动化展示的优势， 通过真实虚拟环境、灵活视角切换及动态展示与音效配乐相结合， 三维动画给受众带来丰富多彩的视觉感受， 让会展建筑设计展示效果更生动有趣， 耐人寻味。

　　二、三维动画运用于会展建筑设计的情景

　　（一） 方案展示

　　会展建筑设计初期， 方案展示处于关键地位。设计师需将其设计理念和创意以一种直观， 形象的形式传递给业主， 投资者以及大众。这时三维动画就成为最理想的展现工具。借助三维动画技术设计师能够把复杂的建筑方案立体地， 动态地呈现。动画中建筑模型能精细表现建筑外观， 内部空间布局、材料质感、光影效果各方面。受众能够从各个角度对建筑模型进行观察， 即使是通过动画模拟漫游功能也能让人犹如亲临现场， 体验到其中的空间氛围和使用体验。以一个国际会展中心设计方案为例， 设计人员用三维动画表现出独特的外形及流线型外观设计， 动画里的建筑被太阳照射得光彩照人， 和周围的环境和谐地融为一体， 观众可透过动画对建筑各立面及细部设计进行观察， 体会它现代却不失优雅。这种展示方式既能使受众直观地了解设计方案， 又能极大地提升其说服力与吸引力。另外三维动画可比较显示多种设计方案， 设计师可通过动画迅速切换出不同设计方案， 使受众产生视觉反差， 进而更深入了解并评价各方案优劣， 这一对比展示帮助业主与投资者作出更加英明的决定， 并选择最合适的设计方案。

　　（二） 场景模拟

　　场景模拟是会展建筑设计的关键工作， 通过对会展建筑在各种场景中的运行状况进行仿真， 设计师可以更加精确地对设计实际效果进行预测与评价， 并据此进行优化与调整， 而三维动画这一高级视觉表达工具在场景模拟中起到了无法取代的重要作用。以会展建筑人流模拟为例， 设计者可通过三维动画软件建立虚拟会展场景和建立不同人数参观者模型， 通过对会展建筑内参观者流动的仿真， 使设计师能够观察人流的聚散， 继而评价建筑疏散能力及流线设计是否合理。若发现人流拥堵或者疏散不顺畅等情况， 设计师可及时对设计方案进行调整， 对建筑流线布局、出入口设置进行优化。除人流模拟之外， 三维动画也可应用于会展建筑日照， 通风等自然环境因素模拟。通过对不同时段日照情况以及空气流动情况进行仿真，设计师能够对建筑物采光效果以及通风性能进行评价， 进而保证建筑物在运行时具有较好的舒适性以及节能性，例如上海会展中心通过三维虚拟技术，让游览者透过屏幕感受到建筑文化的内涵和会展氛围， 大大省去了建筑设计时间和费用， 虚拟样板房是近几年建筑地产发展的产物， 受到了越来越多的设计人员的重视。让设计变得简单高效， 一个好的动画可以提升整个会展中心的形象和价值。

　　（三） 方案优化

　　方案优化贯穿会展建筑设计始终，设计师需根据实际需求与反馈不断对设计方案进行调整才能取得较好的效果，在这一过程中三维动画作为重要辅助手段， 对方案优化起到直观而高效的辅助作用。一是三维动画有助于设计师在设计方案上找出问题与缺陷。设计师通过动画展示能够多角度地观察建筑模型， 并发现二维图纸中很难感知到的某些问题， 比如结构冲突和空间布局不合理。这类问题如不能及时得到解决， 就有可能给建设过程带来难度或者给使用带来不便， 所以用三维动画来排查并修改问题是方案优化必不可少的环节[1]。

　　二是三维动画能够模拟出设计方案实际应用时的结果， 从而提供了优化依据。比如通过对人流和物流这类动态因素进行仿真， 设计师就能对建筑物流线设计的合理性以及拥堵和瓶颈问题进行评价。同时动画也能模拟出建筑物采光、通风等特性， 有助于设计师对窗户的位置、尺寸等参数进行调节， 从而提高建筑物舒适性与节能性[2]。

　　三是， 三维动画也可应用于不同设计方案效果的对比以选出最优方案。设计师可创作出几种动画版本来分别呈现各种设计方案再加以比较分析。通过对比各方案在视觉效果、功能布局以及使用效率上的优缺点， 设计师能够更清晰地认识到各方案特点及适用场景， 进而作出更聪明的抉择。四是三维动画也可应用于业主、施工方及其他相关方的交流与合作， 设计师通过动画展示能够更加直观的表达设计意图与理念， 降低沟通障碍与误会。同时动画也为设计方案提供了借鉴与基础，有助于有关方面对设计方案有更深入的了解， 提出了一些建设性意见与建议。

　　三、将三维动画具体运用到会展建筑设计中的方法

　　（一） 调节设计参数

　　会展建筑设计实践中三维动画运用并不限于展示和仿真， 而是通过动画仿真对设计参数进行准确调节， 从而实现最佳设计效果。通过使用三维动画软件， 设计师能够灵活地调整建筑模型的各种参数， 包括但不限于尺寸、比例、材料和光照条件， 以便实时监控设计效果的波动， 并据此进行有针对性的优化[3]。以建筑物的大小为例， 设计师可以很方便地将建筑物的长宽高变化到三维动画当中， 用动画来表现不同大小建筑物的外观及空间布局， 以此来决定最适宜的大小比例。同样地， 在材质、光照等方面的调节上， 三维动画给人们带来了很大方便，设计师可通过替换材质贴图， 调节光照强度及方向来模拟不同材料及光照条件对建筑的影响， 从而对实际施工起到精准的借鉴作用。另外三维动画中设计参数的调整也可与数据分析工具相结合来量化评价设计方案中的指标，比如通过模拟分析建筑采光、通风和能耗等特性， 设计师就能了解设计方案实际应用时的表现， 根据这些表现来调整设计参数和优化设计方案。

　　（二） 与虚拟技术相结合

　　在会展建筑设计创新运用上， 三维动画和虚拟技术相结合， 给设计师们带来空前方便和体验。通过融合虚拟现实（VR） 和增强现实（AR） 的技术手段， 三维动画有能力模拟出高度逼真的虚拟场景， 从而让设计师能在这个虚拟空间里自由地进行探索、互动和调整他们的设计方案。设计师在使用三维动画软件建立会展建筑虚拟模型之后， 便可借助VR设备走进这一虚拟世界。虚拟环境下， 设计师能够像现实世界那样仔细地观察， 衡量并调整建筑模型。同时VR技术也能模拟逼真的光照， 材质以及阴影效果等，使设计师更直观地感受到设计方案所产生的实际作用。

　　结束语

　　三维动画技术被广泛应用于会展建筑设计， 实践价值巨大， 通过运用三维动画技术， 设计师可以更精准地掌握设计方向并提升设计效率与品质；业主还可以对设计效果有更直观的认识， 增强满意度与信任度。所以， 在今后的会展建筑设计领域中， 要进一步加强三维动画技术在会展建筑设计中的研究与运用， 促进会展建筑设计工作的不断创新和发展。