[发明专利]一种水电工程三维动画的制作方法

说明书

本发明公开了一种水电工程三维动画的制作方法，采用三维协同设计软件Catia精确地创建水电工程三维模型并导出模型，然后在3dsmax中合并以及优化导出的三维模型并导出地形模型，在Vue中加载3dsmax导出的模型并搭建自然场景，然后在3dsmax中导入Vue场景并赋予物体材质和设置动画，再在3dsmax中制作单个镜头并渲染输出，最后通过后期视频软件AE、Premiere制作特效并进行音画合成输出最终动画视频。本发明满足了设计模型的精度要求，提高了制作效率和效果，充分发挥了Catia强大的建模功能、3dsmax软件强大的动画制作功能和Vue的快速搭建室外场景功能，另一方面，在3dsmax中利用插件引用Vue的算法进行渲染，大大提高了渲染效率。

技术领域

本发明属于水电工程场景图形模拟及仿真技术领域，特别是水电工程的三维动画制作方法。

背景技术

大型水电工程建设周期长、投资大、结构复杂、专业协同多，应用三维动画技术可显著提高方案决策的效率和质量。三维动画作为一种多媒体表现方式，其动态、逼真的效果在指导工程设计和施工过程中发挥了重要作用，可显著提高方案决策的效率和质量。在方案汇报中，业主也更愿意看到根据繁琐的报告图纸而形成的直观生动的三维动画。

水电工程场景范围大至几十平方公里甚至几百平方公里，对自然场景的表现要求贴近实际、尽善尽美。在水电工程三维动画制作中大多采用较为流行的三维软件3dsmax、Maya、C4D、Revit、sketchup等，由于水电工程模型存在很多异性结构，尤其针对地形的曲面结构，利用上述软件在进行三维建模时，难以精确地创建三维模型，利用3dsmax、Maya、C4D在进行场景搭建时，没有完整的自然生态系统，其场景的逼真与生动性往往不尽人意，而且渲染效率非常低。

具体来说，传统的动画制作方法存在以下缺点：

①由于水电工程模型存在很多异性结构，尤其针对地形的曲面结构，三维软件3dsmax、Maya、C4D、Revit、sketchup等难以进行精确地建模，大都是概念性地建模，难以满足设计要求。

②由于自然场景中花草树木数量大、个体间差异随机变化，传统的三维动画制作方法需要人为去设置随机差异，需要大量的调试才能达到理想的效果。

③传统的制作方法由于受数据处理能力的限制，通常采用种植面片树的方式搭建自然景观，其真实度难以媲美真实的三维模型。

④在传统的三维动画制作软件中添加大量植被三维模型，其数据量是庞大的，难以保证软件的正常运行和渲染。

⑤传统的制作软件在渲染大型室外场景时，渲染一帧动画耗费的时间较长，难以满足紧迫的工程需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种水电工程三维动画的制作方法，精确地创建模型、快速搭建逼真的自然场景、高效率渲染水电工程三维动画。

本发明的技术方案如下：

一种水电工程三维动画的制作方法，包括以下步骤：

步骤1，基于三维协同设计软件精确地创建水电工程三维模型；

步骤2，将创建的三维模型导出为wrl格式并导入到3dsmax中，合并相同材质的模型，采用编辑多边形的方式修改模型布线方式，减少模型面片数，降低数据量，按照三维动画命名规则对各个模型命名；

步骤3，导出obj格式的地形模型数据加载到Vue中，设定场景的环境，在Vue中添加自然环境，对地形进行材质及植被的制作；

步骤4，在Vue中完建好场景的自然景观后，将建好的场景数据导入3dsmax中，对水工建筑物、道路、机电设备模型赋予材质；

步骤5，设置摄像机的运动路径，标注各建筑物的尺寸，对无法用肉眼观察的部分工程建筑物设置遮挡物属性为不可见进行展示；