王紅靜 張禹

摘? 要：當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)正處于飛速發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)的三維表現(xiàn)技術(shù)也迎來(lái)一個(gè)嶄新的時(shí)代，在眾多行業(yè)和領(lǐng)域中都得到了深入的應(yīng)用和推廣，有著非常好的價(jià)值體現(xiàn)。計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)有效地運(yùn)用到諸多行業(yè)中，為古村落保護(hù)的創(chuàng)新性發(fā)展提供必備條件和發(fā)展動(dòng)力。計(jì)算機(jī)三維技術(shù)能夠有效、快捷地實(shí)現(xiàn)古村落保護(hù)展示，為交互功能提供了便利的條件，給人以身臨其境之感。分析計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)的主要內(nèi)涵和該技術(shù)在古村落保護(hù)中的具體應(yīng)用很有必要。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)；古村落保護(hù)；應(yīng)用價(jià)值

基金項(xiàng)目：本文系2021年度廣西高校中青年教師（科研）基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目資助“鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略下桂東傳統(tǒng)村落文化延承與創(chuàng)新轉(zhuǎn)化研究”（2021KY0696）研究成果。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與推廣，計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展，在古村落保護(hù)、醫(yī)療、機(jī)械等相關(guān)領(lǐng)域顯現(xiàn)出來(lái)的成效和應(yīng)用價(jià)值更為明顯。通過(guò)計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)，能夠?qū)鹘y(tǒng)的圖版繪制以及效果圖等不夠生動(dòng)的問(wèn)題進(jìn)行一個(gè)顛覆性的認(rèn)知，讓體驗(yàn)者產(chǎn)生身臨其境之感，同時(shí)改善傳統(tǒng)性的不足。在實(shí)際的操作過(guò)程中，計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)能夠更有效、更直觀地展示視覺(jué)沖擊，進(jìn)行動(dòng)態(tài)化、多層化的展示，讓古村落的環(huán)境、地理風(fēng)貌、人文特征等起到很好的呈現(xiàn)效果。與此同時(shí)，古村落的建筑結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的建筑元素、人文元素都能夠得到最大程度的體現(xiàn)。因此，有必要針對(duì)計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)探討和分析在古村落保護(hù)中的具體應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容的解析。隨著計(jì)算機(jī)三維技術(shù)的發(fā)展，不斷豐富藝術(shù)創(chuàng)作的表現(xiàn)手法，使更多的藝術(shù)形式煥發(fā)出更耀眼的生命活力，影響著文化形態(tài)和文化傳播領(lǐng)域的發(fā)展，改變著人們對(duì)文化藝術(shù)的審美和準(zhǔn)則。建筑漫游的創(chuàng)作遵循著創(chuàng)新原則、整體原則、人性化原則[1]。

一、計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)的主要內(nèi)涵

計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)也叫三維成像技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的一種更加逼真的方式，以視覺(jué)語(yǔ)言、擬人的手法表現(xiàn)要表達(dá)的物體或環(huán)境，使人有身臨其境之感。計(jì)算機(jī)技術(shù)具有非常明顯的交互性、真實(shí)性等特點(diǎn)，三維表現(xiàn)技術(shù)即可以通過(guò)三維視角觀察景觀或物體的任意角度，從而達(dá)到無(wú)死角觀測(cè)。在表達(dá)環(huán)境信息的同時(shí)，也可以給觀者留下深刻的視覺(jué)印象，進(jìn)而更好地呈現(xiàn)計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)的應(yīng)用價(jià)值。

二、計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)在古村落保護(hù)中的具體應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)的具體應(yīng)用中，可以進(jìn)行古村落保護(hù)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息的整理和收集。通過(guò)信息化技術(shù)對(duì)大數(shù)據(jù)材料的整理分析，實(shí)現(xiàn)古村落的實(shí)體三維建模和場(chǎng)景的構(gòu)建，并在交互技術(shù)的作用之下，更為有效地實(shí)現(xiàn)信息傳遞與視覺(jué)上的數(shù)據(jù)保護(hù)。在大數(shù)據(jù)收集整理的過(guò)程中，對(duì)于構(gòu)建計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)的平臺(tái)起到了很好的促進(jìn)作用，為場(chǎng)景的建模與表現(xiàn)手法都提供了必要的支持條件和數(shù)據(jù)保障。同時(shí)，在計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)的有效作用下，三維空間建模真實(shí)還原了原有場(chǎng)景，再通過(guò)民族文化信息和建筑特殊元素，呈現(xiàn)出古城建筑和環(huán)境的效應(yīng)。在三維成像過(guò)程中，可以使場(chǎng)景增加真實(shí)感，不需要把模型做得非常精細(xì)就可以很好地呈現(xiàn)出畫(huà)面與數(shù)據(jù)的同步。在數(shù)據(jù)與技術(shù)支持的背景下，對(duì)古村落保護(hù)的三維成像來(lái)說(shuō)，可以提高該技術(shù)的利用價(jià)值，呈現(xiàn)出更好的拓展效果。在古村落三維成像的漫游過(guò)程中，主要通過(guò)以下幾種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)的具體應(yīng)用：

（一）以3D MAX為基礎(chǔ)有效實(shí)現(xiàn)古村落三維成像和漫游

3D MAX針對(duì)古村落影像恢復(fù)要先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后按照數(shù)據(jù)信息的標(biāo)準(zhǔn)完成古村落的建筑與環(huán)境建模。對(duì)3D MAX技術(shù)的運(yùn)用主要分為模型的創(chuàng)建、賦予材質(zhì)、創(chuàng)建模擬燈光、創(chuàng)建攝像機(jī)路徑和分鏡頭的渲染。模型的創(chuàng)建主要是對(duì)三維實(shí)體建筑模型和相對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景進(jìn)行畫(huà)面上的描繪。在三維建模的具體操作過(guò)程當(dāng)中，主要以軟件內(nèi)提供的基本幾何體進(jìn)行變形和修改來(lái)塑造最終的不規(guī)則模型。例如，用長(zhǎng)方體、球體、圓錐體、圓柱體、畫(huà)二維線(xiàn)框進(jìn)行修改優(yōu)化等方式，用軟件自帶的最基本的幾何體或者線(xiàn)框進(jìn)行編輯修改才能完成相應(yīng)模型的一部分。如果遇到復(fù)雜的建筑模型，還要進(jìn)行CAD圖紙的繪制，再將精確的CAD圖紙導(dǎo)入到3D MAX軟件中，再通過(guò)基本幾何體的變形、拉伸和修改等修改命令完成三維實(shí)體模型的創(chuàng)建，最終呈現(xiàn)出相應(yīng)的外觀造型結(jié)構(gòu)。在完成模型及地形的模型創(chuàng)建后，就要對(duì)物體進(jìn)行材質(zhì)分析，針對(duì)不同的物體賦予相應(yīng)的材質(zhì)。在賦予材質(zhì)的過(guò)程中要先分析物體的基本物理屬性，再調(diào)整物體本身的顏色、花紋、反射、高光、光澤度等細(xì)節(jié)。在基本的模型和材質(zhì)賦予完成后，基本就能看出比較好的描繪效果了，但因?yàn)檫€沒(méi)有加入光影的效果，整體看上去會(huì)缺少真實(shí)度。要想得到更逼真的效果，就要在場(chǎng)景中創(chuàng)建燈光。在創(chuàng)建燈光的過(guò)程中，首先要?jiǎng)?chuàng)建場(chǎng)景中的主光源，如果是日景，主光源模擬太陽(yáng)光即可；如果是夜景，要?jiǎng)?chuàng)建路燈等大型照明設(shè)施為主光源。確定好主光源以后，就要開(kāi)始輔助光源的創(chuàng)建，模擬自然環(huán)境下物體受到光源照射后呈現(xiàn)出來(lái)的效果比較自然，創(chuàng)建好主光源后最終不能夠達(dá)到較好的模擬效果，因此，輔助光源的必要性就能夠起到很明顯的視覺(jué)效果了。輔助光源創(chuàng)建結(jié)束后，就要分析整個(gè)場(chǎng)景是否需要補(bǔ)光。補(bǔ)光主要是對(duì)個(gè)別光影效果不明顯的地方進(jìn)行更細(xì)致的調(diào)整，比如光線(xiàn)效果過(guò)強(qiáng)或者太弱，或者陰影位置過(guò)亮或過(guò)暗，都需要針對(duì)局部細(xì)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)更逼真的畫(huà)面描繪。以上步驟全部完成后，就到了渲染環(huán)節(jié)。如果要看單張的效果，那么選擇好需要的視覺(jué)效果角度進(jìn)行渲染即可；如果想呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)效果，就需要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行視覺(jué)運(yùn)動(dòng)效果的調(diào)整。在創(chuàng)建攝像機(jī)之前，通常要先做好分鏡頭腳本工作，設(shè)定好分鏡頭以后才能進(jìn)入攝像機(jī)的創(chuàng)建，再對(duì)不同機(jī)位的攝像機(jī)進(jìn)行推、拉、搖、移等動(dòng)態(tài)語(yǔ)言表現(xiàn)手法進(jìn)行環(huán)境和建筑的解說(shuō)剖析。在確定鏡頭運(yùn)動(dòng)方式的時(shí)候，應(yīng)該先確認(rèn)模型的主要觀景節(jié)點(diǎn)，再考慮用什么樣的方式來(lái)表達(dá)景觀節(jié)點(diǎn)[2]。

完成以上步驟后，將進(jìn)入到最終的渲染階段，該階段主要針對(duì)攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及畫(huà)面尺寸進(jìn)行規(guī)格設(shè)定，同時(shí)根據(jù)不同的播放方式設(shè)定好PAL制格式或者NTSC格式。最后渲染成為相應(yīng)的序列圖片，把每個(gè)分鏡頭的序列圖片都分類(lèi)存在不同的文件夾中。

（二）以After Effects為基礎(chǔ)對(duì)古村落三維成像和漫游進(jìn)行特效處理

在古村落的三維成像和漫游過(guò)程之中，可以通過(guò)After Effects軟件將每一個(gè)分鏡頭進(jìn)行整體或局部的畫(huà)面調(diào)整，將圖像或漫游更加優(yōu)美的效果展現(xiàn)出來(lái)，也可以在分鏡頭中加入特定的特效效果，比如光暈、輝光等效果。在處理后期的影片剪輯和合成時(shí)，不但要求處理者技術(shù)過(guò)硬，還需要具備一定的審美，更要有整體的宏觀把控能力。只有這樣，才能對(duì)整個(gè)影片的每一部分的先后和要表達(dá)的情感信息進(jìn)行更好的呈現(xiàn)。在處理畫(huà)面的細(xì)節(jié)效果時(shí)，還可以通過(guò)After Effects調(diào)整畫(huà)面的色階、曲線(xiàn)、色相和飽和度等。另外，還可以對(duì)漫游效果進(jìn)行轉(zhuǎn)場(chǎng)的設(shè)定和調(diào)整，除了軟件自帶的轉(zhuǎn)場(chǎng)方式外，還可以手動(dòng)設(shè)定，實(shí)現(xiàn)想要表達(dá)的視覺(jué)效果。此外，針對(duì)漫游中加入的畫(huà)中畫(huà)和字幕的效果，也能夠通過(guò)After Effects很好地呈現(xiàn)出來(lái)。在加入畫(huà)中畫(huà)的實(shí)際操作中，通常會(huì)用在室內(nèi)的電視機(jī)屏幕效果上，如果是室外，在LED屏幕上的畫(huà)面效果會(huì)更好。在具體的After Effects古村落三維成像和漫游過(guò)程中，主要有導(dǎo)入素材、素材效果、創(chuàng)建圖層以及渲染等步驟。在導(dǎo)入素材方面，通常使用3D MAX渲染完的分鏡頭，并對(duì)其進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整。有時(shí)也需要導(dǎo)入其他的輔助素材，導(dǎo)入輔助素材主要對(duì)輔助素材的某一點(diǎn)進(jìn)行截取，再疊加或銜接到原有的素材上。在素材效果上，整體的畫(huà)面效果和要表現(xiàn)的重點(diǎn)氛圍也尤為重要。在具體操作過(guò)程中，對(duì)素材的整理，要先進(jìn)行音頻與視頻的分離，將不需要的音頻或視頻截掉，對(duì)留下來(lái)的部分再進(jìn)行相應(yīng)的素材處理，最后才能完成拼接使用的環(huán)節(jié)。與此同時(shí)，創(chuàng)建圖層也應(yīng)同步進(jìn)行，做到不同的視頻素材要有單獨(dú)的圖層，這樣可以方便對(duì)單一圖層的單獨(dú)修改。以免產(chǎn)生一個(gè)圖層錯(cuò)誤，全部圖層都要重新制作的問(wèn)題。

（三）以EDIUS為基礎(chǔ)進(jìn)行古村落三維成像和漫游的視頻銜接

在EDIUS操作前，需要有效對(duì)應(yīng)三維建筑模型的特點(diǎn)，分鏡頭銜接的視頻效果，與音頻之間的相互搭配和整個(gè)視頻的連貫性，從而更好地利用EDIUS軟件進(jìn)行影片的剪輯和合成。通常需要以下幾個(gè)步驟：導(dǎo)入編輯好的素材、加入轉(zhuǎn)場(chǎng)、添加字幕、背景音樂(lè)配音剪輯、音效素材的添加、視頻素材的排序和渲染參數(shù)的設(shè)定。在EDIUS音頻制作之前，通常要先設(shè)定好該項(xiàng)目的具體參數(shù)，比如：視頻的橫寬比、格式等。完成基本的參數(shù)設(shè)置后，導(dǎo)入相應(yīng)的素材，包括視頻素材、音頻素材和字幕素材。將這些素材導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)后，就可以在對(duì)應(yīng)的軌道上進(jìn)行排序修剪了，修剪完成后開(kāi)始審視不同鏡頭的銜接，如果銜接不自然，就要用到EDIUS中的轉(zhuǎn)場(chǎng)特效設(shè)置。設(shè)置好前面的兩項(xiàng)內(nèi)容后，就可以對(duì)整個(gè)影片進(jìn)行審閱，在相應(yīng)的位置添加需要的字幕。這里還涉及背景音樂(lè)的選擇，針對(duì)視頻的需求，考慮如何將音頻更好地融入影片中。除了背景音樂(lè)的選擇和編輯，還要加入相應(yīng)的音效，比如：視頻里如果有流動(dòng)的小溪，就可以加入小溪流水的音效；如果表現(xiàn)森林，可以加入鳥(niǎo)叫聲音的音效；如果表現(xiàn)的是陰天下雨，可以加入雷聲和下雨聲的音效，等等。以上的內(nèi)容全部完成后，就可以進(jìn)入渲染階段，渲染的時(shí)候需要對(duì)視頻的格式進(jìn)行設(shè)置，這樣渲染完成后，就得到了最終需要呈現(xiàn)的效果。這里需要指出的是，用這種方式實(shí)現(xiàn)古村落的三維成像和漫游只是眾多實(shí)現(xiàn)的方式之一，且以這種方法渲染出來(lái)的視頻文件會(huì)比較大。如果需要，可以借助格式工廠軟件對(duì)視頻進(jìn)一步地壓縮和整改，既能實(shí)現(xiàn)效果的完美展示，也能將視頻文件壓縮成內(nèi)存較小的文件，方便儲(chǔ)存和傳輸。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上可知，在目前的古村落三維成像和漫游過(guò)程中，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用三維成像的效果，動(dòng)態(tài)的效果也被大眾所喜愛(ài)。因此在實(shí)踐過(guò)程中，需要進(jìn)一步地把握好相關(guān)技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，更加有效地實(shí)現(xiàn)視頻傳遞信息的效果，給人以身臨其境之感。計(jì)算機(jī)三維表現(xiàn)技術(shù)還可以模仿真實(shí)光照效果和自然天氣的變化，實(shí)現(xiàn)多種設(shè)計(jì)方案、多種環(huán)境效果的實(shí)時(shí)切換和比較。通過(guò)漫游動(dòng)畫(huà)逼真的動(dòng)態(tài)聲畫(huà)展示，設(shè)計(jì)方案能生動(dòng)形象地展示出來(lái)，受到廣大客戶(hù)的普遍歡迎[3]。同時(shí)，在今后的發(fā)展過(guò)程之中也要對(duì)其優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)進(jìn)行不斷優(yōu)化完善，使其發(fā)揮更大的作用，推動(dòng)三維成像技術(shù)領(lǐng)域的更好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜戎.環(huán)境藝術(shù)中虛擬建筑漫游技術(shù)運(yùn)用的探索[J].中國(guó)新通信，2018（11）：223.

[2]張瑞英，孫勝男.基于3D軟件的建筑漫游[J].居舍，2021（19）：179-180.

[3]劉民娟，何世文.基于3D虛擬技術(shù)的建筑漫游動(dòng)畫(huà)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子測(cè)試，2013（24）：15-16.

作者簡(jiǎn)介：王紅靜，碩士，賀州學(xué)院副教授。研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)方向。

通訊作者：張禹，碩士，賀州學(xué)院設(shè)計(jì)學(xué)院講師。研究方向：區(qū)域景觀設(shè)計(jì)。