三维动画技术在建筑施工领域的应用-「意河动画」

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三维动画技术在建筑施工领域的应用

文章出处:责任编辑::人气:-发表时间:2019-05-15 11:36:40【
一:三维动画技术简介
 
在现阶段的建筑行业,无论对设计、施工、管理等各方面都提出了更高的要求,传统的设计方法和手段已难以满足大型建筑工程所提出的高效、直观的设计要求。通过现代先进的计算机技术的应用,利用其制作具有真实感的三维模型,实现了工程建设的数字化、可视化.智能化,从而达到节约成本、安全可靠、试验周期短等传统技术无可比拟的功效。
 
三维动画技术不仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具,它以视觉形式反映了设计者的思路,比如在设计一项特殊的施工工艺前先要进行方案编制,借助三维动画技术则可模拟施工全过程,有助于避免施工过程中可能遇到的问题.还可使以往借助施工图及口述交底提升到“即看即所得”的数字化程度。我司在近年实施的项目中,引入三维动画演示技术。依据施工组织设计成果,利用三维施工动画技术和虚拟现实技术模拟了某些施工工艺流程,及时发现施工过程存在的问题,从而评价施工方案的合理性。起到了优化设计的作用,并为项目设计者和实施者提供指导和决策依据。
 


建筑施工三维动画技术的应用

二:施工动画制作
以广交会大厦核心筒液压爬模施工为例,主要通过模型制作、场景设置,动画设置与输出施工方案评价等工作来实现该技术(建筑施工动画)的应用。
 
模型制作
 
1.建模:通常可以由AutoCAD分成不同的图层绘制平面文件,导入到3DS MAX中,使用挤压、放样、布尔运算、网络细分等建模方法创建三维模型,最后合并为完整的场景。
2.布置灯光:灯光以亮度均匀为好,并去掉阴影,动态的光线跟踪反射等真实因素,
用用弱化环境等因素的影响,达到明亮、2  T3H8清晰、主体突出的  图4灯光的设置效果。
 
3.动画设置
a.模型动画制作:在不同的关键帧采用位移、旋转.变形等工具来实现爬模三维模型的动作,。单个模型的动画要做到动作规范,符合实际施工,多个模型动画之间要做到相对位置准确、先后顺序准确。模板分片爬升的动作控制(以6*分片的模板动作为例)。
b.摄像机动画(镜头动画)制作:制作前要明确摄像机表现的重点,设计好摄像机的走向、镜头的拉伸、移动速度等要素,充分表达动画主题。鏡头不能有抖动、中断现象,使之过渡自然。摄影机布置。
 
4.动画输出
动画输出通常是对摄像机视图进行渲染。本动画的尺寸采用800x600分辨率,选用3DS MAX自带的线性扫描器渲染,。2.2施工方 案评价通过初始安装2套方案以及爬模爬升施工2套方案的施工动画制作,可在计算机上看到液压爬模从安装到拆除的整个过程,从而对方案进行可视化分析和评价,包括所布置的爬模架体的數量是否足够、其平面和立面布置是否合理、楼板预留孔洞位置是否准确,爬模的下架体如何放进孔洞中,架体如何整体爬升,如何分片爬升等,并对各套方案进行比对,由此判断不同方案的优劣。
 
以初始安装方法的为例,通过施工过程模拟,对2种安装方法进行对比选择,。通过2种初始安装方法对比,可知“安装方法2”工序简捷,可有效节约模板(施工用作爬模承载体的2层墙体),同时安装高度较低,不用搭设安装操作平台,施工安全,并可提前进入爬升循环施工阶段,
 
 
三维动画在建筑施工中的制作过程
首先,在建筑施工领城一般都会通过AutoCAD软件来设计建筑模型,利用该软件将建筑结构分成不同层次绘制平面图形,然后将绘好的平面文件导人三维动画软件中,通过软件与计算机的一系列运算,放样等网络细分流程处理完成三维模型的建立,而后在经过合理的灯光布置制作成先整的建筑场景。共次,在建树模型设计制作完成后,对不同的帧运用变形,位移等操作实现三维模型制作。对于单个建筑模型动画的制作要保证符合实际施工的场景,多个建筑模型动画间要注意相对位置的准确合理,精确按照施工顺序排列。同时,虚拟摄影机的设计路线和镜头的移动方向以及速度都要情准控制,保证清晰地表达建筑施工的过程。
 
再次将输出的模型动画进行道染,准确的调整建筑施工的安全参效,将建筑施工的关键过程精细表达。同时根据施工场景和角度,适宜选用光源,并对光源位置做出调整。此外为了能更好的展现动画的真实性,在谊染处理过程中需要通过坐标计算对建筑的材质进行修改和调整.最后,为了观察者能清楚的观察到建筑施工过程的效果,需要在后期处理中调整观察位置以及角度,突出展现建筑施工场景的完整性1。
 


三:三维动画在建筑施工中的应用优势
 
1.安全性
在传统的建筑施工过程中,通常是在辅助计算和施工经验的基础上进行,对于一些复杂程度比较高,建筑规模大的施工项目中,必定会设计一些新的洼筑结构和施工工艺,在建筑过程中稍有偏差就会影响整体施工工程的进度,甚至会影响建筑的安全.现在有了三维动画模拟施工过程,不但规避了施工中不合理.不安全的方案,还可以创新新的施工方案进行模拟施工,降低施工的风险,保证了建筑的安全性121。
 
2.直观性
在传统的建筑工程的施工技术方案中,平面图纸难以表达设计青对特殊施工位置的施工要求,施工者也不能直观获取关譴部位的施工要点,对施工过程也会造成有很大干扰。通过对施工过程的三维动画模拟,不仅可以逼真地在一个虚拟平台模拟显示实际复杂的施工过程,还可以简单直观的帮助帮助我们在体验中传达难于解释的信息传达施工思想,解释语言不能直观表述的过程!。因此相比传统的建筑施工设计,通过三维技术的模拟,给复杂的平面图纸赋予了生命力,实现了图纸与影像的相互“对话"功能,一个简单的交互过程以及对影像的观察,通常就可以将抽象而复杂的信息变得形象而具体,使人得到深层次的理解,帮助设计施工者可以与施工参与者相互间可以进行高效的意见交流,可以及时发现施工的缺陷以及施工过程中可能出现的问题,对施工设计方案进行修改,节省了施工的时间和经济成本,提升施工的效率。
 
3.经济性
利用施工动画技术的模拟以及计算机的快速计算和数据处理能力,可以在短时间内处理大量的信息,一方面不但降低了施工设计者的劳动强度,减少了施工设计中的错误因素,另一方面还节省了大量时间,为技术人员根据施工模拟情况调整优化施工的技术方案留有充足的时间准备。
 


4.应用前景
随着计算机模拟技术和施工技术的不断发展和成熟,许多以前无法分析或只能简单分析的问题现在都已经能在计算机上仿真和再现,而其成本和工作量都远低于实验分析,因此建筑施工三维动画仿真技术必将更广泛地应用到实际工程中。对施工起积极的指导作用,具有广阔的应用前景。
 
结语
三维动画在建筑施工领城中的应用,弥补了传统平面施工图纸表达的不足,以逼近真实的表达方式,通过动态图像影像帮助传达和抽象和复杂的信息。一方面不但提升了施工项目的可行性和安全性,另一方面还节省了施工的成本,降低了施工中的风险。因此,三维动画在建筑施工行业的应用是社会的实际需求,相信随着计算机技术的发展,未来三维动画在建筑施工中的应用也会更加精细化,全面化。
 
建筑施工三维动画仿真技术在广交会大厦液压爬升模板施工中得到了成功应用。直观地预演了爬模安装、爬升以及拆除等施工过程在验证方案可行性的同时较好地指导了实际施工,取得了良好的综合效益。应用建筑施工三维动画仿真技术具有安全性、直观性以及经济性的特点,因而应用前景广阔。


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