动画模拟滨海景观规划设计研究

李金轩 宋拥军 徐洁婷 吴嘉睿 李文鑫 邵泽儒

[摘要]文章通过三雏建模厦数字模拟动画等技术，依托当地政府规剐滨海景观设计方案，对湛江市调顺岛的海洋环境地貌模拟滨海景观文化设计方案进行动画演示。湛江是一座海滨城市，滨海文化设施建设是发展滨海城市一个极为重要的部分。文章通过使用计算机模拟三雏动画技术等实现滨海文化景观仿真研究，使其形象更直观、更生动、更易于了解。

[关键词]三维动画模拟；数字虚拟技术；滨海设施；景观设计；生态环境

[项目名称]广东省广东海洋大学大学生创新训练项目“滨海文化景观模拟动画制作”（项目编号：CXXL2021352）

一、课题探究的来源及研究意义

（一）课题来源

文章根据广东海洋大学所处地——湛江市这个海滨城市的地理位置来进行项目设计，依照湛江市的城市规划选取调顺岛滨海景区作为研究的对象，进行有关滨海景观动画的模拟研究。

（二）研究目的与意义

当前的景观环境设计大多围绕城市公共环境和园林方向，对于沿海地区的文化景观设计多为简单的图像描绘和浅显的体现。通过本项目的研究和创新训练，以及在这方面积累的方法和经验，为沿海地区文化形象进行数字动画研究的特色人才培养模式进行一番努力和创新研究。

（三）研究目标和方法

本项目运用文献查阅、询问观察、理论实践结合、信息统计及实验模拟等方法完成目标地区模拟动画漫游的研究。根据其规划的地形地貌和区域范围进行景观文化设计，依据当地的人文、历史、气候、水文、植被等方面来进行景观环境设计。

二、滨海文化景观与三维模拟动画漫游结合研究

（一）三维模拟动画的特性

三维动画是视听艺术的集成体，通常在展示阶段需要刺激人的感官和心理思维，从而引起观众共鸣心理的一种表达方式。

（二）沉浸式体验

沉浸式感受本身指的是观赏者和使用者在使用和欣赏作品的同时，可以有身临其境的真切感受。虚拟现实技术的主要优势之一就在于使用者可以借助物体的投射，对虚拟现实场景进行认识与理解，从而沉浸并存在于其中，进而完成现实互动，因此使用者在建筑体验活动中，也可以得到从视觉、听觉，乃至身体所带来的沉浸感与体验感，进而真实体会建筑漫游的感觉。

（三）感官性

感官特性在建筑场景漫游动画中也是关键的一个要素，它意味着消费者在互动中可以得到更好的感官感受，特别是相对于以往的技术手段所表现出的设计造型与动漫内容，虚拟现宴科技平台上的动画设计显得更加具备感官特性。

三、滨海文化景观的空间规划设计

（一）滨海文化景观空间规划及功能定位

本次动画模拟的选址位于湛江市调顺岛南端，总占地面积4719hm2。其设计的主要目的是融合地方传统文化与本土旅游业，考虑城市功能的齐全和配套，以及产业集聚壮大本土经济的需要。这里的格局将会成为一个集文化地标、商业娱乐、海湾休闲于一体的大型海湾文化休闲集聚地，而这也是湛江目前最需要的，最缺乏的。

（二）滨海环境的景观序列

人对景观的感受并非各个景观片段的简单叠加，而是景观在空间、时间多维交叉状态下以某种方式的连续展现。湛江作为滨海城市，在设计中最重要的是对城市的海洋文化进行塑造。在对调顺岛核心区域的设计中，首先需要遵循生态性的原则，因为城市的滨海地带的生态环境比较脆弱，海陆相接的地方不光会受到人类活动的影响，同时也会受到海洋本身的影响。因此，在设计过程中首先要将自然的因素考虑在内，以人与自然和谐共处为目标进行可持续化的设计。在对湛江滨海城市形象的塑造中，应该充分利用滨海城市的特征，将人工物与自然物有机结合，让碧海蓝天、礁石沙滩等自然景观与带有湛江文化的建筑景观相映成趣，从而创造出符合湛江滨海城市形象的空间布局。

根据从城市到海陆交界处，再到海洋的结构，依次设立城市生活区、滨海休闲区、自然资源保护区，从而形成由远海到近海，最后到亲海的三层区域。远海区域主要作为城市与海滨区域之间的缓冲区域，是滨海环境中质量最高的区域，最能體现城市发展的进程。作为三个区域的中心地带，近海区域满足人们生活中物质与精神的双重需求，让人们既可以在湛江海洋文化气息下的商业街进行购物，又可以在歌剧院、海洋乐园中放松精神，缓解压力。亲海区域主要由沙滩和防浪堤构成，在这里最有特色的设计在于海洋与陆地之间的互动。人们能够在沙滩、亲水平台、摩天轮、观海长廊等景点进行体验，感受滨海景观的独特魅力。

四、滨海文化景观模拟动画漫游的设计制作

（一）模型创建

调顺岛位于湛江市赤坎区，其名字有风调雨顺的美好寓意。调顺岛面积约5.8km2，三面环海，是湛江的宝岛，有着举足轻重的作用。

首先，需要将调顺岛核心区的卫星地图按照一定的比例放置在Rhino中作为背景贴图，之后通过画线的方式将陆地与海面进行分割，从而确定需要进行景观设计的部分。再根据设计稿对海陆交界线进行修改，把不规整的部分更改为设计稿中带有一定弧度和形状的边线。在此基础之上，再进行建筑、基础设施的构建。

其次，在模型的制作上采用了多个建模软件。歌剧院的模型建构使用3D Max，3D Max能够将曲线优美的歌剧院外形勾勒出来，并把歌剧院顶部的复杂结构表达清晰。而海洋乐园由于面积大、设施多、细节丰富，所以采用SketchUp进行建模。根据设计稿内容，将模型按照卫星地图的比例进行制作，最后导入Rhino摆放在背景贴图中合适的位置，并进行细节的调整。海洋文化商业街的建筑直接使用Rhino建模，在Rhino中可以把具有高阶曲面的外观造型完美展现，建筑细节也能够很好地描述。

最后，将所有的模型在Rhino中调整好，保存文件，导人Lumion中进行道路、绿化等基础设施的建设。

（二）场景创建及优化

文章主要探讨的是整体景观区域规划、城市建设的总体布局、环境绿化的平面规划，以及建筑所反映的各地方的生活方式等。在动画制作前，先对调顺岛进行必要的实地考察，搜集各种资源后，在图纸上设计出场地与建筑物的形状。

（三）滨海文化景观模拟动画的实现

建筑动画是由数个或多个镜头连接构成的。在表达环境中的各项组成元素时，首先要保证其真实性，再利用电影视听语言进行刻画，呈现出虚拟现实的逼真性。通过绘制部分画面，在理解建筑项目中所要表现的主题之后，就要合理地规划镜头语言，弄清各表现对象之间的相互关联和所要表达的思想内涵。因此，绘制建筑动画的语言规划是对设计师在整个动画场景构建、内容和细节、设计理念上的指引，使其能把建筑物的特征性正确地表达出来。随后，通过分镜头在三维环境里进行实体生成。这一过程大致包括模型制作、材质灯光、动画调整及渲染输出几个过程。

1.模型制作

参考所收集到的平面地形图和卫星地图，以及具体的尺寸图纸，用三维软件进行建模，构建出所设计区域的地形模型和周边海域环境，使得一比一去还原所设计的项目。《滨海文化景观动画模拟》的建筑构造也有着自己的特色，在建模的时候不但需要熟悉三维技术，同时需要对调顺岛建筑格局与建筑构造有更深刻的认识。

2.材质灯光

材料的照明作用对动画影片的总体质量有着很大作用，也直接影响动画影片的总体真实感。材料和灯具类型的调整也是一项很繁杂的过程，根据不同的建筑模型进行材料调整和粘贴，再根据照片调整其色彩的不同纹理节点，进而选择各种环境所需要的灯具的形式，从而调节灯具的高度、色彩和亮度等特征，使之获得更加真实的视觉效果，比如“游乐场”的效果图动画调整。

3.动画调整

与三维的动画比较，景观建筑动画的动画调整方法相对简单，不要求调节太夸张或者很精细的动态，重点在于调整好摄像机的动画，当然动画的精细度也可以为影片增加更多的看点。

4.渲染输出

在三维部分绘画完成后便可以将影片渲染为进人产出，而渲染进入产出则一般是将绘画的部分导出图像序列帧或映像片段，便于进入后期流程中完成整体剪辑。而在这一关键的部分里，对渲染参数的设定，决定着渲染产出的品质好坏。同时，还要保证其品质和渲染产出时间上的平衡。

（四）分镜头设计

镜头在动画片中通常是镜头从启动到停止期间所拍下来的一个连贯的视频画面，景观的动画和三维动画在镜头的概念上继承了电影画面的理念，在三维环境中建立虚拟的镜头，以向受众传递电影的内容。根据分镜头脚本的绘制梳理语言和画面的联系，分镜头的连贯度直接关系影片的总体视觉效果，所以制作分镜头脚本要注意不同画面语言的运用方法，掌握好各个画面的时间分布和画面方向。

（五）后期处理

重新编辑则是对影片形成的最后步骤，一般由程序Premiere完成，对新生成的影片加以重新编辑和配音，充实了影片的情节和内涵，使最终影片更为生动和丰富。这种依托技术的“艺术走人大众生活”的形式，使得生活中处处得以见到艺术，也为现代人们的生活增添了色彩，从而让越来越多的人获取信息的同时，在传播形式上也求新求变。

五、滨海文化景观模拟动画漫游的应用价值及未来展望

（一）景观模拟动画传播的实用性

三维动画制作与演示对于开发中、尚未开发，乃至仍在规划中的旅游项目显得尤为重要。想要在项目的推进过程中给游客更加直观的体验与想象空间，首要的前提是给游客提供一个相对真实的视频体验，游客观看三维动画，在三维动画漫游中更加清楚设计师的设计构想与当地的文化底蕴。并且，滨海城市的设计与建设具有更加高的难度与局限性，在一定程度上限制了项目方案的提前宣传与引流。所以，利用Lumion动画软件提前制作一套生动、直观、具体、准确和全面的三维动画，为滨海旅游项目乃至建筑行业提供新的传播方式与途径。

（二）景观模拟动画制作的经济性

在经济发展越来越富足的今天，各大旅游景点吸引了越来越多的游客游览，景点在各大社交媒體投放的景点短片成为更加直接传播给游客的方式，引导了许多观众到当地进行游览，发展和带动了当地经济的发展。滨海旅游与海洋文化的传播与当地经济与政策密切相关，更加注重的是前期通过视觉体验进而吸引游客到当地进行文化传播，从而将这种文化传播与旅游体验创造转化成商业价值，即旅游消费行业。Lumion制作的三维动画由数字媒体结合滨海旅游城市——湛江的风俗文化、人文特点、本土产业等特色内容进行汇总，为游客进行旅行路线与攻略准备提供参考，辅助游客更快更便捷地前往景点，再加上线上和线下共同传播，对游客的咨询进行全面解答，有效处理游客的投诉意见，就能在一定的程度上保障当地旅游经济蓬勃发展。滨海城市三维动画影片在地产建筑领域也是具备广告性质的，其作用不仅是更加直观地让消费者了解地产资源与布局，促进消费，更是为滨海城市提供经济服务。

（三）为传播滨海旅游文化提供新方向

在人类历史的长河中，最普遍的社会现象就是传播。我们生活在传播时代，我们周围都在进行传播工作，无论是哪项活动或是生活，都能看见“传播”的身影。三维动画制作演示这种直观的表达方式，实质上涉及了许多艺术范畴，例如颜色搭配、大小布局、镜头设计、路径走向等。我们逐步使艺术走进生活，使艺术贴近生活，使艺术用于生活。

（四）滨海城市动画制作总结与展望

三维动画的国际市场发展前景发展时机已渐趋成熟，实现了飞跃式发展的态势，具有十分可观的广阔的发展前景。以湛江市调顺岛为例，滨海城市的风景、人文特色规划在三维动画制作中都可以得到直观呈现。滨海城市与内陆城市不同，运用三维动画去营造海洋、大陆与山脉的层次感与晋升感，使游客在影片中提升观感体验，运用现代技术加持滨海文化的传播与发展，其价值值得深入挖掘。