发布时间：2023-03-23 15:14:36
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的三维动画论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
水利工程建设是一项复杂的系统工程，设计周期长、投资大、主体结构复杂，具有标准化程度低、协同配合要求高等特点，并且专业涉及面广，包括测绘、地质、土木、建筑、机械、给排水等多个专业，各专业之间存在着相互联系又相互制约的关系，且各专业的二维图纸表达抽象，其他专业参照非本专业图纸较难理解。因此，在水利工程展示中采用三维动画表达设计意图具有以下3点现实意义：
1）清晰展示工程建筑物主体结构
三维动画可从多视角将工程建筑的结构、材质、布置准确地表达出来，在模型基础上，能够任意观察坝工、厂房等专业建筑结构。相较于用工程图纸加上说明的表达形式，更能直观地让人感受到工程建筑的形态，突破了二维的局限性。
2）明确展示各专业的设备布置
水利工程厂房专业中布置了电气、暖通、水机等各专业设备，一般二维展示只能根据各个专业的相关图纸作基本位置的介绍，通过数字标高识别各设备布置的高程。通过三维动画展示，能清楚地表达各个专业在真实场景中相互交错的关系，一些本身具有运动工作性质的设备，还能模拟其工作过程并真实地表达出来。
3）直观展示水利枢纽的工作原理及施工过程
通常为了说明重要的技术点，用简单的、示意性的平面图形来反映复杂的原理过程，不容易表达清楚三维空间上的真实内容，而且还要求工作人员具备良好的抽象理解能力和很强的专业知识。用三维动画表现动态的水利枢纽、展示水利工程的工作原理及施工过程等则非常直观而清晰，也是对重点工程项目技术、工艺阐释的深化和重要延伸。
2.三维动画制作流程
三维动画借助计算机对所表现对象的形状、尺寸建立模型以及场景，为模型赋予特定材质，设置模拟灯光，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其他动画参数，通过计算机的自动运算生成一组静态图片，将这些静态图像高速播放，从而产生动态效果，之后添加字幕、图像、音频等效果，最后得到工程演示动画，。实现三维动画流程的Bentley软件模块主要有Architecture、Structural、GEOPAK、MicroStation的渲染模块以及后期处理软件AfterEffects等，可根据需要，结合各软件的优势综合利用。
2.1模型的建造
基于笔者所在单位三维可视化协同设计平台，利用MicroStation基础软件和包括测绘、地质、建筑、结构、管路、电气、暖通、给排水、校审和全生命周期数据管理等涵盖水电设计所有专业的专业模块的强大功能，各个专业能够同时进行模型建造并实时协同。相较于传统建模软件，如Sketchup、3DMAX等更能精准、快速地完成模型建造。利用MicroStation软件的优势，最终能得到尺寸精确、细致、仿真度极高的坝区地形、挡水建筑物、通航建筑物、地下厂房模型、施工场地、公路等工程模型。
2.2材质及灯光的选择
材质的处理，可在MicroStation中的渲染模块用软件自带的材质，也可根据需求，替换任意其他材质，操作简单便捷。三维动画与水利工程建筑物相关的材质种类不多，主要有混凝土、钢筋、石头等。由于水工建筑物的结构较为复杂，但真实场景中材质的同一种色调在三维展示中运用略显单调，并且难以清晰地表现建筑物各部分的衔接情况。为此，对同一种材质也需收集多种颜色或纹理不同的样本。灯光方面，可利用MicroStation中的渲染模块功能可以模拟室内、室外多种光源，表达形式也多样化，如点光源、线光源、片面光源、太阳光源等。各专业结构及布置情况展示的三维动画对灯光的要求并不高，只需确保所展示的建筑物清晰可见，具有少量阴影即可。外部场景则需要对灯光的色彩、强度、衰减、阴影等方面进行详细考虑，以达到仿真效果。
三维动画的最大优点，就是能够多角度查看工程场景，在现实中无法拍摄的角度，在三维动画中能轻松展现，只需在场景中设置好行进路径，并设置相机位置及目标点位置。在水利工程建筑中，室内展示受到建筑布局及结构的影响，可能出现视角被遮盖、行进过程中遇到专业设备阻拦等情况，为了能使建筑及专业设备能更专题研究Special Research好地被观看，有时会根据场景需要，对建筑物进行剖切、隐藏墙体或半透明化处理以达到最佳的展示效果。
2.4渲染输出及后期合成
渲染输出时根据三维动画场景的时间长短，单张图片为一帧，以每秒25帧形成动态效果。MicroStation能进行渲染输出连续的静态图片，渲染则由计算机自动操作。后期合成是将渲染输出的图片素材进行加工处理，添加文字、标注、颜色显示框甚至声音效果等，之后合成AVI、MOV等视频格式的动画，这一步骤主要在AfterEffects后期处理软件及AdobePremiere视频编辑软件中完成。后期合成是水利工程三维动画制作较为重要的一部分，能在三维动态展示的基础上，添加更为清楚的解说及标识。
3.三维动画在水利工程中的实际应用
笔者所在单位根据勘测设计技术市场及业主的需求，于2010年底成立了数字工程中心，其中，三维室主要推广三维可视化协同设计，以托巴水电站、蟠龙抽水蓄能电站等各水利工程项目为依托，在协同平台上利用三维建模，成功地将工程项目从二维转化为三维，模拟出真实、精确的现实工程。在此基础上，将模型以三维动画的形式展示出来，更直观地阐述工程技术原理，促进科研开发与成果推广工作水平进一步提升。
4.结语
Ulead(友立资讯)公司1999年最新推出的Cool3D2·5中文试用版,制作高品质动画与3D特效变得更容易、愉快。它提供了三种文字字体特效:中空字、烙印字、外框字;八种物件动态特效:弯曲、倾斜、缩放、移动、旋转、跳舞、环绕路径、自然路径;三种整体特效:阴影、光晕、动态摄影。下面通过一个实例简单介绍这个软件的应用。
首先进入Cool3D界面,选择主菜单“编辑/插入文字”或点击“插入文字”按钮,输入要做成动画的文字并根据需要选择字体、大小和斜体等。在“百宝箱”中点击“物件样式/材质”,选择材质图双击赋给文字。点击“物件样式/移动”,选择一种移动路径双击之,也可以通过“移动物件”、“旋转物件”工具按钮一帧一帧地按自己的风格设计文字运动的轨迹。点击“范本/背景”,选择合适的背景或打开一个设计好的背景图像文件。在最后一帧用“移动物件”工具,根据背景将文字调整到适当位置,以免遮住其它广告词。至此,制作基本完成。点击主菜单“档案/建立影像档/TGA档”,生成TGA系列文件(注意:文件不宜太多,因动画的总帧数有一定的限制)。若以后要用作3DMAX的动画背景,就选择“档案/建立视讯档/视讯档”,生成avi文件。
然后进入华风影视制作系统的“图文制作”模块。点击屏幕左侧“屏幕开始”按钮,弹出“屏幕开始”对话框,在“位图”下点击黑色框,弹出“打开”对话框,选择天气预报标版广告的背景图像文件。点击屏幕左侧工具栏中“动画工具”按钮,沿广告窗口拉出一矩形,大小正好填充窗口,弹出“动画设置”对话框,在“TGA”文件名下,点击“打开”,选择由Cool3D制好的TGA系列第一个文件。选择主菜单“项目/制作”,生成imd文件。播放此文件并录入录像带,再通过编辑,将节目覆盖于节目底带中某一城市处。
23DStudioMax(2·5/3·0版)
电视片头、广告中经常可以看到精彩的字幕特技。虽然Cool3D可方便地制作三维字体的动画,但要做出更有个性、更有表现力和更精彩的字幕,就须使用3DMAX。它的强大动画功能要配合制作人员高超的空间想象力才能体现出来。其造型、材质与贴图及动画设置涉及到雕刻、美术和动力学等知识。例如做一个手机模型,要用到放样、弯曲、编辑子物体网格等一系列繁琐的操作,象捏泥人一样把一个立方体“捏”成手机,而且越使之逼真,制作过程就越复杂。这里借用镂空贴图功能,可既简便又快捷地做一个手机模型。
首先借助Photoshop5·0中文版做两个图片。设置Photoshop的前景色为黑色,背景色为白色,打开或扫描一张手机的图片,用选择框工具、索套工具和魔棒配合Shift与Alt键选定手机部分。点击菜单“选择/反选”,选择除手机以外的区域。“编辑/填充”,使用背景色填充,将背景设为白色,将图片存储为pic1·jpg。“编辑/填充”,使用前景色填充,将背景变为黑色,确认背景区域仍然被选择。“选择/反选”,选中了手机部分。“编辑/清除”,手机部分变为白色,将图片存储为pic-2·jpg。然后进入3DMax2·5界面
(1)在Create命令面板中点击Geometry按钮。点击卷展栏ObjectType中的box按钮,在Front视图中键一个立方体。
(2)在Modify命令面板中设置Parameters卷展栏下的Height为0。
(3)点击主菜单Tools/MaterialEditor(材质编辑器),选第一个样本球。按maps卷展栏中Diffuse的None按钮,跳出对话框。
(4)选择框内列表中的Bitmap项,点击ok按钮回到材质编辑器。
(5)点击BitmapParameters卷展栏下Bitmap按钮,选择文件pic-1·jpg。点击水平工具栏的assignMaterialtoSelection按钮将材质赋给立方体box01。
(6)点击水平工具栏的gotoParent按钮回到maps卷展栏,选按Opacity的None按钮,重复(4)、(5)步骤,选取文件pic-2·jpg赋给立方体。
至此手机模型就建成了,点击Render按钮看一下渲染的效果,如果手机太暗可调整材质编辑器中的自发光系数值(BasicParameters卷展栏下的Self-Illumination)。
接着就可以做手机的动画了。由于3DMAX的动画制作较为复杂,这里仅介绍,怎样加入动画背景。点击主菜单Views/BackgroundImage,在弹出的对话窗中点击Files按钮,选择一个avi或flc动画文件,动画背景便显示在当前窗口。但是这种方法设置的背景图像在渲染结果中是看不到的,要想使之作为场景的一部分进行渲染,须用下面的方法。
(1)点击Tools/MaterialEditor弹出材质编辑器对话框,选中另一个样本球。
(2)在Coordinates卷展区中,打开Environ互斥开关,然后在标示为Mapping的下拉式列表框中选择Screen项。
(3)选按maps卷展栏中的Diffuse的None按钮,在所弹出的对话框中选择Bitmap项,点击ok按钮回到材质编辑器中。
(4)点击BitmapParameters卷展栏下Bitmap按钮,选择avi或flc动画文件。
(5)点击主菜单Rendering/Environment,在弹出的对话框中点击CommonParameters卷展区None按钮,弹出
Material/MapBrowser对话框,选取BrowseFrom区的MtlEditor,双击右侧列表框刚才选的动画文件,弹出Instanceorcopy对话框,点击ok。关闭所有对话框,渲染(透视)窗口,可见背景与场景很好地结合在一起了。
第34届SIGGRAPH 2007数字图形学年会于8月9日在美国加州圣地亚哥市闭幕，来自全球的250家图形图像软硬件厂商参加了大会附设的展会，并在会上展示了最新的产品与技术。除了最新的图形硬件厂商展览、电脑动画论坛、ACM游戏视频论坛，SIGGRAPH 2007还首次推出了以动画为主体的计算机工程与运用、渲染和浮现显示技术方面的专业论坛。同时今年SIGGRAPH电脑动画节的参赛作品也创下了历史之最，是首次有两部学生作品获得大奖的一届。
SIGGRAPH不仅展示了数字艺术作品，也为技术巨头们提供了一个展示自己新奇科技的舞台。微软在会上了DirectX 10.1，并展示了“肥皂”鼠标；AMD了2GB显存的ATI显卡；OpenGL 3新鲜；索尼展示了Cell运算处理板……从机器人到图形图像技术，从声光感应到虚拟现实，太多太多的新技术新产品将改变我们的生活。
索尼:Cell运算处理板
索尼公司在SIGGRAPH 2007上展示了新开发的Cell运算处理板(Cell Computing Board)原型。这项技术可以在多媒体计算中应用，特别是为需要对大量数据进行处理的电脑图形计算和科学计算提供了新解决方案。
Cell微处理器由IBM、索尼计算机娱乐(SCE)及东芝联合开发，每个Cell处理器包含1个主处理器和8个协处理器，每秒可进行2560亿次浮点计算。Cell运算处理板集成了高性能的Cell宽带引擎(Cell/B.E.)微处理器和RSX图形处理器，提供的高运算性能可以高速处理海量数据，同时降低尺寸和能耗。
Cell运算处理板的尺寸很小，它可以被嵌入到1U(服务器外部尺寸单位)尺寸的服务器，并安装在19英寸的机架中，它的功耗降至400W甚至更低。利用Cell运算处理板，可以进行4KB图像的实时处理、CG渲染及多线程处理能力的物理仿真等演示。
微软:DirectX 10.1
在SIGGRAPH 2007上，微软公司展示了DirectX 10.1及其编程界面的未来面貌。微软官方目前已经证实，Windows Vista SP1中将包含DirectX 10.1，并将很快。
DirectX 10.1是一系列DirectX 10的扩展集，包含5个新的API。DirectX 10.1在性能上也有所提升，它改进了阴影渲染资源的存取功能，更新了浮点混合功能，功能更为强大；同时，阴影过滤功能也获得了提升，这可以进一步改善游戏画面的画质；DirectX 10.1还实现了对多核计算系统的支持，大大降低了游戏开发难度；另外，DirectX 10.1还引入了32位浮点过滤精度，可以进一步改善HDR渲染的画面质量；在处理画面渲染、光线反射和散射时，DirectX 10.1还可减少程序调用API的次数，明显提升程序的执行性能。通过DirectX 10.1，可以让GPU执行更多的计算任务，将极大地拓展GPU的应用空间。
另外，微软在展会上还展示了一款“肥皂”鼠标。使用这种鼠标时不需要用鼠标垫，你只需要把它握在手里随便搓揉，就能自由地操控光标，非常有意思。
微软在本届年会上共有14篇论文入选，占总论文数的13%。其中，有7篇论文来自位于北京的微软亚洲研究院。
OpenGL 3
在SIGGRAPH 2007上，OpenGL架构评估委员会正式宣布了OpenGL 3。OpenGL是一个专业的3D程序接口，也是一个功能强大、调用方便的底层3D图形库，而且它是与硬件无关的软件接口，可以在不同的平台进行移植。
OpenGL 3支持很多新特性，比如替身渲染、顶点数据流动传输、纹理数据缓存和大量新的纹理格式等等。OpenGL 3向下兼容。
OpenGL 3进一步提高了执行效率，但需要DirectX 10级别硬件。同时，它与微软的DirectX 10有相似之处，比如增加了几何着色渲染、整数指令集、统一缓冲、原生支持非线性色彩空间等等。
AMD:2GB显存的显卡
AMD在SIGGRAPH 2007上展示了基于HD 2000系列的DX10专业显卡――ATI FireGL Workstation系列产品，并了5款工作站级FireGL专业显卡。其中一款FireGL V8650拥有2GB的显存，成为业界之最。
这五款显卡的型号分别为V8650、V8600、V7600、V5600和V3600。其中V8650和V8600的性能最为强的，它们采用了R600XTX内核，核心频率为700MHz，512位的显存总线带来了128GB/s的恐怖带宽，流处理单元高达320个，分别具有2GB和1GB的显存。V8650显卡还支持立体3D输出，同时可以通过CrossFire技术并联使用，让系统中的显存达到4GB，这是让人兴奋的一件事情。
Autodesk:Maya 2008
Maya是世界顶级三维动画软件，专业的影视广告、角色动画、电影特技等都离不开它。Autodesk公司在SIGGRAPH 2007上推出了Maya 2008和3ds Max 2008。
Maya 2008的亮点很多，它提高了多边形建模效率，提供了性能改善的皮肤与搭建工具箱，其总体性能、效率也比以前更高。Maya 2008可在Windows与Linux操作系统及基于英特尔Macintosh与PowerPC电脑(仅限于32位版本)的Mac OS X系统上流畅运行。Maya 2008在建模、装备和渲染工具方面提供了更多的灵活性。
3ds Max 2008则提供了更强的浏览和处理大而复杂场景的能力。它采用新的视窗技术，可以更好地处理由数万个物体组成的场景，还能够以近60倍的速度变换物体。3ds Max 2008提供了一个新的场景浏览器(Scene Explorer)，还具有mental ray工作流程方面的几项改进。3ds Max 2008可以大幅提高艺术家的生产效率，使他们能够通过创新的建模和互动渲染能力迅速实现更好的视觉效果。
GrImage栅格影像新技术
