Page 42 - 现代测绘技术在水利工程中的应用

第一章 水利工程施工技术应用

存在的缺陷和不完善的地方，及时纠正工程设计平面图纸和设计报告中存在的问题。
此外，在工程建成后的运行管理上，利用三维动画技术可以更直观的表现各种设施运
转的全过程及运行效果。
（一）三维动画技术概述

三维动画是虚拟现实技术的重要手段之一，它可将物体的形体、质感、运动、变
形表现出来。结合这一技术对水利工程项目进行计算机多媒体制作，能够在工程设计
前期对工程的选择方案、重点施工对象、完建后的效果进行虚拟，也可以在工程竣工
之后，把深入水下、山体内部等无法用肉眼观察的部分工程内容模拟出来，经过各个

角度、不同层次的观测与分析，可以找出设计中存在的不足和缺陷，及时纠正工程设
计平面图纸和设计报告中存在的问题，为正确决策提供依据。三维动画技术作为一种
展现工程设计成果的多媒体表现方式，在工程设计和施工中发挥着重要作用。

（二）三维动画的制作步骤
三维动画的制作过程按顺序大致分为 4 个步骤：工程三维模型的建造、材质和灯
光的选择、三维动画的设置、后期视频的合成。即在虚拟的三维空间中建立建筑物和
地形场景的三维数据，生成实体造型，再赋予造型材质和贴图，加入灯光、镜头、环
境特效等，最后通过合成来生成完整的动画。

1. 工程三维模型的建造
三维动画技术作为表现工程的一种手段，必须严格按设计尺寸进行建模。根据工
程 CAD 图，绘制出工程各部分的横断面，然后导入 3DSMA× 中拉伸建立三维模型。

水利工程三维模型的建立主要有三维地形的建模和建筑物三维建模，如坝区地形、挡
水建筑物、通航建筑物、地下厂房模型、施工场地、公路、植物的建模等工作。
2. 材质和灯光的选择
三维动画与水工建筑物相关的材质大部分是混凝土、钢筋、石头等。由于水工建

筑物的结构比较复杂，有时为了符合实际情况其材质又必须相同，而由于采用的材质
相同，结果会被表现出一个单一的构件，从而难以清晰的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。在灯光方面，对于表
现建筑物各部分结构的动画，只需在灯光的亮度上达到要求，确保建筑物各部分均清

晰可见即可，而不应该采用过多的阴影。对于表现工程建成后形态的动画，则应该在
灯光方面多做处理，从灯光的色彩、强度、衰减、阴影等方面详细考虑，从而表现出
整体的艺术效果。
3. 三维动画的设置

三维动画最大的优点就是能随心所欲地从各个角度来表现工程的场景，很多在现
实中根本不能进行拍摄的角度在三维动画中就能很容易实现。为了全面的表现工程各

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