周 坤 譚 健

(中國航天建設集團有限公司技術中心，北京 100071)

1 簡述

可視化—BIM 最直觀的優(yōu)勢:BIM 的可視化體現(xiàn)在三維模型，能夠把傳統(tǒng)抽象的二維圖紙自然地通過具象的三維模型被視覺感知，從而達到由難變易、由繁到簡、深入淺出、由抽象到直觀的目的。

BIM 技術具有強大的三維表現(xiàn)能力，例如三維碰撞檢查、虛擬施工、三維動畫渲染和漫游、三維模型校驗等［2］。

業(yè)主在進行銷售或有關于建筑宣傳展示的時候需要用到經過渲染的三維動畫，給人以真實感和直接的視覺沖擊。然而，對廣告宣傳公司的相關人員來說，三維建模是相當復雜的過程，好一點的公司有著大量的素材進行拼接整合，但往往不能很好地傳達出業(yè)主希望通過建筑表現(xiàn)出來的真諦。同樣，通過相關渲染軟件進行三維建模需要投入大量的人力物力，效果卻不盡人意。因此，飽含工程數據的BIM 可以成為二次渲染開發(fā)的模型基礎，大大提高了三維渲染效果的精度和效率。Revit 軟件自身以及將模型導出配合Lumion 做建筑表現(xiàn)越來越服務于建筑方案前期推敲以及后期建筑表現(xiàn)(圖1-2)。

圖1 北京十二中項目

圖2 濟南西河項目

2 建筑表現(xiàn)軟件Lumion 介紹

隨著建筑表現(xiàn)行業(yè)的興起和快速發(fā)展，軟件技術不斷地進步和更新，伴隨著行業(yè)應運而生的渲染軟件有很多種。比如傳統(tǒng)的渲染軟件有vray 渲染器，新興的有Lumion 虛擬現(xiàn)實軟件。如何高效率、高質量的完成建筑效果表現(xiàn)制作，是建筑表現(xiàn)行業(yè)追求的終極目標。

Lumion 是近年來出現(xiàn)的新一代3D 可視化工具，為建筑設計行業(yè)提供了全新的動畫表現(xiàn)平臺，在改善表現(xiàn)效果、提高制作效率、降低制作成本、增進客戶交互等方面均有不俗的表現(xiàn)，對建筑設計的后期制作形成有力的沖擊，它簡單易學、可以實時渲染的特點使得它自上市以來，在短短的幾年里就得到了迅速地普及。

3 BIM 技術帶來建筑表現(xiàn)的變革

3.1 Revit 自身具備的渲染漫游功能

在傳統(tǒng)的二維模式下進行方案設計時無法很快地校驗和展示建筑的外觀形態(tài)，對于內部空間的情況更是難于直觀地把握。在Revit 中我們可以實時地查看模型的透視效果、創(chuàng)建漫游動畫、進行日光分析等，并且方案階段的大部分工作均可在Revit 中完成，無需導出其他軟件，使設計師在與甲方進行交流時能充分表達其設計意圖［3］。

圖3 Revit 模型局部渲染圖

Revit 可以進行室內外渲染以及局部構件的渲染以及漫游(圖3)。大部分建筑構件在創(chuàng)建完畢后就可以進行照片級渲染，以觀察方案的情況，方便建筑師及時查找可能出現(xiàn)的問題進行處理。在Revit 中要得到真實外觀效果，我們需要在渲染之前為各個構件賦予材質。Revit 提供了內容豐富的材質庫，這些材質均針對建筑師進行過優(yōu)化，幾乎無需對材質進行過多的參數設置便能得到逼真的渲染效果。

另外云渲染是Autodesk 公司推出的一項服務，它允許用戶把Revit 模型上傳到云渲染服務器進行在線渲染，并且可以在云中對多個項目進行同時渲染。通過在云中渲染可節(jié)省時間并降低項目成本。生成真實照片級的逼真可視效果，既不會占用桌面，也無需專門的硬件，對于計算機硬件不足的用戶來說是一個不錯的選擇。

3.2 借助其他渲染器Lumion 進行建筑表現(xiàn)

Revit 提供了能夠滿足建筑師需要的基本渲染功能外，根據項目的需要也可以導出到其他軟件中進行渲染。目前Revit 支持較好的渲染軟件主要有Artlantis、3d Max、Lumion 等。

Lumion 是荷蘭Act-3D 公司開發(fā)的新一代3D可視化工具，Lumion 是在先進的即時3D 技術的基礎上，配合3D 設計軟件所創(chuàng)建的模型，成為當今建筑設計、景觀設計以及城市規(guī)劃設計的最佳動畫表現(xiàn)平臺。

1)是GPU 即時渲染的軟件，讓設計師真正地把握設計的最后效果，即使是中方案的討論階段，也可以即時地看到效果。

2)提供完美的自然場景生成，可隨意改變白天黑夜效果，可隨意繪制陽光、天空、云霧、樹木、植物、地貌、山川、河流等。

3)提供了豐富的場景素材。

Lumion 在實踐項目中的應用:

以下通過兩個實際項目來具體說明lumion 在BIM 中的應用。

項目一:為濟南市西河片區(qū)A -2 地塊建設項目為高層辦公及基地內的附屬設施(圖2)。

項目二:為北京市第十二中學東校區(qū)(圖1)。

3.2.1 前期準備工作

Revit 可以導出dwg、dxf、fbx 文件，感覺都不理想。只有dae 格式的文件導入Lumion 后比較理想，Lumion 在revit 中安裝好插件后即可方便地導出。在附加模塊—外部工具Revit to Lumion Bridge 中將revit 模型導出(圖4)。導出Revit 模型之前最好將材質外觀進行微調，以避免導入Lumion 進行材質賦予時材質外觀差別太小使Lumion 將其默認為同一材質，從而無法將材質區(qū)分修改。在這兩個項目中我們在revit 模型中就已經將各構件材質進行了很大程度的區(qū)分，為導入lumion 后調整材質提供方便。

圖4 Revit 模型導出步驟

對于模型量較大的建筑群，宜逐個建筑單體分批導入，而后再進行拼接，這樣做的好處是方便后期進行某個模型的修改。在這兩個項目中由于模型量偏大，我們還是將模型分批導出。

同一類型的物體放在同一圖層內，我們將建筑物、交通設施、植被、人物等分別放置在不同圖層提升平時模型操作速度，減少后期針對某一部分單獨渲染時對電腦的消耗。

3.2.2 調整材質

調整本項目外墻涂料、玻璃、金屬等材質。雙擊模型的任意部分高亮顯示后進入材質編輯模式，通過調節(jié)RGB 值、反射率、透明度、光澤度等對模型各部分進行材質調節(jié)。新版本Lumion5 新加入123 材質球，現(xiàn)擁有648 個可用材質，所有材質都經過更新成(物理屬性)基礎的材質球。新的材質編輯界面，要優(yōu)化材質通常是一件花時間完成的事情，Lumion5 重新設計了材質編輯界面，這減少了調整材質花的時間。

3.2.3 lumion 環(huán)境與攝像機設定

場景中的模型材質初步調節(jié)完畢之后，我們開始在之前已經確定的鏡頭路徑中布置鏡頭內的配景。

Lumion 文件的保存和分享與一些傳統(tǒng)軟件的直接拷貝文件不同，它不是一個單獨的文件，而是一個存在于我的文檔中的一個以Lumion 命名的文件夾中，具體位置為我的文檔/LUMION。在LUMION 文件夾中包含兩個文件夾分別為Scenes 文件夾和Library 文件夾［1］。我們在Lumion 中的所有操作都保存在這兩個文件夾中。

Scenes 文件夾包含所有的場景環(huán)境參數以及對導入模型的位置和大小的改變信息。

Library 文件夾中包含導入Lumion 中的模型。這兩個部分缺一不可，不然即使場景打開了，里面的模型也會變成紅色的問號。

在分享場景的時候通常是拷貝整個Lumion文件夾中的Scenes 文件夾和Library 文件夾到自己的電腦中的相同位置。要養(yǎng)成隨時在自己專門建立的存檔盤中保存Lumion 存檔的習慣。為了避免我的文檔文件夾過大，每次使用其他存檔之前都應刪除個人電腦上的我的文檔中Lumion文件夾中的Scenes 文件夾和Library 文件夾，然后再復制別人分享給你的這兩個文件夾到Lumion 文件夾中。

圖5 濟南西河項目Revit 辦公樓模型

圖6 北京十二中項目Revit 模型

圖7 濟南西河項目模型外觀Lumion 渲染圖

圖8 北京十二中項目Revit 模型導入Lumion 后夜景渲染圖

3.2.4 lumion 添加燈光、加入配景

濟南西河項目(圖5)和北京十二中項目(圖6)通過燈光特效添加聚光燈、點光源等進行夜間場景制作，通過對燈光的調整達到需要的可視化效果。

為導入的模型添加陪體，例如植物、人物、車輛、景觀小品等，在給場景添加植物的時候不能隨意添加，需要遵循植物配置的原則—功能性、生態(tài)性與藝術性。

3.2.5 Lumion 輸出(動畫與靜幀圖像)

當我們操作完成場景后，我們可以把場景導出一個視頻短片，或者是直接通過靜幀系統(tǒng)渲染圖片。以下為這兩個項目的Lumion 靜幀渲染圖(圖7-8)。

4 后期視頻制作

想要制作項目的動畫多媒體文件，只利用Lumion 制作出來的動畫片段是不夠的，我們還需要使用視頻編輯軟件對鏡頭進行修飾、調整、增加效果、配置音樂、添加文字等。

目前在PC 上的視頻編輯軟件有很多，例如After Effects、DIGITAL fUSION、Combustion、Shake、會聲會影、Adobe Premiere、Sony Vegas 等。

5 總結

伴隨著BIM 技術的不斷發(fā)展，BIM 軟件自身的建筑表現(xiàn)能力不斷加強以及Lumion 配合BIM 做建筑表現(xiàn)會越來越服務于建筑方案前期推敲表現(xiàn)以及后期對外展示。

Lumion 的可視化體驗將引起設計表現(xiàn)劃時代的變革。運用Lumion 之后，設計師在方案推敲的初期就能輕松實現(xiàn)漫游3D 環(huán)境的操作，這對于提高設計質量有重要意義。Lumion 已經能夠在短短幾分鐘時間內制作出高質量的靜幀效果圖，讓其他效果圖制作軟件望塵莫及。Lumion 在進行動畫制作時所表現(xiàn)出來的速度更是讓其他渲染軟件望塵莫及。你僅僅需要數分鐘就能夠作出工作所需要的動畫。Lumion 能像運行三維游戲那樣來進行三維可視化操作。Lumion 的出現(xiàn)讓那些通常需要眾多專業(yè)人士才能完成的任務只需要幾個人就能完成。

BIM/REVIT 對建筑表現(xiàn)市場產生一定的沖擊，面對REVIT 在建筑表現(xiàn)上功能不斷的加強，效果圖公司面臨不小的壓力。但是現(xiàn)階段BIM 在建筑表現(xiàn)上的效果還是與專業(yè)的效果圖公司有一定差距，雖然省去了效果圖公司二次建模的勞動量，但是revit 自身渲染漫游及revit 模型導出到其他軟件還存在一些問題，如模型信息有時候會出現(xiàn)丟失的情況，材質需要不斷再調整等，因此revit 建模時就要考慮模型導出后的前期準備工作如材質分區(qū)、模型導出精度的設置。

［1］楊航等.Lumion 建筑.規(guī)劃.景觀.實踐項目詳解［M］.天津:天津大學出版社，2012.

［2］劉濟禹.勇敢走向BIM2.0［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2015.

［3］廖小烽，王君峰.Revit2013/2014 建筑設計火星課堂［M］.北京:人民郵電出版社，2013.