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建筑工程演示动画制作

       建筑市场的竞争也将越来越激烈。根据招投标法,各工程项目都是通过招投标获得。对于一些大型或重点工程,招标单位要求除提供经济标、技术标外,在评标要点中,还要求投标单位提供三维多媒体动画演示片,来模拟整个施工过程及诠释施工组织设计。文中以陕西旬邑柏岭寺水库和青岛至银川高速公路陕西段施工, 对这项工作进行了探讨。

        1:引言
        三维多媒体动画演示片是通过三维制作软件的建模、材质处理、灯光渲染、动画等各项要素,结合后期合成软件制作高级的平面动画、视频处理、视觉特效以及进行视频编辑与配音而成。投标三维多媒体动画演示片是用来展示投标文件技术标中涉及的施工总体部署和策划、项目实施重点和难点的对策、关键施工工艺和技术措施、施工进度计划安排、工程质量和安全生产文明施工措施等! 是将计算机三维建模技术与施工技术搭建真实的施工组织设计数字环境。一份好的投标三维多媒体动画演示片,是投标单位整个施工组织设计的导读,能让观看者加深对工程的了解,同时通过使用富有穿透力的镜头、语言和特效体现特定的动画和仿真模拟技术,给观看者带来一定的视觉享受和冲击力。

        2013 年至 2014 年初, 西安数影动画加入西安博兴自动化科技有限公司的《陕西旬邑柏岭寺水库承建工程投标小组成员探讨会》。由于两个标的关键性和施工方法的特殊性,在编标的同时开始对三维数字动画进行了研究。为了充分展示投标商在柏岭寺水库土方系统中的施工组织设计方案和安全监测施工流程及其设备布置, 虚拟再现其施工场面, 惟有用三维数字动画, 可以简单扼要的将施工重点难点和解决措施展现在业主面前, 增加了业主对投标文件的认识和理解, 也表现了承包商的能力, 为成功投标打下了基础。
       2:陕西旬邑柏岭寺水库砂石加工料场开采方案三维数字动画
      旬邑柏岭寺水库砂石加工系统井上方案( 开采后的毛料在溜井上面先破碎成较小粒径的破碎料, 再卸入溜井的方案) 和破碎机工作面破碎- 胶带机运输入井( 采场水平运输) 方案在国内没有先例,不为行内人士所接受, 且对其安全可靠性存在怀疑,此方案虽经国外专家多次指导和到国外应用工地实地考察和根据料场各个开采层面的具体情况分析证明是高效、安全、能可靠运行与降低成本的, 但在标书中很难表现出来, 所以把砂石加工料场开采方案制作成动画, 生动直观地把料场开采方案的实际情况模拟出来, 展现给业主和评委。该动画共分为以下几部分: 料场加工系统及料场简介、开采运输方案的选择、模拟料场开采动画、移动破碎机简介、成功的工程实例, 其中以模拟料场开采动画为重点。
        2.1料场开采程序三维数字动画

 


         根据本工程情况, 该动画的特点是:
        ( 1) 场景的庞大, 场地由整个砂石系统生产作业面组成, 需要按现实环境中的 1B1 的比例在电脑中重新制作搭建。包括有进场公路, 各开采层面。
        ( 2) 有个性的单体施工机械多, 正铲、反铲、胶带机、移动破碎站等, 均要等比例, 与实物一致的细致制作。
        ( 3) 空间复杂多变, 必须从开采作业面( 地面)开始贯穿到溜井及井下水平运输( 地下) , 随着皮带机输送砂石料到成品骨料堆的全过程。
        ( 4) 尺度反差大, 从料场的开采山头到皮带机上的骨料, 尺度反差对画面设立构成难度。
        ( 5) 细部控制难, 用正铲开采到移动破碎机破碎, 用胶带机运至溜井, 动作的帧数要恰到好处的连贯, 才能反映设备运行的慎密、协调、工作环节丝丝相扣。经过技术上的反复探索, 以每秒 25 帧的速度, 最完美反映了细部构架的细节。
        ( 6) 为了反映整个场景, 并能使观看者的情绪与场景融合, 对配音也作了精细选择。对音乐的要求是: 1 振奋的但不是夸张的、不是进行曲式的。抒情但不可以平淡。要有较强的情绪转折起伏。时间上要能组合连贯到整个场景。
        料场开采采用国际上先进的移动破碎机布置在开采作业面粗碎, 将半成品料输送入溜井的方案, 这种布置不仅开采成本低, 溜井运行可靠性大为提高。整个流程以 702~ 690 m 采层为例用三维数字动画形象的表现了四个生产阶段。
        第一阶段: 采用封井降段法进行 1 号溜井的降段, 形成40 m 宽的690 m 开采平台。采用封井降段法, 降段掏槽40m 宽, 开挖料采用倒运方式: 正铲或反铲装自卸汽车运至上一开采平台的 2 号溜井处卸料, 再反铲上料, 移动破碎机破碎后卸入 2 号溜井1正铲( 或反铲) y自卸汽车 y 反铲 y移动破碎机 y2号溜井2, 另两台破碎机在上一开采平台正常作业。
        第二阶段: 对 1 号溜井 690 m 开采平台扩展, 扩展区开采完后, 将移动胶带机分两批采用牵引或两台50 t吊车抬吊的方法转移至 690 m 开采平台。

        第三阶段, 进行 2 号溜井降段, 使两溜井均具备生产条件。
        第四阶段, 进行远距离的正常开采作业。
        动画最后用 16:9 的遮幅宽银幕电影的画面构图, PAL 制 25FPS 方式配合抒情悠扬的乐曲, 浑厚的男中音解说旁白把整个砂石系统料场开采, 降段的全过程用多维电脑场景细致的表现出来,在开标会议上播放的实现效果令人满意。经过轮番的评审讨论, 联营体最终中标广西龙滩水电站大法坪砂石加工系统项目。
         3:旬邑柏岭寺水库主体大坝 ó - 1 标RCC混凝土施工三维数字动画
         3.1 动画的策划及特点
        旬邑柏岭寺水库工程主体混凝土浇筑量为 573 万m3, 浇筑量大, 施工期紧, 而大坝的施工过程是整个工程之中的关键。在大坝坝体浇筑施工过程中, 涉及到许多世界一流的大型施工机械, 大量各种型号的混凝土, 众多独立运行的施工机械的协调工作, 众多世界一流的大型施工机械运行的控制和管理, 总体施工方案、施工技术的实现。如何把如此庞大复杂的施工作业过程表达给评委们, 三维动画是最佳选择。经过对标书的理解和分析, 根据本工程的特点, 对该动画进行了策划, 整个动画共分为序幕、工程概况、施工总进度、总体施工方案、主要施工机械设备、设备布置及大坝 RCC施工、实力与成功经验等几部分, 其中以设备布置及大坝 RCC 施工为重点。
         经过对动画的策划及分析制作脚本, 该动画具有如下特点:
         (1) 场景变化大, 分镜头多。
         (2) 角色动画制作难。在动画脚本中一开始出现展翅飞翔的天鹅暗示了旬邑柏岭寺水库所处的地理位置陕西旬邑县 马兰山。
        (3) 大坝根据施工进度要求截流蓄水时的水面场景, 粒子系统的应用参数需要制作人员反复多次不断比较而得出。
        (4) 山景大地。如何再现真实场景中连绵起伏的山脉、不同高差的建筑必须与山形等高线吻合、以及大坝周围各边坡等对西安数影动画来说是一大难题, 几乎花费了笔者相当多的时间才制作出来。
        (5) 整体色调的把握。动画要保持一致的天高云阔的明朗色调, 这对制作者的镜头格调体会有很高要求。
        (6) 整体气氛的把握。为了表现旬邑柏岭寺水库平地而起这一历史性大场景, 整体气氛要恢弘, 大气, 辽阔, 壮观。这方面的表达要有极高的水电建筑的悟性才能做到的。
         3. 2序幕
        序幕由一只天鹅展翅飞翔, 由远方飞来, 并切换至本动画的标题,既暗示了旬邑柏岭寺水库所处的地理位置陕西旬邑县, 也表明了作为承包商的联营体双方紧密联合, 立足山间, 争创一流的决心。


         3. 3大坝标段工程特点
        本动画用来介绍旬邑柏岭寺水库的概况及工程特点。
         3. 4施工总进度
        本节动画用大坝施工形象上升动画和大坝坝体上升动画来说明本工程的施工进度
         3. 5总体施工方案及大坝碾压混凝土施工
        混凝土大坝分成五大单元块: 5号坝段为一单元, 19-21号坝段为一单元, 13-18 号溢流坝段为一单元, 6-12 号坝段为一单元, 2-4 号坝段为一单元。大坝混凝土施工主要采用三条高速皮带机供料线及支援线、塔带机、真空溜槽、缆机、胎带机、布料机、自卸汽车运输入仓, 汽车直接入仓作为 250 m 高程以下供料线出现故障时的补充运输手段。碾压混凝土施工时, 仓面划分成若干个条带,  碾压混凝土按条带进行下料铺筑碾压。碾压混凝土根据仓位面积大小、层间覆盖时间、温控要求采用平层通仓法和斜层平推法两种铺筑方式进行施工, 以满足层间结合质量和温控要求。随着碾压混凝土碾压薄层连续上升, 塔带机也随着爬升和顶升
         4:结束语
         旬邑柏岭寺水库碾压混凝土施工组织设计的整个宏大场面利用 20 min 的动画全面展现出来, 并将投标书的施工组 织设计全过程、重点、难点建立在集虚拟再现、过程控制于一体的三维动画系统中, 包括关键生产手段的调度和管理、 生产过程控制等, 从而确保投标文件的严格质量控制和各种施工机械的重要性发挥, 将会对大型水电水利工程施工招投 标方式建立起新的概念。
   

 
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