【動畫在未來發(fā)展中的多領(lǐng)域運用探究8900字（論文）】

頁摘要：近年來隨著計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展，一項新技術(shù)產(chǎn)生了——以虛擬現(xiàn)實呈現(xiàn)真實的、立體的物像。三維動畫的發(fā)展已有一段時間，其技術(shù)與表現(xiàn)方式還在不斷發(fā)展。國外的三維動畫技能已經(jīng)呈現(xiàn)出欣欣向榮的景象，而我國的三維動畫還處于發(fā)展的初級狀態(tài)，國內(nèi)三維動畫的發(fā)展與未來是需要我們積極思考、探索的一項重要課題。三維動畫已成為全球性大型產(chǎn)業(yè)，它所帶來的經(jīng)濟效應(yīng)與影響力日趨增強，三維動畫在我國的發(fā)展受到極大的關(guān)注。但是，它在我國的發(fā)展遇到了很多困難，缺乏專業(yè)人才，人才培養(yǎng)不夠系統(tǒng)，劇本沒有創(chuàng)新，缺少本土品牌等。三維動畫制作的人員一定要有堅定信念，努力學(xué)習(xí)；從事三維動畫的培訓(xùn)機構(gòu)為動畫產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的人才；三維動畫制作企業(yè)也要以創(chuàng)造本土品牌為己任；政府要為本土動畫產(chǎn)業(yè)提供更多的有利條件。關(guān)鍵詞：三維動畫未來多領(lǐng)域運用引言1904年，隨著第一部動畫影片在法國問世，動畫這一新興藝術(shù)形式逐漸登上歷史舞臺，并逐步發(fā)展成為集藝術(shù)與商業(yè)為一體的全球性大型產(chǎn)業(yè)。如今，在美國、日本等國家，動畫已作為一種現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)，由影視片出品，延伸到書刊畫冊、DVD音像制品等，進而發(fā)展到以角色為依托的文具、玩具、服裝、工藝等周邊產(chǎn)品，甚至擴大到相關(guān)游樂園等，越來越廣泛地滲透到人們的生活中，并過渡到商業(yè)化階段。動畫已經(jīng)成為使用率最高、最大眾、最普及和最通俗的藝術(shù)形式。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)今的動畫可以通過計算機生成，從制作方式到觀念，都產(chǎn)生了革命性的變化。計算機動畫不僅擺脫了繁重的手工制作，并以其簡便、高效、更具表現(xiàn)力的特點得到越來越廣泛的應(yīng)用。創(chuàng)新科技的進步，迎來了計算機技術(shù)標(biāo)新立異的發(fā)展，單一的元素慢慢的退去，出現(xiàn)了多元化色彩的世界，數(shù)字媒體市場對新科技的要求日益劇增，而面對龐大的數(shù)字媒體市場，三維動畫在未來的道路上占據(jù)了主流。它主要依靠電腦圖像技術(shù)，在虛擬的三維空間中，建造模型，設(shè)置色彩與材質(zhì)，模擬真實燈光，并使這些物體在三維空間中動起來，通過虛擬攝像機設(shè)定拍攝整個運動過程，渲染和生成視覺真實的三維畫面。與二維動畫相比大大減少了重復(fù)勞動。畫面效果不僅真實、生動，更能展現(xiàn)現(xiàn)實所無法模擬的魔幻場面，深受觀眾的喜愛，所帶來的經(jīng)濟效益也是非常巨大的，像赫赫有名的PIXAR（皮克斯）、迪斯尼、夢工廠等大型影視動畫公司所制作的三維動畫影片不斷創(chuàng)下票房之最，所創(chuàng)經(jīng)濟效益和文化影響力是空前的。因此，三維動畫產(chǎn)業(yè)在中國的發(fā)展備受關(guān)注。目前，三維動畫技術(shù)產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)已經(jīng)成為極具活力，頗有影響的產(chǎn)業(yè)，有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ澜缰饕獓以谌S動畫技術(shù)內(nèi)容產(chǎn)業(yè)方面做了詳細(xì)規(guī)劃部署，以及發(fā)展前景分析，并取得了前所未有的成果。我們要充分利用目前的資源，給與動畫產(chǎn)業(yè)最大的發(fā)展空間。近幾年，打開電視機，常會看到一些本土三維動畫片在播放，這在十年前是根本沒有的現(xiàn)象，甚至在五年前也是極少有的。在三維動畫電影方面，也僅有前幾年深圳環(huán)球數(shù)碼公司推出的《魔比斯環(huán)》上映，是我國第一部三維動畫影片。從這些情況來看，三維動畫在我國實屬新興產(chǎn)業(yè)，本著對此行業(yè)的濃厚興趣和密切關(guān)注，在此淺談中國三維動畫產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及其在不同領(lǐng)域的運用。一、動畫的發(fā)展和類別1.動畫的發(fā)展新媒體動畫，英文名稱Newmediaanimation。顧名思義以新媒體動畫是以數(shù)字技術(shù)為支撐，以新科技產(chǎn)品電子產(chǎn)品例如移動電視、網(wǎng)絡(luò)、手機、觸摸媒體和光學(xué)為媒介的動畫形式，是“新媒體”和“動畫”結(jié)合的產(chǎn)物。在國內(nèi)，從動畫的誕生到后期發(fā)展，經(jīng)歷了很長一段時期迷茫探索階段。包括對動畫的創(chuàng)作方法、實現(xiàn)手段、藝術(shù)形式等都在長期探索。尤其是現(xiàn)在對于三維動畫還屬于一個努力摸索時期，與國外先進的科技相比我們還是存在一定的差距。動畫由最原始的洞內(nèi)壁畫到無聲動畫；從黑白到彩色；從“有紙動畫”到“無紙動畫”；從定格動畫再到動態(tài)捕捉……動畫創(chuàng)作以及表現(xiàn)形式有著千變?nèi)f化變化。隨著計算機介入之后，科技為動畫技術(shù)提供了更廣闊的發(fā)展空間和延展深度。新媒體技術(shù)對動畫的發(fā)展和融合有著得天獨厚的優(yōu)勢，因為動畫藝術(shù)和新媒體技術(shù)都是集視聽觸感覺為一體的特征。動畫開始擺脫單一的傳播媒介，而轉(zhuǎn)向多方面?zhèn)鞑ザl(fā)展，迅速地傳達到了社會的每一個角落和每一個人。從紙上的漫畫到手機網(wǎng)絡(luò)漫畫，從電視動畫到微動畫，再從故事動畫到產(chǎn)品展示動畫，無一不彰顯著多元化信息時代下的動畫多元化發(fā)展。新媒體動畫的興起與三維軟件的廣泛應(yīng)用也有著很大的關(guān)系，3d技術(shù)用在電影、游戲、動畫、建筑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，和動畫的結(jié)合使用更是非常完美。通過新媒體為傳播媒介，人們可以身臨其境地感受游戲內(nèi)容和建筑，給人們帶來全新的視聽感受?，F(xiàn)在更多的產(chǎn)業(yè)企業(yè)都更偏愛于新媒體動畫的傳播形式，特別是出版業(yè)、醫(yī)療業(yè)、化學(xué)業(yè)還有眾多領(lǐng)域都因為新媒體的出現(xiàn)而面臨著一個全新的改革。動畫也開始走出電視和電影，成為能影響著我們的每一個角落。2.動畫的類別21世紀(jì)初新科技和傳統(tǒng)媒體的碰撞出現(xiàn)了新媒體，同時也引領(lǐng)著動畫走向了一個未來科技的發(fā)展道路。其中虛擬現(xiàn)實技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)和交互技術(shù)則是新時代最具代表性和改革性的突破。動畫之所以能成為這些高新技術(shù)必不可少的元素，有多個原因：首先，以交互設(shè)計為例，優(yōu)秀的動畫制作具有好看、有趣等特點，可以讓用戶直接將注意力集中在App（手機客戶端軟件）上。更重要的是合適的動畫會增加App的邏輯性，也就是明確地詮釋一個對象是怎樣產(chǎn)生到消失的，如何從當(dāng)前的狀態(tài)變?yōu)榱硗庖粋€狀態(tài)的過程。對于一些需要讀取數(shù)據(jù)的App，優(yōu)美有趣的動畫能夠減少用戶等待時間和枯燥感。全息投影技術(shù)在各類大型演出、明星演唱會、商業(yè)展覽都有廣泛的應(yīng)用，也獲得了大眾的一致好評，其裸眼3D的效果給在場的觀眾非常震撼的視覺效果。日本已經(jīng)開辦了許多場二次元動漫人物開演唱會的活動，3D立體的卡通形象躍然臺上，真實可愛的表情和動作使得粉絲們大呼過癮。其次，虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實等技術(shù)大多與三維軟件相結(jié)合使用，雖然是虛擬的但是達到了仿真的效果，這些都屬于動畫技術(shù)的范疇。比如城市規(guī)劃、軍事與航天工業(yè)、文物古跡等領(lǐng)域的應(yīng)用能直觀地帶給用戶強烈、逼真的感官沖擊。二、三維動畫的發(fā)展現(xiàn)狀1.三維動畫定義三維動畫又稱3D動畫，是近年來計算機軟硬件技術(shù)設(shè)備快速發(fā)展的產(chǎn)物。三維動畫是以立體長、寬、高的空間表現(xiàn)來展示動畫的，二維動畫則是平面動畫，其二維制作的流程包括：前期準(zhǔn)備策劃、中期制作、后期特效制作等。前期制作又包括編劇、角色、場景設(shè)定、資金募集等；中期制作包括分鏡頭、原畫、中間畫、動畫、描線上色、背景作畫、攝影、配音、錄音等；后期制作包括剪接、特效、字幕、合成、試映等。三維動畫除了畫面表現(xiàn)形式不同外，其制作流程與二維動畫如出一轍，也包括前期、中期、后期三部分，只是在其中加入了三維動畫效果的制作，即要把二維手繪的平面形象與場景通過三維動畫軟件制作成三維立體效果，模擬出真實的形象與空間。制作人員運用動畫規(guī)律，在軟件中通過攝影機的運動與動畫參數(shù)配置，制作出角色動態(tài)，賦予角色特定的材質(zhì)與燈光，然后進行渲染設(shè)置，生成最后的動畫畫面。其技術(shù)手段更高，需要的設(shè)備等級也很高，比如渲染動畫、制作模型等。三維動畫是一種新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)，一門高新技術(shù)。三維動畫是建立在動畫藝術(shù)和電腦軟硬件技術(shù)的基礎(chǔ)上，從而形成的一種新型的表達藝術(shù)的形式。三維動畫是在計算機中建立一個虛擬空間，在視覺效果上以呈現(xiàn)出更立體，更生動的突出產(chǎn)物為基礎(chǔ)，從而將虛擬的東西更逼真化，在視野上給觀眾最震撼的沖擊。2.國外三維動畫發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代，美國開始探索運用計算機技術(shù)制作動畫，如果說起初還是實驗性的探索的話，那么到1995年，由迪斯尼發(fā)行的三維動畫片《玩具總動員》上映并獲得巨大反響，則意味著三維動畫正式進入尋常人的生活。這部純?nèi)S制作的動畫片取得了巨大的成功。三維動畫的迅速發(fā)展使二維動畫的地位岌岌可危。而迪斯尼公司在發(fā)行二維動畫片的同時，也先后發(fā)行了《玩具總動員2》《恐龍》《怪物公司》《蟲蟲特工隊》等三維動畫片，取得了巨大成功。一個國家的進步，以新型產(chǎn)業(yè)作為基礎(chǔ)，三維動畫技術(shù)在一些發(fā)達國家發(fā)展的是如火如荼，尤其是以美國為代表，每年都會有很多優(yōu)秀的三維作品誕生，比如《阿凡達》，《冰河世紀(jì)》,《泰坦尼克號》這都是一個新興產(chǎn)業(yè)的杰出代表，一個時代的象征。三維動畫行業(yè)發(fā)展速度極快，隨時面臨著淘汰的選擇。當(dāng)今三維動畫的運用可以說是非常廣泛，在網(wǎng)頁制作、城市規(guī)劃效果圖、建筑漫游、3D影視、軍事模擬、教育、醫(yī)學(xué)、科研、網(wǎng)絡(luò)游戲、廣告等等中都有所體現(xiàn)，我國的動畫中也慢慢的浮現(xiàn)出三維的影子，但與發(fā)達國家相比，我國三維動畫的發(fā)展還有很漫長的道路需要我們?nèi)ヌ剿?。隨著高新科技的發(fā)展，人們?nèi)找嫔畹男枨?，三維動畫市場發(fā)展空間也不斷去擴大，各行各業(yè)開始投入相關(guān)三維動畫的探究和創(chuàng)作中，這樣才使得三維更具有廣泛性。3.我國三維動畫發(fā)展現(xiàn)狀隨著科技的快速發(fā)展，我國的三維動畫技術(shù)也飛速發(fā)展，在很多二維動畫片中，三維技術(shù)已經(jīng)不可或缺。廣東原創(chuàng)動力文化傳播有限公司創(chuàng)作的《喜羊羊與灰太狼》雖然從表面看是二維動畫，但是在實際制作中，三維技術(shù)的建模、燈光、動畫、攝影、后期制作等已經(jīng)參與其制作了。我們在電視廣告、動畫片、電影中經(jīng)常能看到三維動畫設(shè)計的元素，目前，在廣告、影視、游戲等行業(yè)中，三維動畫創(chuàng)作人才都是非常搶手的“香餑餑”。據(jù)了解，三維動畫作為新型的產(chǎn)業(yè)，在國內(nèi)外的人才需求都非常巨大，目前中國有近500萬的動畫、網(wǎng)絡(luò)游戲愛好者，而潛在的用戶群數(shù)量更是非?？捎^的。在今后的影視發(fā)展中，三維特效會越來越多地加入電影拍攝，以后人才的需求量將非常大，而與之息息相關(guān)的產(chǎn)業(yè)也會成倍增加。我國高校在2000年就已經(jīng)開辦了三維動畫設(shè)計專業(yè)，但起步比國外還是晚了很多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了現(xiàn)在的市場需求，全國的動畫從業(yè)者偏少，比不上韓國與日本。我國國產(chǎn)三維動畫片《魔比斯環(huán)》比較真實地反映了當(dāng)前我國三維動畫的技術(shù)水平，其雖然還不能跟國外三維動畫片相提并論，但是已經(jīng)宣告了我國國產(chǎn)三維動畫片自主原創(chuàng)的開始。今后我國的三維動畫的道路將越走越遠(yuǎn)、越走越寬。我國將在人才培養(yǎng)上加大腳步、加快速度，多方面培養(yǎng)人才，不僅在高等院校、高職高專、專業(yè)培訓(xùn)學(xué)校培養(yǎng)人才，還從自學(xué)愛好者隊伍中挖掘人才，努力開創(chuàng)三維動畫的繁榮景象。4.我國三維動畫發(fā)展有待提高三維動畫是一個藝術(shù)和技術(shù)相結(jié)合的行業(yè)，我國對待三維動畫產(chǎn)業(yè)不要過于求成，首先要把技術(shù)放在第一位，再者要熟悉好現(xiàn)在的是市場需求，創(chuàng)作靈感和硬件設(shè)備都需要去不斷的提高。培養(yǎng)新型三維動畫人才加強對三維技術(shù)中的實際操作和創(chuàng)作能力，要把理論與實踐有機的結(jié)合。三維動畫作品的發(fā)展創(chuàng)作者不單純是一個藝術(shù)設(shè)計人才和技術(shù)人才的需求，同時還要熟悉整個三維動畫發(fā)展趨勢?？v觀我國在三維動畫產(chǎn)業(yè)的教育與發(fā)展，雖然相比一些國際化水平而言我國的三維動畫產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段和發(fā)展階段，但不可否認(rèn)的是，經(jīng)過近幾年對于三維動畫產(chǎn)業(yè)的普及和發(fā)展，我國對三維動畫產(chǎn)業(yè)的重視性以及國民理解和認(rèn)知能力得到了普遍提高，跨科學(xué)與藝術(shù)領(lǐng)域的綜合性人才也逐漸受到了行業(yè)和社會的重視，相比發(fā)達國家而言，我國的三維動畫依然缺乏創(chuàng)作的靈魂和實踐經(jīng)驗，三維動畫技術(shù)以及培養(yǎng)的人才與市場需求脫節(jié)等現(xiàn)象有待提高，國內(nèi)人才的發(fā)展就顯得不夠全面，在三維動畫制作過程中，既要有創(chuàng)意思路和專業(yè)技術(shù)技能，又要使作品具備結(jié)構(gòu)的完整性和效果的突出性，以最高境界的把三維動畫藝術(shù)和技術(shù)完美相結(jié)合的復(fù)合型人才作為發(fā)展的前提。三維動畫的創(chuàng)作不單單是在技術(shù)問題上，在創(chuàng)作思路上也是非常重要的，一個國家的文化思想，歷史背景，和民族精神都是創(chuàng)作的理念靈魂，都是動畫的表現(xiàn)形式，動畫理念要富于想象和創(chuàng)新，三維的動畫它依靠這些藝術(shù)理念去表現(xiàn)，從而賦予更具生命力的創(chuàng)作，所以只有創(chuàng)作技術(shù)與創(chuàng)作藝術(shù)完美的結(jié)合在一起，再溶入文化、歷史、民族的特點，才會使你的動畫更具有生命力。在近幾年我國對三維動畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了高度的重視和支持，專門設(shè)立機構(gòu)或者是組織來重點研究和培養(yǎng)這樣的新型人才以及新興技術(shù)的創(chuàng)新，國家也在不斷的引進西方發(fā)達國家高新技術(shù)，培養(yǎng)新型化人才需求，相信不久的未來，三維動畫將普及到千家萬戶。三、三維動畫未來發(fā)展的運用領(lǐng)域隨著計算機在影視領(lǐng)域的延伸和制作軟件的增多，三維動畫的技術(shù)靈活性極大地解決了影視拍攝的局限性問題，彌補了拍攝角度的不足，并且其資金需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人工拍攝的需要，還不用擔(dān)心外景地天氣和季節(jié)的變化，較節(jié)省時間。制作影視特效動畫的計算機設(shè)備硬件均為3D數(shù)字工作站。未來的三維動畫將越來越繁榮。1.動畫片領(lǐng)域三維動畫異軍突起，中國三維動畫片除了在技術(shù)上要不斷學(xué)習(xí)外，首先要在三維動畫的表現(xiàn)形式上表現(xiàn)自己的風(fēng)格與特色。中國是世界上公認(rèn)的文化底蘊深厚、歷史悠久的文明古國。我國第一部動畫長片《鐵扇公主》就取材于古典小說《西游記》，這部充滿想象力的小說可能是迄今為止中國動畫片取材、改編最多的一部，有《大鬧天宮》《孫悟空三打白骨精》《人參果》《金猴降妖》等長篇演繹，有《豬八戒吃西瓜》式的幽默小品，還有們《丁丁戰(zhàn)猴王》《小八戒》等故事新編。此外，《哪吒鬧海》取自《封神演義》，《一幅壯錦》《人參娃娃》《阿凡提》《孔雀公主》等則來源于民間傳說。其次，雖然二維動畫創(chuàng)作呈現(xiàn)下降趨勢，但是其勢力也是不容小覷的，如，日本的動漫行業(yè)發(fā)展至今仍然如此鼎盛。我們可以在制作三維動畫片時融入傳統(tǒng)的二維繪畫技術(shù)，或在以三維技術(shù)為主的動畫片制作中加入二維動畫技術(shù)。兩者是同時發(fā)展、不可或缺的，只有這樣，動畫片的表現(xiàn)手法才能越來越多，呈現(xiàn)出融合之美。有很多動畫電影都是二維與三維的結(jié)合，如《誰陷害了兔子羅杰》《小馬王》《埃及王子》就是較為經(jīng)典的二維與三維完美結(jié)合的動畫電影。2.廣告領(lǐng)域三維動畫除了被用于制作動畫片與制作電影特效等外，還被運用于廣告等其他各個領(lǐng)域。在廣告領(lǐng)域，通過電子媒介，三維動畫廣告、立體雜志、三維電視、CG電影宣傳片等的制作成為現(xiàn)實。隨著技能發(fā)展，在未來人們可以在路邊、橋梁、隧道、街景、夜景、自然景觀等處實現(xiàn)三維廣告宣傳。觀者通過某個特殊設(shè)備就可以在櫥窗中看到立體虛擬的三維動畫廣告，這樣廣告會更加形象、直觀、環(huán)保，而且方便隨時更換、修改。如今，國內(nèi)外大部分的影視廣告都或多或少地運用了三維動畫技術(shù)，呈現(xiàn)在大家面前的是唯美的畫面、驚嘆不已的視覺效果。眾多功能日趨強大的三維軟件給現(xiàn)代動畫的設(shè)計制作帶來了極大的方便，也為廣告設(shè)計師們開拓了更廣闊的創(chuàng)意空間。三維動畫豐富的表現(xiàn)手法，如自由的燈光設(shè)置，任意的夸張變形，豐富的材質(zhì)貼圖以及特效的制作，增強了影視廣告的藝術(shù)表現(xiàn)力，超越了一般影視藝術(shù)的表現(xiàn)局限，充分發(fā)揮設(shè)計者的想像力和創(chuàng)作思維的表現(xiàn)力。3.交通領(lǐng)域在交通領(lǐng)域，三維技術(shù)能更加方便地被運用于交通指示燈，并且隨著技術(shù)的發(fā)展甚至可以替代交通指示燈。三維虛擬動畫指示燈將更加立體化，更加清晰、靈活，通過三維軟件建立直觀模式，并賦予模型標(biāo)準(zhǔn)的交通手勢，那么駕駛者在高速路上行駛將更加方便快捷，并更具安全性。4.建筑領(lǐng)域3D打印技術(shù)也說成增材制造技術(shù)，是相對于傳統(tǒng)的機加工等“減材制造”技術(shù)而言的，是基于離散/堆積原理，通過材料的逐漸累積來實現(xiàn)制造的技術(shù)。它利用計算機將成形零件的3D模型切成一系列一定厚度的“薄片”，3D打印設(shè)備自下而上地制造出每一層“薄片”最后疊加成形出三維的實體零件。這種制造技術(shù)無需傳統(tǒng)的刀具或模具，可以實現(xiàn)傳統(tǒng)工藝難以或無法加工的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造，并且可以有效簡化生產(chǎn)工序，縮短制造周期。根據(jù)其技術(shù)和使用材料的特點，3D打印技術(shù)特別適合于某些制造領(lǐng)域，尤其是建筑領(lǐng)域。例如，2011年8月21口，蘇州的建筑材料公司盈創(chuàng)使用一臺巨大的3D打印機，采用特殊的墨水—混凝土進行打印，在一天內(nèi)主要利用可回收材料，建造了10棟200平方米的毛壞房，展不了3D打印機的強大功能。根據(jù)現(xiàn)有的資料分析，3D打印可以以如下方式建造建筑物：（1）全尺寸打印。這個方向的限制很明顯，建筑越大所需要的3D打印機越大，更重要的是3D打印機越大，打印精度和打印速度就會變差。所以現(xiàn)階段的單一打印主要是解決3D打印房屋的一些基本問題如材料、控制、精度等。（2）分段組裝式打印。即建筑的模塊化，在工廠里把每塊打印好，最后在現(xiàn)場進行組裝。這種方法的優(yōu)點是解決了建筑尺寸的限制，缺點是現(xiàn)場的組裝工作又涉及到勞動密集型，提高了成本。（3）群組機器人集體打印裝配。就是一群3D打印機像蜜蜂一樣共同執(zhí)行任務(wù)（比如打印整幢房屋）。這樣，打印機的尺寸跟建筑尺寸無關(guān)，同時打印機的智能要求也可以大大降低。這種自組織自協(xié)調(diào)的群體智能方式也是現(xiàn)在人工智能的研究方向。3D打印不僅是一種全新的建筑方式，更可能是一種顛覆傳統(tǒng)的建筑模式。與傳統(tǒng)建筑技術(shù)相比，3D打印建筑的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：更快的打印速度，更高的建筑效率；不再需要使用模板，可以大幅節(jié)約成本；更加綠色環(huán)保，減少建筑垃圾和建筑粉塵，降低噪聲污染；減少建筑工人的使用，降低工人的勞動強度；節(jié)省建筑材料的同時，內(nèi)部結(jié)構(gòu)還可以根據(jù)需求運用聲學(xué)、力學(xué)等原理做到最優(yōu)化；可以給建筑設(shè)計師更廣闊的設(shè)計空間，突破現(xiàn)行的設(shè)計理念，設(shè)計打印出傳統(tǒng)建筑技術(shù)無法完成的復(fù)雜形狀的建筑。近20年來，3D打印技術(shù)取得了快速的發(fā)展，所用的材料種類越來越多，成形結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，零件的精度越來越高，使3D打印技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴大。根據(jù)美國技術(shù)咨詢服務(wù)協(xié)會wohler的報告，全球3D打印市場持續(xù)增長，2012年3D打印設(shè)備與服務(wù)全球直接產(chǎn)值是22.04億美元。如此巨大的市場讓世界各國都十分重視3D打印技術(shù)，而金屬材料3D打印是3D打印技術(shù)最前沿的部分之一，在航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用迅速擴大，未來具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?.土木工程防災(zāi)中虛擬現(xiàn)實的歷史可以追溯到20世紀(jì)50年代，早期的VR技術(shù)應(yīng)用于軍事和工程行業(yè)，VR技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)遍及各個行業(yè)領(lǐng)域，如城市規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計、文物保護、交通、房地產(chǎn)、娛樂、軍事、家電、地理、教育、工業(yè)等。虛擬現(xiàn)實動畫因為具有參與感和臨場感和一定的交互能力，所以在土木工程防災(zāi)中有非常重要的作用和意義。近年來城市災(zāi)害的頻發(fā)給國民經(jīng)濟帶來嚴(yán)重?fù)p失，凸顯了土木工程防災(zāi)的重要性。VR等可視化仿真技術(shù)可為災(zāi)害的事前準(zhǔn)確模擬提供服務(wù)。以VR技術(shù)軟件為平臺，調(diào)用相關(guān)專業(yè)軟件的分析結(jié)果，可直觀地展現(xiàn)災(zāi)害風(fēng)險的發(fā)生過程及受災(zāi)群眾的疏散過程，對風(fēng)險的預(yù)防指導(dǎo)有重要意義。VR技術(shù)對城市防災(zāi)仿真的最終目標(biāo)是對災(zāi)害的發(fā)生情況進行精確預(yù)演。計算機仿真技術(shù)與VR技術(shù)在城市土木工程防災(zāi)流程中的應(yīng)用主要集中在應(yīng)急準(zhǔn)備階段中的設(shè)計與施工階段、防災(zāi)宣傳教育；應(yīng)急處置階段中的災(zāi)害模擬仿真；災(zāi)害后處置階段中的防災(zāi)設(shè)施修復(fù)等方面。例如，把VR技術(shù)運用到隧道避難模擬圖中。將VR技術(shù)與EXODUS、SmartFire等軟件結(jié)合應(yīng)用在隧道建設(shè)前期。該方案包括從前期設(shè)計到事故發(fā)生時避難分析在內(nèi)的情形。該模擬通過設(shè)置隧道位置和逃生通道間距等，運用EXODUS仿真災(zāi)害模擬，同時還使用SmartFire軟件進行了火災(zāi)發(fā)生時的分析。這些專業(yè)逃生仿真軟件以流體動力學(xué)的相關(guān)理論為基礎(chǔ)，考慮了溫度、煙霧等對逃生造成的不利影響。最終，利用可視化軟件UC-win/Road對解析結(jié)果進行表達。該模擬對于隧道的逃生通道等的設(shè)計具有科學(xué)的指導(dǎo)作用。通過展示可以對海嘯侵襲中相關(guān)防災(zāi)設(shè)施的作用效果及淹沒區(qū)范圍等有直觀、形象、科學(xué)的了解，據(jù)此可以合理安排防災(zāi)設(shè)施的建設(shè)及人員疏散預(yù)案，為決策提供可靠的依據(jù)。VR技術(shù)在土木工程防災(zāi)各階段的仿真模擬可以提前發(fā)現(xiàn)各階段運作程序中的缺陷、防災(zāi)設(shè)備的潛在問題，為設(shè)計者、決策者做出預(yù)防決策提供科學(xué)依據(jù)。對災(zāi)害的防御研究最理想方法是對其進行計算機仿真，虛擬仿真的最終目標(biāo)：一是通過模擬找到土木工程設(shè)計結(jié)構(gòu)的缺陷，指導(dǎo)改進工作，使土木工程結(jié)構(gòu)有足夠的抗沖擊能力；二是能夠?qū)こ淌転?zāi)情況進行精確的預(yù)演，以便提前做出行動。VR技術(shù)由于其真實直觀的效果，在以后的城市土木工程防災(zāi)中必將發(fā)揮重要的作用。但其只是對預(yù)設(shè)場景、狀況的演示