Lumion 在BIM 技术建筑表现的应用

周 坤 谭 健

(中国航天建设集团有限公司技术中心，北京 100071)

1 简述

可视化—BIM 最直观的优势:BIM 的可视化体现在三维模型，能够把传统抽象的二维图纸自然地通过具象的三维模型被视觉感知，从而达到由难变易、由繁到简、深入浅出、由抽象到直观的目的。

BIM 技术具有强大的三维表现能力，例如三维碰撞检查、虚拟施工、三维动画渲染和漫游、三维模型校验等［2］。

业主在进行销售或有关于建筑宣传展示的时候需要用到经过渲染的三维动画，给人以真实感和直接的视觉冲击。然而，对广告宣传公司的相关人员来说，三维建模是相当复杂的过程，好一点的公司有着大量的素材进行拼接整合，但往往不能很好地传达出业主希望通过建筑表现出来的真谛。同样，通过相关渲染软件进行三维建模需要投入大量的人力物力，效果却不尽人意。因此，饱含工程数据的BIM 可以成为二次渲染开发的模型基础，大大提高了三维渲染效果的精度和效率。Revit 软件自身以及将模型导出配合Lumion 做建筑表现越来越服务于建筑方案前期推敲以及后期建筑表现(图1-2)。

图1 北京十二中项目

图2 济南西河项目

2 建筑表现软件Lumion 介绍

随着建筑表现行业的兴起和快速发展，软件技术不断地进步和更新，伴随着行业应运而生的渲染软件有很多种。比如传统的渲染软件有vray 渲染器，新兴的有Lumion 虚拟现实软件。如何高效率、高质量的完成建筑效果表现制作，是建筑表现行业追求的终极目标。

Lumion 是近年来出现的新一代3D 可视化工具，为建筑设计行业提供了全新的动画表现平台，在改善表现效果、提高制作效率、降低制作成本、增进客户交互等方面均有不俗的表现，对建筑设计的后期制作形成有力的冲击，它简单易学、可以实时渲染的特点使得它自上市以来，在短短的几年里就得到了迅速地普及。

3 BIM 技术带来建筑表现的变革

3.1 Revit 自身具备的渲染漫游功能

在传统的二维模式下进行方案设计时无法很快地校验和展示建筑的外观形态，对于内部空间的情况更是难于直观地把握。在Revit 中我们可以实时地查看模型的透视效果、创建漫游动画、进行日光分析等，并且方案阶段的大部分工作均可在Revit 中完成，无需导出其他软件，使设计师在与甲方进行交流时能充分表达其设计意图［3］。

图3 Revit 模型局部渲染图

Revit 可以进行室内外渲染以及局部构件的渲染以及漫游(图3)。大部分建筑构件在创建完毕后就可以进行照片级渲染，以观察方案的情况，方便建筑师及时查找可能出现的问题进行处理。在Revit 中要得到真实外观效果，我们需要在渲染之前为各个构件赋予材质。Revit 提供了内容丰富的材质库，这些材质均针对建筑师进行过优化，几乎无需对材质进行过多的参数设置便能得到逼真的渲染效果。

另外云渲染是Autodesk 公司推出的一项服务，它允许用户把Revit 模型上传到云渲染服务器进行在线渲染，并且可以在云中对多个项目进行同时渲染。通过在云中渲染可节省时间并降低项目成本。生成真实照片级的逼真可视效果，既不会占用桌面，也无需专门的硬件，对于计算机硬件不足的用户来说是一个不错的选择。

3.2 借助其他渲染器Lumion 进行建筑表现

Revit 提供了能够满足建筑师需要的基本渲染功能外，根据项目的需要也可以导出到其他软件中进行渲染。目前Revit 支持较好的渲染软件主要有Artlantis、3d Max、Lumion 等。

Lumion 是荷兰Act-3D 公司开发的新一代3D可视化工具，Lumion 是在先进的即时3D 技术的基础上，配合3D 设计软件所创建的模型，成为当今建筑设计、景观设计以及城市规划设计的最佳动画表现平台。

1)是GPU 即时渲染的软件，让设计师真正地把握设计的最后效果，即使是中方案的讨论阶段，也可以即时地看到效果。

2)提供完美的自然场景生成，可随意改变白天黑夜效果，可随意绘制阳光、天空、云雾、树木、植物、地貌、山川、河流等。

3)提供了丰富的场景素材。

Lumion 在实践项目中的应用:

以下通过两个实际项目来具体说明lumion 在BIM 中的应用。

项目一:为济南市西河片区A -2 地块建设项目为高层办公及基地内的附属设施(图2)。

项目二:为北京市第十二中学东校区(图1)。

3.2.1 前期准备工作

Revit 可以导出dwg、dxf、fbx 文件，感觉都不理想。只有dae 格式的文件导入Lumion 后比较理想，Lumion 在revit 中安装好插件后即可方便地导出。在附加模块—外部工具Revit to Lumion Bridge 中将revit 模型导出(图4)。导出Revit 模型之前最好将材质外观进行微调，以避免导入Lumion 进行材质赋予时材质外观差别太小使Lumion 将其默认为同一材质，从而无法将材质区分修改。在这两个项目中我们在revit 模型中就已经将各构件材质进行了很大程度的区分，为导入lumion 后调整材质提供方便。

图4 Revit 模型导出步骤

对于模型量较大的建筑群，宜逐个建筑单体分批导入，而后再进行拼接，这样做的好处是方便后期进行某个模型的修改。在这两个项目中由于模型量偏大，我们还是将模型分批导出。

同一类型的物体放在同一图层内，我们将建筑物、交通设施、植被、人物等分别放置在不同图层提升平时模型操作速度，减少后期针对某一部分单独渲染时对电脑的消耗。

3.2.2 调整材质

调整本项目外墙涂料、玻璃、金属等材质。双击模型的任意部分高亮显示后进入材质编辑模式，通过调节RGB 值、反射率、透明度、光泽度等对模型各部分进行材质调节。新版本Lumion5 新加入123 材质球，现拥有648 个可用材质，所有材质都经过更新成(物理属性)基础的材质球。新的材质编辑界面，要优化材质通常是一件花时间完成的事情，Lumion5 重新设计了材质编辑界面，这减少了调整材质花的时间。

3.2.3 lumion 环境与摄像机设定

场景中的模型材质初步调节完毕之后，我们开始在之前已经确定的镜头路径中布置镜头内的配景。

Lumion 文件的保存和分享与一些传统软件的直接拷贝文件不同，它不是一个单独的文件，而是一个存在于我的文档中的一个以Lumion 命名的文件夹中，具体位置为我的文档/LUMION。在LUMION 文件夹中包含两个文件夹分别为Scenes 文件夹和Library 文件夹［1］。我们在Lumion 中的所有操作都保存在这两个文件夹中。

Scenes 文件夹包含所有的场景环境参数以及对导入模型的位置和大小的改变信息。

Library 文件夹中包含导入Lumion 中的模型。这两个部分缺一不可，不然即使场景打开了，里面的模型也会变成红色的问号。

在分享场景的时候通常是拷贝整个Lumion文件夹中的Scenes 文件夹和Library 文件夹到自己的电脑中的相同位置。要养成随时在自己专门建立的存档盘中保存Lumion 存档的习惯。为了避免我的文档文件夹过大，每次使用其他存档之前都应删除个人电脑上的我的文档中Lumion文件夹中的Scenes 文件夹和Library 文件夹，然后再复制别人分享给你的这两个文件夹到Lumion 文件夹中。

图5 济南西河项目Revit 办公楼模型

图6 北京十二中项目Revit 模型

图7 济南西河项目模型外观Lumion 渲染图

图8 北京十二中项目Revit 模型导入Lumion 后夜景渲染图

3.2.4 lumion 添加灯光、加入配景

济南西河项目(图5)和北京十二中项目(图6)通过灯光特效添加聚光灯、点光源等进行夜间场景制作，通过对灯光的调整达到需要的可视化效果。

为导入的模型添加陪体，例如植物、人物、车辆、景观小品等，在给场景添加植物的时候不能随意添加，需要遵循植物配置的原则—功能性、生态性与艺术性。

3.2.5 Lumion 输出(动画与静帧图像)

当我们操作完成场景后，我们可以把场景导出一个视频短片，或者是直接通过静帧系统渲染图片。以下为这两个项目的Lumion 静帧渲染图(图7-8)。

4 后期视频制作

想要制作项目的动画多媒体文件，只利用Lumion 制作出来的动画片段是不够的，我们还需要使用视频编辑软件对镜头进行修饰、调整、增加效果、配置音乐、添加文字等。

目前在PC 上的视频编辑软件有很多，例如After Effects、DIGITAL fUSION、Combustion、Shake、会声会影、Adobe Premiere、Sony Vegas 等。

5 总结

伴随着BIM 技术的不断发展，BIM 软件自身的建筑表现能力不断加强以及Lumion 配合BIM 做建筑表现会越来越服务于建筑方案前期推敲表现以及后期对外展示。

Lumion 的可视化体验将引起设计表现划时代的变革。运用Lumion 之后，设计师在方案推敲的初期就能轻松实现漫游3D 环境的操作，这对于提高设计质量有重要意义。Lumion 已经能够在短短几分钟时间内制作出高质量的静帧效果图，让其他效果图制作软件望尘莫及。Lumion 在进行动画制作时所表现出来的速度更是让其他渲染软件望尘莫及。你仅仅需要数分钟就能够作出工作所需要的动画。Lumion 能像运行三维游戏那样来进行三维可视化操作。Lumion 的出现让那些通常需要众多专业人士才能完成的任务只需要几个人就能完成。

BIM/REVIT 对建筑表现市场产生一定的冲击，面对REVIT 在建筑表现上功能不断的加强，效果图公司面临不小的压力。但是现阶段BIM 在建筑表现上的效果还是与专业的效果图公司有一定差距，虽然省去了效果图公司二次建模的劳动量，但是revit 自身渲染漫游及revit 模型导出到其他软件还存在一些问题，如模型信息有时候会出现丢失的情况，材质需要不断再调整等，因此revit 建模时就要考虑模型导出后的前期准备工作如材质分区、模型导出精度的设置。

［1］杨航等.Lumion 建筑.规划.景观.实践项目详解［M］.天津:天津大学出版社，2012.

［2］刘济禹.勇敢走向BIM2.0［M］.北京:中国建筑工业出版社，2015.

［3］廖小烽，王君峰.Revit2013/2014 建筑设计火星课堂［M］.北京:人民邮电出版社，2013.