成都师范学院物理与工程技术学院 成都 611130
摘要：Lumion软件以其界面友好、操作简单、快速高效、形象生动等优点越来越多的应用于在数字化三维建筑的效果展示。虽然Lumion软件不能创建和修改模型，但它支持多种格式的模型导入，有丰富的景观模型库，能快速完成不同的场景设计得到清晰度很高的图片和视频。
关键词：Lumion；数字化三维建筑；效果展示
近年来随着我国建筑工程领域BIM技术的快速推广应用，越来越多的BIM相关软件被用来解决设计、施工、运维中的实际问题。采用数字化三维建模软件进行设计后再用Lumion软件进行效果展示越来越受到工程技术人员的喜爱。Lumion软件与3dmax相比，具有界面友好、操作简单、快速高效、形象生动等优点，可以达到更加逼真的效果。
一、Lumion软件概况
Lumion是2010年由荷兰Act－3D公司开发的一款实时的3D可视化工具软件。主要用来制作静帧作品和电影，现在主要运用的领域包括建筑、规划和设计等。Lumion操作界面友好，模型库资源多，兼容性好能导入多种格式的三维模型和动画，渲染需要的时间短，能满足多种场景图片和动画制作的需求，方便初学者快速熟练的掌握和运用。Lumion软件采用 GPU渲染技术，大大降低了CPU的占用率，能够在短时间内创造惊人的建筑可视化效果。相对于BIM其他三维渲染和漫游工具，Lumion软件更具专业性、高效性和优异性，因此常用于 BIM 成果的渲染和效果表现。
二、模型准备及导入
Lumion软件本身不能创建和修改模型，但它兼容性好支持多种格式三维模型和动画导入，如dae、fbx、3ds、obj、dwg、dxf等格式。例如建筑工程中通常采用的Revit软件创建的三维房屋建筑模型可以以fbx格式导出，再导入Lumion软件中；Sketch Up软件创建的三维房屋建筑模型可以以dae格式导出，再导入Lumion软件中。三维房屋建筑模型导入Lumion中后，可以调整模型到适合的位置，进行旋转和平移（包括高度调整），并可放大和缩小。
图1 三维建筑模型导入
三、模型检查
三维房屋建筑模型导入Lumion中后有可能发生材质贴图错误，需要对模型中的材质错误进行修改调整。Lumion中可供选择的材质有草、木头、砂石等自然材质；也有室内装修用的瓷砖、木地板等材质；还有室外用到的砖、瓦等材质以及油漆、玻璃等材质。
四、场景设置
根据建筑总平面图和建筑物周边环境设定场景，如设置草地、树木等绿化环境；设置海洋、水池等水体；设置山地、丘陵、峡谷地形；通过地形材质赋予山坡以砂、石、土壤等材质，通过选择图片设置沙漠等地区的地貌。可选择建筑物所在地的适合的天气模式，如选择不同类型的云，可以调整太阳的高度和方位，可以将环境设置为白天或夜晚。
图2 场景设置
五、景观素材配置
Lumion中有丰富的景观模型库，在Lumion中，包含了多种树木和花草，为景观设计提供了极大的便利。乔木与灌木种类多，可以满足景观多层次配置的要求。在Lumion的模型库中，不仅提供了丰富的植物模型库，还有飞机、热气球、轮船、汽车、自行车等交通工具。设计者还可以在模型库中找到椅子、桌子等家具布置在房间里或室外草坪上。软件模型库中还有自带的房屋建筑模型、篮球场、休闲长椅等。模型库中也可以设置灯光，展现夜晚灯光效果下的场景，除了普通灯光外彩色的灯光如红色、绿色等灯光也可以进行设置。在特效模型库中还可以添加正在燃烧的火、动态的彩烟、喷泉到场景中。在音乐模型库中可以选择多种声音添加到场景中，如在燃烧的壁炉或篝火处可以添加物体燃烧的声音，在喷泉处可以添加水声，在人群中添加多人说话的喧嚣声等，当动态漫游走近燃烧的火或喷泉、人群时就能从小音量到大音量听到声音，让场景更加生动逼真。有生命的人和动物也可以在模型库中找到然后放置到场景中，其中很多都有动画效果，如做运动的人，天空中飞翔的飞鸟、水池中游玩的鸭子、草地上的悠闲散步的奶牛等来表现更为真实细腻的三维动态效果。
图3 素材设置
六、静帧图片渲染
在场景中选择三维表现效果较好的位置取景，拍照。通过调节云量多少，是否添加雨、雪、雾等设置晴天、阴天、雨天、雪天、雾天等多种天气场景。通过调节太阳高度和太阳位置，设置午夜、黎明、正午、黄昏等多种时段场景。利用Lumion自带的渲染工具，选择渲染照片的像素即可生成静帧图片，有电子邮件、桌面、印刷、海报4种像素供选择，其中电子邮件渲染速度最快且保存时占用空间最小，而渲染效果最好的是海报。
图4 渲染后的图片
七、三维漫游动画生成
通过Lumion中视频编辑的功能，可以制作云层动画、汽车行驶动画、日出日落动画、下雨动画、下雪动画等。
首先运用拍照功能即关键帧记录若干漫游位置设定漫游路径，即在每一个关键帧的位置设定一次角度和焦距，之后设置动画时间，即可生成视频。如设置动画时间后添加了特效，如添加天空和云就可以制作云层移动动画；添加雨或雪就可以制作下雨动画、下雪动画；若想制作汽车行驶动画则在添加特效时需要添加移动特效并设置汽车起始位置确定移动路径。所有这些动画经过渲染即可导出视频。
图6 添加雪特效后播放视频查看效果
八、虚拟现实文件导出
在文件界面，选择输出场景和模型命令，可在Lumion中快速输出LS格式文件；若只选择输出场景命令，则输出的是LS格式的场景文件。LS作为三维场景文件，可以在任意一台装有Lumion的电脑中打开，从而实现虚拟漫游。通过虚拟的三维漫游，用户可以犹如身临其境地漫步在三维场景中，欣赏建筑景观。
图7 文件输出
九、结论
Lumion软件应用于数字化三维建筑模型的展示、快速进行景观布置方面有操作简单，对硬件需求低，能够控制制作成本，节省制作时间等优点，可以得到清晰度很高的图片和视频，可以进行动态漫游，获得身临其境、逼真的震撼效果。
参考文献：
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[2]陈驰.基于Lumion3D的传统建筑景观空间三维可视化表现_以石鼓书院为例驰[J].城市建筑，2017年5月：73-75.
作者简介：王娟，1979年4月出生，女，籍贯辽宁盘锦，副教授，同时也是高工，硕士学位，研究方向：建筑信息化。
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3.1沥青路面摊铺前，对下卧层需认真检查，及时清除泥灰，处理好软弱层，保证下卧层稳定，并宜喷洒0.3-0.6kg/m2粘层沥青。
3.2原材料质量和混合料质量严格按《沥青路面施工及验收规范》的要求进行选定、拌制和施工。
3.3沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求，保证上下的良好连接；并从设计施工养护上采取措施有效地排除雨后结构层内积水。
3.4路面结构设计应做好交通量调查和预测工作，使路面结构组合与总体强度满足设计使用期限内交通荷载要求。上基层必须选用水稳定性良好的有粗粒料的石灰、水泥稳定类材料。
4.治理措施：
4.1如夹有软弱层或不稳定结构层时，应将其铲除；如因结构层积水引起网裂时，铲除面层后，需加设将路面渗透水排除至路外的排水设施。然后再铺筑新混合料。
4.2如强度满足要求，网状裂出自沥青面层厚度不足时，可采用铣削网裂的面层后加铺新料来处理。加铺厚度按现行设计规范计算确定；如在路面上加罩，为减轻反射裂缝，可采取各种“防反”措施进行处理。
4.3由于路基不稳定，导致路面网裂时，可采用石灰或水泥处理路基，或注浆加固处理，深度可根据具体情况确定，一般为20-40cm。消石灰用量5%-10%，或水泥用量4%-6%。待土路基处理稳定后，再重做基层、面层。
4.4由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时，可根据情况，分别采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强。水稳定性好、收缩性小的半刚性材料是首选基层。基层加强后，再铺筑沥青面层。
（四）反射裂缝
1.现象：
基层产生裂缝后，在温度和行车荷载作用下，裂缝将逐渐反射到沥青表面，路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。对于半刚性基层以横向裂缝居多，对于柔性路面上加罩的沥青结构层，裂缝形式不一，取决于下卧层。
2.原因分析：
2.1半刚性基层收缩的反射裂缝。
2.2在旧路面上加罩沥青面层后原路面上已有裂缝包括水泥混凝土路面的接缝的反射。
3.预防措施：
3.1采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝。
3.1.1基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压，要防止碾压时含水量过小，压实度和强度不足，造成强度裂缝。
3.1.2对分段施工的基层，在碾压时，应预留3-5米混合料暂缓碾压，待下段混合料摊铺后一起碾压，以利于衔接。对于分层碾压的基层，上下层的接头应错开3-5米，以减少出现裂缝的机会。
3.1.3合理选择混合料的配比，控制细料数量；重视结构层的养护，并及早铺筑上层或进封层以利于减少干缩缝。
3.2在旧路面加罩沥青路面结构层前，可铣削原路面后再加罩，或采用铺设土工布、搁栅后再加罩，以延缓反射裂缝的形成。
4.治理措施：
4.1缝宽小于2mm时，可不作处理。
4.2缝宽大于2mm时，可采用改性乳化沥青或改性沥青（如SBS改性沥青）灌缝。灌缝前须先清除缝内垃圾，缝加碎粒，并保持缝内干燥。灌缝后撒粗砂或3-5mm石屑。
结束语
总言之，作为路桥施工质量控制的重点工作之一，对混凝土裂缝的有效防治是保证路桥施工质量的关键。因此需要分析出路桥裂缝的发生原因，以采取强化温度控制、强化施工控制以及有效的裂缝修补方法，以实现对路桥裂缝的有效防治，从而保证路桥的施工质量及使用寿命。
参考文献：
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[4]冯峰. 路桥工程沥青路面裂缝防治分析[J]. 民营科技. 2015（01）
论文作者:王娟
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/15
标签：裂缝论文; 模型论文; 动画论文; 基层论文; 路面论文; 面层论文; 场景论文; 《建筑细部》2019年第12期论文;