數字孿生 萬物可視-地圖在視覺化大屏設計中的實踐與運用（3D篇）

上週給大家分享了：2.5D地圖在視覺化大屏設計中的實踐與運用，這周我們來講講3D地圖 在視覺化大屏設計中的實踐與運用。

 一   為什麼要做三維視覺化 

我們為什麼要做三維視覺化設計？主要基於三點原因：一、基於目前智慧城市的業務特點作出的選擇；二、滿足客戶訴求；，三、設計驅動產品。

首先基於數字城市業務特點：立體的城市產生多維的資料，多維的資料需要立體的呈現。我們具備資料感知、資料分析、資料管理、資料服務等多種技術能力，將這些技術能力滿足於不同的業務需求場景。通過資料視覺化的形式將其展示出來，滿足政府客戶的需要。

關於客戶訴求這方面，我們常做的資料視覺化的專案通常有一些共性的訴求。我們把這些共性的訴求提取為：數字孿生、科技高效、綠色宜居等關鍵詞。除了以上業務背景和客戶訴求這些客觀因素之外，還有一個最重要的主觀因素：設計驅動產品，設計賦能業務。我們團隊從設計的角度出發，對業務有自己的理解，並進行支撐賦能業務。下面是我們近期的一個案例。

二   構建流程 

通過上面一個案例，我們是如何構建出來這樣一個三維的場景呢？下面我們從流程與產出、角色與工具、建立劇情與故事線三個方面進行闡述。

(1) 流程與產出

實現這樣一個三維場景的流程可以拆解為： 定義需求-準備資料-建立模型-搭建場景-資產打包與更新-程式開發-測試優化-打包部署 這八個步驟，每個步驟都有相對應的產出。

A. 定義需求

需要產品經理或者專案經理提供需求文件；

B. 準備資料

GIS/BIM/遙感影像/720全景圖/傾斜攝影OSGB資料等等，根據需求準備相對應的資料檔案。

C. 建立模型

根據上述資料，進行資料轉換，然後在三維軟體中建立起不同程度的模型。

D. 搭 建場景

準備好模型之後，將模型匯入到UE4當中，進行場景、效果、後期、特效、動畫等一系列搭建與除錯。

E. 資產打包與更新

需要進行資產結構梳理、檔案複用優化、資產更新及打包。

F. 程式開發

由UE4引擎開發工程師或者開發工程師進行程式功能和架構的開發。

G. 測試優化

邏輯測試與優化、渲染測試與優化、效能測試與優化。

H. 打包部署

程式打包、平臺部署、運維跟進。

(2) 角色與工具

根據上面八個步驟，我們來看下每個步驟所對應的一個角色和所使用到的工具。根據上述步驟，其中， “ 建立模型-搭建場景-資產打包與更新 ”  這三個步驟是和我們設計師密切相關的。這裡有一個專業的名詞 “ 技術美術（TA）” ，如果對這方面比較感興趣的同學可以對它進行一下調研。從  “ 定義需求 ” 到 “ 準備資料 ”  這兩步驟，通常是由專案經理或產品經理來完成。 “ 程式開發-測試優化-打包部署 ”  則是由開發和測試的同學來完成。

技術美術這塊主要使用的工具有：

A. QGIS

主要用於資料轉換；

B. Blender

開源三維軟體，在這裡的角色是使用其中的blender-gis外掛，將模型搭建起來；

C. C4D

精模製作;

D. UE4

場景搭建與開發；

E.Pt（Substance 3D Painter）

繪製貼圖。

(3) 技術美術TA

接下來詳細闡述一下和設計師相關的技術美術TA方面的知識。技術美術其實是美術和程式設計師之間的橋樑，確保美術資產可以輕鬆整合到遊戲中，而不會犧牲美術或超越平臺的技術限制、研發新技術、實施到專案中並培訓團隊。技術美術是一個團隊，而不僅僅是單個人作戰。每個人根據自己所擅長的內容進行分工：管線、模型、動畫、效果、特效等等。

A. 管線

主要是提供規範，比如材質製作規範、模型製作規範、命名規範等等。

B. 模型

製作場景所有模型，比如地形、建築、植被、道路、橋樑等等模型，制定LOD規則、面數優化、模型複用規範。

C. 動畫

負責專案中所有運動模組，Sequence、骨胳繫結、建築生長、歷史變遷、待機動畫、UMG動效。

D. 效果

負責場景整體畫面效果，Shader、燈光、PostProssesVolume、LUT影視級調色、環境遮罩(AmbientCubemap) 、RayTracing (光線追蹤) 、LOD、材質動畫。

E. 特效

負責場景特效和氛圍營造，人流、車流、熱力圖、風、霜、雨、雪、冰、霧、海洋、氣流模擬、晝夜模擬、動態掃描、飛線、光錐、喇叭、圓罩、噴泉、場景氛圍等。

( 4)  劇情建立-故事線

所謂故事線，就是以導演視角,基於業務需求、效果呈現等多方因素,構建三維場景瀏覽及互動邏輯,確保資料呈現的易用性及生動性。故事線串聯互動可以分為幾類：介面互動、內容互動、裝置互動、舞臺互動、鏡頭互動。

A. 介面互動

圖表、進度條、輸入框、滾動條、按鈕、色彩、下拉等UI方面的互動；

B. 內容互動

PSR變換、樣式變化、顯示方式變換；

C. 裝置互動

單擊、雙擊、懸停、拖拽、長按、右鍵、中鍵；

D. 舞臺互動

時間變換、天氣變換、光照變換、色調變化、濾鏡調整；

E. 鏡頭互動

推、拉、搖、移、定點視覺、邀遊視角、自由視角、故事線視角。

三   學習路徑 

應該如何學習三維場景這塊呢？首先建議大家以案例為切入點。由點及面的學習，通過研究案例，掌握一種效果如何製作，慢慢的形成自己的知識體系。以其中某一個效果為學習目標。如果我們想要實現這種效果，可以先提取畫面中的視覺要素，然後提煉並搜尋視覺要素關鍵詞，找到相關的案例教程之後，根據教程進行實踐操作，慢慢的由少及多形成自己的知識體系。從一個小的例項入手，增強自己的學習成就感，然後通過不斷的探索和學習達成目標效果的實現。

相關網站推薦

UE4官網、Youtube、B站、CSDN

相關大咖/博主推薦

Youtube頻道： Unreal Engine、Ryan Manning、Fabrice Bourrelly、VR Division、gameDev Outpost、CGHOW；

微信公眾號： BYMD。

可以搜尋相關教程影片或者公眾號進行學習。

今天關於3D地圖在視覺化大屏設計中的實踐與運用就介紹到這裡，希望可以給正在學習的你一些幫助與啟發。

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