摘 要
智能化生产单元，是每一个数字化无人化工厂所具备的基本单元。智能化装备制造业离散型的加工单元。其本质意义是把一组加工某一部件或者加工某一种类的部件集成成一组生产线。其生产线具有模块化、智能化、高度集成化、一体化、智能化的加工特点，实现了数字无人化工厂的数字交互接口。具备批量生产的特点。从资源轴、 管理轴和执行轴这三个角度，来实现基本工作单元的模块化、自动化、信息化，从而实现工厂的数字化、高效率运转。
智能化生产单元分为几个方面从体系机构上看，包括模块化、单元化、集成化和一体化四部分。模块化和单元化可以令产品快速得到推广，集成化服务于一条产线，一体化解决了一个系统范畴的智造生态环境。
智能化生产单元三维动态展示通过栩栩如生的三维动态演示设计，将生产线上的各种动画图像进行模拟与演示并呈现，用3ds Max2018等三维软件，进行三维建模、渲染以及动画的制作，通过Adobe Photoshop CC 2017、Adobe Premier、Adobe After effects进行后期包装设计。为客户提供产品的讲解、宣传及其销售提供解决方案，通俗形象及生动地描述了该产品的情况。
关键词：三维动画；生产线；脚本；模型；渲染
1 设计策划
1.1 设计调研
近年来，全球各主要经济体都在大力推进制造业的复兴。在工业4.0、工业互联网、物联网、云计算等热潮下，全球众多优秀制造企业都开展了智能工厂建设实践。
据中国工程院院长周济介绍，智能生产是智能制造的主线，而智能工厂是智能生产的主要载体。随着新一代人工智能的应用，今后20年，中国企业将要向自学习、自适应、自控制的新一代智能工厂进军。新一代人工智能技术和先进制造技术的融合，将使得生产线、车间、工厂发生革命性大变革，提升到历史性的新高度，将从根本上提高制造业质量、效率和企业竞争力。在今后相当一段时间里面，生产线、车间，工厂的智能升级将成为推进智能制造的一个主要战场。
查找相关资料，了解产品实际工作过程，采集数据，产品对比。
1.2 设计风格
设计的风格关乎于设计本身，一个好的项目风格可以使得项目本身更加的立体，项目本身存在的动画应该与其风格相辅相成，大型场景项目应该体现出恢宏大气之感，小型厂房项目应该保证整体舒适得体，细小型零件项目应该保证其加工精良，大项目不必微观到极致，人有气质，而项目也有风格。
宣传片在目前的应用主要分为五大类：企业培训流程类、楼盘模拟游览类、产品介绍类、企业宣传类、节庆类等几大方面。企业宣传类，简单的说介绍企业文化，你走入公司，人事带你观看的正是企业动画宣传片。楼盘类宣传片讲究舒适得当。产品介绍讲究真实客观。企业培训流程讲究高效通明。节庆讲究欢快。我的生产线正是产品介绍类，我要表现的正是一种真实客观的感受，生产线和厂房的比例应该趋近于真实的比例。后期特效应该保证在最少的特效上保证生产线展示的完整。
展示宣传片的影片风格主要分为三大类。第一类：气势磅礴型国家水电，三峡大坝，港口码头，我国的征兵皆有这种风格类型，这类所主要阐述的产品或者宣传基本上物品比较大，或者表达的精神思想比较强烈，使人心灵震撼。如图2.1所示。
图2.1征兵宣传片
第二类：朴素真实，表达的物品的真实性，一般用于实物商品的广告宣传片或者中小产品的宣传片，强调可靠真实。如图2.2所示。
图2.2小米手机宣传
2 设计制作
2.1 动画制作
首先根据相关图片、文字介绍、图纸等进行三维模型、场景的搭建。而在项目进行中通常会遇到诸多情况，在模型制作以及场景搭建的过程中就会分为几种不同情况。
2.1.1 三维建模
在三维建模方面会根据项目提供资料的完整度选择不同建模方法。绝大多数的建模方法以下几种：
1.solid works文件导入，这样的模型更加趋近于真实模型，但是很多情况下。solid works模型存在着相当大的不足，因为面数相当相当的多所以很多时候在导入时候会进行修模处理，所谓的修模指的是利用最少的边面数进行模型简化，而修模分为以下两种高模和低模，其高模指的是在近景状态下可以看到产品细致特征。而低模指的是在十米开外可以看到大体特征。所以通过外文导入，进行优化是模型来源之一。
2.自我建模进行模型建模。
在本次项目中项目具有模型文件，由于主要表现对象为生产线所以仅需对生产线部分进行重新建模，再将其他场景模型文件导入并进行模型优化。
本次项目中的主要部件为生产线，所以先对假捻器进行精细化建模。其他部件则可直接采用项目中原有的solidworks模型进行导入修模。
在三维软件中进行建模时第一步通常是设置单位。使用3ds Max建模同样如此，第一步就是打开菜单栏中的“自定义”选项，选择“单位设置”在此界面中设置建模所需要的单位，此处可将单位设置为米、厘米、毫米，如图3.1 3.2所示。
图3.1 单位设置
3 调整灯光材质
关于灯光，灯光分为很多种，3dmax主要是用于制作动画，而vray则是用于真实性渲染，所以此次项目使用的是vray光。在现实生活中，存在着很多光，宏观上来讲自然中光大多数都是平行光。因为太阳虽然是个球体，但是经过如此之长的距离，在地球上的太阳光也变成了一束平行光。光有单一的太阳光还不够，为了突出真实性。在厂房的四周还是要打上平行光，来体现屋外晴空，屋内亮堂的真实感。如下图3.24所示，为厂房灯光图。
图3.24整体灯光图
关于太阳光的参数如下图3.25所示。
图3.25太阳光参数
关于参数的解释，浑浊：在现实生活中由于空气的污染呈现出现。更多的是存在于改变其阳光环境。早上，中午，黄昏的空气浑浊程度不禁想同。所以浑浊参数为3.5，阳光强度为下午到黄昏之时。（具体参数还是由其材质本身决定）。臭氧：天空中的清澈度。臭氧含量越高，太阳光线越黄，臭氧越低太阳光线越纯。强度倍增。主要的光线强度参数，强度越高则光线越强。阴影细分：夏天的午后光线强烈的时候，我们看到光线的影子十分的清晰，所以这个参数是和太阳光产生的影子来决定的，其阴影细分越高，影子便越发清楚。（阴影细分越高，渲染时间越长）阴影偏移：顾名思义其代表阴影偏移的位置。中午偏移最小，赤道偏移最小。下图为室内渲染图，如图3.26所示
图3.26室内灯光图
4 易拉宝设计
易拉宝主要是近几年来产品以及企业宣传的一种简易的广告，其方便携带，容易布置的特点逐渐被各大会场所青睐。
易拉宝的设计属于平面设计，其主要将相应的图片、文字进行合理的排版设计从而制作成一页易拉宝。在易拉宝制作过程中我们同常会使用Photo shop、AI等绘图软件进行制作。
本次项目主要使用Photo shop进行的易拉宝的制作，易拉宝的风格是根据宣传的作品的风格决定的。在日常的制作的过程中。我主要的做了一下两个版本的易拉宝：
1号易拉宝：画面呈现蓝色，强调科技感。类齿轮的设计使得宣传的产品更加具有科技感。如下图3.29所示。
图3.29蓝色易拉宝
5 结 论
本次通过对智能化生产线动态展示设计这个毕业设计从根本上达到了预期的效果。最终完成了近3分钟的演示视频项目中也是使用当下主流软件来制作三维动画。
(1)本课题撰写脚本为智能化生产线的整体展示、工作原理展示、细节功能展示。动画影片主要是利用定点摄像机，漫游摄像机来展现智能化生产线的整体工作流程。
(2)本课题主要用3dmax三维软件进行动画制作。Vray渲染软件进行渲染操作，通过vray材质进行赋予，使得动画效果看的更加逼真，灯光渲染主要是利用vray进行灯光材质的渲染。更加柔和，更加逼真。
(3)使用Adobe Premier软件进行剪辑。三维的动画制作软件渲染软件渲染出了序列帧而Adobe Premier软件对3ds Max中生成的序列帧进行剪辑色温调差，剪辑之后节奏合理。
(4)使用Adobe After effects软件进行后期特效制作，利用之前ae制作的字幕和工具条进行拖拽。Adobe After effects软件使得视频特效更加丰富粒子感更加具有科技感。
(5)使用Adobe Premier软件进行影片合成。将Adobe After effects软件剪辑的视频导入进至Adobe Premier软件中，根据脚本将动画特效，序列帧视频结合在一起。
本次的项目制作利用当下主流的三维动画软件3dmax，主流的渲染软件vray，主流的后期剪辑软件ae，pr软件进行后期的剪辑。明确渲染参数，在保证资源参数的高效利用率面前确保真实性最大化。虽渲染时间长，但是工作周期还是和预想相同，由于篇幅所限，论述的相对较为简易。
在现如今的机械装备制造业当中，需要绝对逼真的动画渲染软件进行后期加工推广。
