基于三維技術制作“適應性免疫應答過程”動畫的探索與實踐

孫嘉

【摘要】三維圖形技術被人們所看重，在高性能的PC機上可以完成對三維動畫的制作。醫(yī)學中普遍存在抽象性和微觀性等特點，對其進一步溝通和了解存在著很大的困難。免疫學是一門理論性、抽象性和邏輯性都較強的學科，其核心內(nèi)容是免疫應答，依托免疫細胞和免疫分子實現(xiàn)功能，這是微觀的事物，不但抽象而且難以理解。用三維動畫了表現(xiàn)免疫應答的過程，能在小的時間段內(nèi)模擬出實際發(fā)生漫長的過程。動畫制作的時候就要確定要做什么和通過什么方式去表現(xiàn)。三維動畫制作難度大一直是制約三維醫(yī)學動畫的發(fā)展的重要因素，如果降低制作難度縮短制作周期對三維醫(yī)學動畫的發(fā)展有重要的意義。

【關鍵詞】三維 醫(yī)學 動畫 適應性免疫應答

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）09-0010-02

The exploration and practice of animation of adaptive immune response process which based on 3D technology

Sun jia

Guangdong Medical University： Educational Technology and Information Center

【Abstract】Three dimensional graphics technology is valued by people， in the high-performance PC machine can complete the production of three-dimensional animation. Immunology is a theoretical， abstract and logical strong discipline， its core content is the immune response， relying on immune cells and immune molecules to realize the function， this is the microscopic things， is not only abstract but also difficult to understand. The process of immune response with the three dimensional animation performance， can simulate actually occurred in a small period long process. When the animation will determine what to do and how to behave. 3D animation is difficult ，it has always been important factors restricting the development of 3D medical animation， if reduce production difficulty to shorten the production cycle is of great significance for the development of 3D medical animation.

【Key words】 3D Medicine Animation Adaptive Immune Response

一、引言

隨著三維影像技術的發(fā)展，三維圖形技術被人們所看重，在高性能的PC機上可以完成對三維動畫的制作，一些影視特效、虛擬現(xiàn)實、3D 動畫可使用高性能PC機完成。三維動畫作為一種大眾化的視聽藝術表現(xiàn)形式，它已經(jīng)廣泛的進入人們的生活中。三維動畫發(fā)展是電腦動畫技術的一個重要的勢頭，目前中國三維動畫處于一個良好的上升階段。動漫行業(yè)在政府的大力扶持和鼓勵下，動漫作品的年產(chǎn)量逐年增長，由 2002年的 2 萬分鐘，增長為 2010 年的22萬分鐘，2011年達到26萬分鐘，而2012年動漫制作量為22分鐘，比同比下降15%，其中一點重要原因是國家政策方面，“十二五”規(guī)劃國家從追求產(chǎn)量向支持優(yōu)秀作品轉變，積極鼓勵動漫企業(yè)從數(shù)量到質量轉型。醫(yī)學是嚴謹?shù)膶W科，醫(yī)學中普遍存在抽象性和微觀性等特點，對其進一步溝通和了解存在著很大的困難。

二、動畫制作分析

免疫學各個分支的研究都極大的促進了現(xiàn)代生物學和醫(yī)學的發(fā)展。它集細胞生物學、微生物學、分子生物學等學科于一體，內(nèi)容抽象，概念多，前后內(nèi)容銜接緊密，機制復雜，是一門理論性、抽象性和邏輯性都較強的學科， 其核心內(nèi)容是免疫應答，依托免疫細胞和免疫分子實現(xiàn)功能，這是微觀的事物，不但抽象而且難以理解。用三維動畫了表現(xiàn)免疫應答的過程，能真實、清晰地展示視域中的每一個細節(jié)，在小的時間段內(nèi)模擬出實際發(fā)生漫長的過程，并進入對象的內(nèi)部結構進行展示，也能輕松模擬在顯微條件也難以看見的過程，能表現(xiàn)強調的真實感、空間層次感；計算機技術高速發(fā)展，三維動畫在我們的生活中應用的越來越多。

針對于適應性免疫應答過程的三維動畫制作要了解整個過程，適應性免疫應答可人為地分為以下三個部分：1、識別活化階段又稱抗原識別階段；2：增殖分化階段；3、效應階段，對這三個部分如何形象的表達出來要形成一個清楚的觀念，然后圍繞這一個過程進行設計。在動畫制作前，就要清楚表現(xiàn)對象是誰，動畫中包含哪些角色；要表達的內(nèi)容是什么；動畫的內(nèi)容在那里發(fā)生，角色在環(huán)境中處于什么樣的位置；角色動作何時發(fā)生，鏡頭如何移動，一個分鏡頭何時開始何時結束；內(nèi)容的結果為什么會發(fā)生，角色為什么會做他們正在做的事。

三、制作手段

細胞模型的構建主要是基于基于polygon技術的polygon建模、基于曲線技術的NURBS建模二種建模技術制作各種細胞分子模型，各種細胞獨立制作。在前視圖中建一個幾何體，編輯面板把幾何體的段數(shù)調高讓幾何體能更好的變形。把幾何體塌陷為ploy 建模，進到到點層級，調整點的位置制作出外形，用軟化命令使它線條柔和，這樣建各類細胞的模型。

動畫制作上主要使用Maya制作動畫鏡頭，使用After Effects進行后期編輯和動畫特效，使用Photoshop進行圖形圖像處理。使用軟件maya 建出虛擬模型，包括分子模型：抗原、抗體、細胞因子；細胞模型：T/B淋巴細胞、抗原提呈細胞等。然后用軟件的動畫功能做出免疫應答分鏡頭輸出，再使用After Effects進行加工并使用Photoshop進行圖像處理，最終做出針對適應性免疫應答過程的動畫成品。

四、總結

在動畫制作中遇到的問題主要是三維制作動畫難度大，耗時長這，醫(yī)學動畫它不是為了表現(xiàn)技術而去制作，它是要說明一個現(xiàn)象，那么根據(jù)現(xiàn)實情況采用二維圖片模擬大場景，在關鍵部分則分析是看二維動畫還是三維動畫更適合表現(xiàn)內(nèi)容。采用結合的手法能降低醫(yī)學動畫的制作難度，縮短動畫的制作周期。三維動畫制作難度大一直是制約三維醫(yī)學動畫的發(fā)展的重要因素，如果降低制作難度縮短制作周期對三維醫(yī)學動畫的發(fā)展有重要的意義。

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東莞市社會科技發(fā)展項目編號2014106101045