三維角色動畫重定向技術的研究與實現(xiàn)

閻一鳴+南溪

（大連工業(yè)大學，藝術與信息工程學院，遼寧 大連 116000）

摘 要：社會不斷發(fā)展，提高了人們物質生活水平，增加了其對生活質量和休閑娛樂的關注度。三維角色動畫出現(xiàn)，為人們帶來全新感受和體現(xiàn)，人們在虛擬角色中，感受動畫魅力合格特點，緩解人們壓力，實現(xiàn)三維角色動畫休閑娛樂最大目標。20世紀末期三維角色動畫出現(xiàn)，隨著社會不斷發(fā)展，三維角色動畫人物角色更為形象，贏得眾多觀眾喜愛。本文主要就三維角色動畫重定向技術的研究與實現(xiàn)詳細分析和闡述。

關鍵詞：三維角色動畫；重定向技術；研究與實現(xiàn)

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2017）18-0127-01

一部動畫化在初期美術設計時期，設計人員創(chuàng)造角色和設計角色時，主要是對角色的外形圖進行設計，對服飾分解圖設計，對配件分解圖形進行設計，對動作和頭部動作，人物形象和表情開展設計工作等等。就三維角色動畫設計來、來說，由于設計因素和人物較多，存在一定設計難度，為了卻確保設計創(chuàng)新性和生動性，在調查和研究后，發(fā)現(xiàn)利用三維角色動畫中重定向技術具有實際應用價值。

一、三維角色動畫重定向技術研究

在三維動畫化設計中，利用三維角色動畫重定向技術設計，其你主要利用三維動畫運行信息，對信息收集和捕捉，把得到信息轉化給其它不同角色，展現(xiàn)連貫三維動畫圖案。三維角色動畫重定向技術理論思想，是優(yōu)先對人體的行為和運動捕獲，利用編輯處理設備和裝置，對其進行處理和優(yōu)化，在處理和優(yōu)化后，把動作編輯，在編輯和處理完畢后，在動畫化角色中應用，形成滿足動畫設計和制作人員需求的動畫圖案和片段。對三維角色動畫重定向技術進行研究，其在實際應用環(huán)節(jié)，優(yōu)先開展采集工作，把得到運動數(shù)據(jù)信息，在不同動畫人物模型中應用，保存以往的運動性質和特征。利用三維角色動畫重定向技術，具有自身優(yōu)勢，尅呀在維護原有運動形式基礎上，依據(jù)實際需求對數(shù)據(jù)更改，并把更改的具有應用價值的數(shù)據(jù)，在模型上應用①。

二、三維角色動畫重定向技術的實現(xiàn)

（一）解決了三維動畫化角色運動設計問題

三維角色動畫重定向技術在動畫化角色設計中應用，解決了以往存在人物動作和行為不對應問題，遇到與人體相似度大，相對應模型時，利用三維角色動畫重定向技術，單一把這些存在技術，直接的運作到運動相呼應的模型中，體現(xiàn)動畫形象性和生動性，動畫形象較為逼真，人體行為清晰和連貫。需要注意的是，因為人體的骨架結構和長度不同，在設計環(huán)節(jié)沒撒不能為動畫會出現(xiàn)平滑現(xiàn)象，兩只腳處于懸空狀態(tài)，在這一形勢下，如果利用以往的方法對動畫捕獲，無法連貫和完整得到動畫運動數(shù)據(jù)和信息。

因此，利用三維角色動畫重定向技術，對時空運動約束和重新定位，把這一角色的形象，運運作到和這一動畫具有相同關節(jié)結構，但是關節(jié)長度不同的動畫人物中，維持以往動畫質量基礎上，豐富人物表現(xiàn)力，人物動作和行為連貫，動畫線條清晰②。

（二）實現(xiàn)人體模型對不同關節(jié)構建目標

在三維動畫設計中，存在一些和三維動畫人體關節(jié)結構不同的動畫模型。由于其具有多樣化層次，比例長度不同，坐標不同等等。因此，對數(shù)據(jù)轉換來說存在一定難度，無法順利和全面發(fā)有緣模型數(shù)據(jù)和運動信息，在目標模型中展現(xiàn)。假設沒有加以修正和處理，直接把運動數(shù)據(jù)和信息，在模型上展現(xiàn)和生成，定會出現(xiàn)意向不到現(xiàn)象，導致三維角色動畫重定向后的動畫行為運作軌跡，失去原有的特征和功能。利用三維角色動畫重定向技術有效解決這一問題，運用骨骼對應性質，把骨骼對應關聯(lián)，保持骨骼最初狀態(tài)的一致性。其也利用骨骼的對應性特點，把其設置為一對一的形式，設置為一對多和多對一的形式，確保三維動畫骨骼原始姿態(tài)和運動軌跡的相同性③。

（三）充分發(fā)揮數(shù)據(jù)映射功能

三維角色動畫兩個不同角色，骨架在初始時期可能會存在相同性，但是其畢竟不是統(tǒng)一個體的骨骼和關節(jié)框架，因此，在局部設計時會存在差異性。例如：人類的腳步和狗的爪子，如果運用以往的設計框架，直接運作到人物框架中，定會導致行為和動畫運作缺失本真性。因此，利用三維角色動畫重定向技術就改善這一弊端，建立在原來骨架框架基礎上，把局部旋轉角運作為整體框架和坐標，明確目標框架，降低時空約束性，沒出分法律物理引力功能，展現(xiàn)更為自然和真實、逼真和流暢的三維動畫形象④。

三、結論

三維角色動畫重定向技術應用具有實際應用價值，解決了三維動畫化角色運動設計問題，實現(xiàn)人體模型對不同關節(jié)構建目標。充分發(fā)揮數(shù)據(jù)映射功能，維持以往動畫質量基礎上，豐富人物表現(xiàn)力，動畫形象較為逼真，人體行為清晰和連貫，人物動作和行為連貫，動畫線條清晰。

注釋：

①唐琛.三維角色動畫中運動重定向技術的研究與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學，2013.

②鄧小園.基于Kinect運動捕捉的高爾夫揮桿分析與輔助訓練系統(tǒng)的研制[D].北京：北京郵電大學，2013.

③張龍.三維動畫中運動重定向技術的研究與實現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學，2008.

④陸文宇.手部運動重定向與運動連接技術的研究[D].天津：天津大學，2009.