三維角色動畫制作的關(guān)鍵技術(shù)分析

王雨+李林鍇

摘 要：隨著社會不斷的發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)水平逐漸提高，人們的生活質(zhì)量得到了全方面的改善，對于物質(zhì)生活需求也越來越高。三維動畫制作技術(shù)已經(jīng)成為了影視劇特效、教育教學(xué)以及科學(xué)研究等領(lǐng)域中不可缺少的一部分?；诖耍疚膶θS角色動畫制作關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了簡單的研究。

關(guān)鍵詞：三維角色；動畫制作；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1005-5312（2017）21-0153-01

我國計算機(jī)動畫產(chǎn)業(yè)在未來的發(fā)展空間十分巨大，然而，其在實際發(fā)展過程中由于種種因素的制約，導(dǎo)致我國計算機(jī)動畫產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到限制。為了保證我國動畫產(chǎn)業(yè)可以健康、穩(wěn)定的發(fā)展下去，就應(yīng)該提高對三維角色動畫制作的重視，加強(qiáng)對專業(yè)人才的培養(yǎng)，只有這樣才能提升我國三維角色動畫制作質(zhì)量與效率，促進(jìn)我國三維動畫制作技術(shù)發(fā)展。

一、三維動畫制作技術(shù)概述

（一）三維動畫概述

三維動畫，又被稱作為3D動畫，是新興動畫制作產(chǎn)業(yè)。其在制作過程中要求相關(guān)工作人員通過三維動畫制作軟件建立對應(yīng)的動畫模型，模擬制作全過程；其次，根據(jù)動畫角色形象構(gòu)架出對應(yīng)的動畫模型以及場景，之后再將動畫場景與劇情結(jié)合，設(shè)定出完整的角色模型運行軌跡，模擬運動全過程；最后，對動畫角色的基礎(chǔ)模型進(jìn)行合成，合成完之后進(jìn)行打光處理，輸出全新的動畫畫面①。

（二）三維角色動畫制作技術(shù)流程

三維角色動畫的制作全過程主要由以下幾點組成：（1）角色建模：明確動畫形象，根據(jù)制作軟件構(gòu)建出對應(yīng)的角色模型。工作人員制作過程中可以利用不同的應(yīng)用技術(shù)、軟件，并將三維動畫軟件制作中的幾何圖形、三維掃描技術(shù)等進(jìn)行模的。最后再通過現(xiàn)有的角色模型平面制作軟件進(jìn)行設(shè)計；（2）角色骨骼構(gòu)：根據(jù)現(xiàn)有的角色模型，進(jìn)行骨骼構(gòu)造，只有這樣才能為接下來的制作設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。因此，工作人員在工作期間應(yīng)該以基礎(chǔ)模型為模版進(jìn)行操作，并通過物體連接的關(guān)系來明確動畫骨骼關(guān)系；（3）動畫角的蒙皮合成：磨皮合成又被稱作為蒙皮綁定，主要指動畫角色在設(shè)計過程中將角色模型與骨骼體系結(jié)合，只有這樣才能保證骨骼體系可以更好的支配角色基礎(chǔ)模型。在對骨骼體系進(jìn)行蒙皮合成工作時，要做好骨骼體系與模型動作的調(diào)整工作，并以模型為基礎(chǔ)進(jìn)行角色動作擬定，只有這樣才能保證三維角色動畫制作工作可以順利進(jìn)行下去；（4）運動控制：通過蒙皮合成之后的動畫角色模型可以有效的對動畫角色骨骼進(jìn)行控制，并保證角色動作全過程符合作品劇情發(fā)展需求②。

二、三維角色動畫制作的關(guān)鍵技術(shù)

（一）三維角色的建模技術(shù)

三維角色建模技術(shù)主要由以下幾種技術(shù)組成：（1）幾何建模技術(shù)：三維動畫制作軟件在實際應(yīng)用過程中可以根據(jù)不同角色的使用需求進(jìn)行建模。其中主要包括表面建模、細(xì)分表面建模、多邊形表面建模、雕刻建模等。其中的雕刻建模在三維角色動畫設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。而幾何建模主要對已經(jīng)完成的動畫角色建模過程進(jìn)行設(shè)計，并要求工作人員具有較強(qiáng)的美術(shù)功底，只有這樣才能保證設(shè)計工作可以順利進(jìn)行下去；（2）三維掃描技術(shù)：三維掃描技術(shù)主要對動畫角色進(jìn)行全方面掃描，并將所得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析。掃描技術(shù)主要在幾何建模中on得到了廣泛的應(yīng)用可以有效的提升的角色動畫制作的質(zhì)量與效率；（3）圖像建模技術(shù)：主要通過數(shù)碼攝像機(jī)對不同角色進(jìn)行拍攝，并將所得出來的照片通過軟件合成，得出三維模型③。

（二）三維角色的運動控制技術(shù)

通過三維動畫制作軟件可以有效的將所得出來的骨骼體系進(jìn)行分析，并以動畫角色的需求為基礎(chǔ)制定出一項全新的設(shè)計方案，并以骨骼為基礎(chǔ)進(jìn)行模塊設(shè)計，只有這樣才能保證三維角色動畫的設(shè)計工作可以順利進(jìn)行下去。其次，在三維軟件中，可以將現(xiàn)有的三維骨骼系統(tǒng)模塊通過人工設(shè)置的形式進(jìn)行操作，并利用鼠標(biāo)對已經(jīng)完成的角色骨骼進(jìn)行建模。在實際建模過程中還應(yīng)該做好三維角色動畫的控制工作，并將現(xiàn)有的動畫系統(tǒng)創(chuàng)新、完善，當(dāng)工作人員建立完動畫角色之后，可以通過動畫色產(chǎn)生的形式進(jìn)行三維角色動畫設(shè)計④。

設(shè)計人員在工作期間可以通過動作捕捉系統(tǒng)對角色的動作全過程進(jìn)行捕捉，并將所得的捕捉數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，之后將所得的數(shù)據(jù)信息輸入到對應(yīng)的三維角色模型中，并通過三維動畫角色進(jìn)行畫面設(shè)置，提升畫面的清晰度，滿足現(xiàn)代人們的觀看需求，促進(jìn)我國計算機(jī)動畫產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

三、總結(jié)

三維角色動畫制作關(guān)鍵技術(shù)是三維動畫的制作基礎(chǔ)，對于各個領(lǐng)域的發(fā)展來說起到了非常重要的作用。本文對三維角色動畫制作關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了簡單的分析，文中還存在著一定的不足，希望我國專業(yè)技術(shù)人員加強(qiáng)對其的研究。

注釋：

①李雙武，張成文.三維動畫中角色造型設(shè)計的相關(guān)問題研究[J].湖北函授大學(xué)學(xué)報，2015（14）：97-98.

②孫新領(lǐng)，李揚波，馬紹惠.光學(xué)式運動捕捉技術(shù)在人體動畫中的應(yīng)用研究[J].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2013（03）：17-19+23.

③繆麗，付輝，郭新蕾，郭永鑫，楊開林，趙林明.港珠澳大橋島隧工程施工過程三維仿真[J].南水北調(diào)與水利科技，2011（03）：71-74.

③錢磊.基于雙目視覺的三維書寫系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京：中國科學(xué)院大學(xué)（工程管理與信息技術(shù)學(xué)院），2013.