解析三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)的結(jié)合

尹霽佳

摘要：本文通過(guò)梳理三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合的現(xiàn)狀，深入分析了三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)之間的關(guān)聯(lián)性與差異性，揭示了三維動(dòng)畫(huà)在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中所起到的重要作用，并且從多角度綜合分析并闡述了三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。本文旨在通過(guò)對(duì)三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的研究，明確兩者的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，研究?jī)烧呓Y(jié)合的主要形式，分析其最終效果和發(fā)展趨勢(shì)，以探尋更有利于新技術(shù)融合的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：三維動(dòng)畫(huà)；虛擬現(xiàn)實(shí)；應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：TP391.41；TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-9129（2017）12-0015-02

Abstract： in this paper， by analyzing the present situation of the 3 d animation and virtual reality， in-depth analysis the relevance between the 3 d animation and virtual reality and differences， and reveals the three dimensional animation that play an important role in the virtual reality environment， and comprehensive analysis from various angles and the three dimensional animation technology and virtual reality technology with the combination of the future development trend. This paper aims to the combination of the three dimensional animation and virtual reality research， clear technical advantages of the two， study the main form of the combination， analysis its ultimate effect and development trend， in order to explore more conducive to the development direction of new technology integration.

Key words： 3D animation； virtual reality； Application Research

1 三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合的現(xiàn)狀

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)源于美國(guó)，目前國(guó)際上的研究成果主要有四個(gè)方面，其中包括：感知方面、用戶界面方面、后臺(tái)軟件方面、硬件方面。從其應(yīng)用方面來(lái)看，該技術(shù)與三維動(dòng)畫(huà)的結(jié)合日趨緊密，被主要應(yīng)用于歷史、醫(yī)學(xué)、航空航天、能源礦產(chǎn)、教育、游戲和影視動(dòng)畫(huà)等領(lǐng)域。在中國(guó)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域仍相對(duì)狹窄，原因無(wú)外乎是技術(shù)較為薄弱。中國(guó)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還處在起步階段，已有部分機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、企業(yè)及高校等立項(xiàng)研究虛擬現(xiàn)實(shí)體系。從全球的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程來(lái)看，該技術(shù)在世界范圍內(nèi)仍處于初級(jí)階段，該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域有待擴(kuò)大，其市場(chǎng)前景和未來(lái)發(fā)展非?？捎^。

2 三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)之間的關(guān)系

三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)之間的關(guān)系主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

2.1 關(guān)聯(lián)性。三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)都是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)建虛擬視聽(tīng)空間。兩者都是以不斷開(kāi)發(fā)和滿足人類多重感官需求為目的進(jìn)行綜合化制作，都具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

2.2 差異性。三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)的研究側(cè)重點(diǎn)不同。三維動(dòng)畫(huà)重視通過(guò)視聽(tīng)效果展現(xiàn)和推進(jìn)劇情；而虛擬現(xiàn)實(shí)傾向于對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的還原和仿真。三維動(dòng)畫(huà)的鏡頭語(yǔ)言豐富，可以采用主觀視角或者客觀視角進(jìn)行演繹；而虛擬現(xiàn)實(shí)的鏡頭語(yǔ)言相對(duì)單一，主要是以體驗(yàn)者的視角進(jìn)行觀察。三維動(dòng)畫(huà)主要完成視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的創(chuàng)作；而虛擬現(xiàn)實(shí)則更重視拓展多維化的感官體驗(yàn)。三維動(dòng)畫(huà)的觀眾與作品的互動(dòng)相對(duì)被動(dòng)，而虛擬現(xiàn)實(shí)則要體驗(yàn)者主動(dòng)進(jìn)入虛擬環(huán)境逐步深化體驗(yàn)。

3 三維動(dòng)畫(huà)在虛擬現(xiàn)實(shí)中的作用

三維動(dòng)畫(huà)在虛擬現(xiàn)實(shí)中的作用至關(guān)重要。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在構(gòu)建模擬的真實(shí)世界時(shí)，必須通過(guò)三維模型、三維材質(zhì)貼圖、三維燈光渲染、三維角色綁定、三維動(dòng)畫(huà)特效、攝像機(jī)三維運(yùn)動(dòng)軌跡等三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)，這種重要的基礎(chǔ)性無(wú)可替代。三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)的結(jié)合，主要體現(xiàn)在三維立體效果、三維仿真質(zhì)感、交互性等方面。因此，三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)視覺(jué)仿真環(huán)境的基礎(chǔ)與根本。

4 三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合的發(fā)展

4.1 軟、硬件的發(fā)展。我國(guó)三維動(dòng)畫(huà)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)雖然落后于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，但發(fā)展勢(shì)頭良好，發(fā)展速度也很快，并且終端軟、硬件的更新使得體驗(yàn)者能夠更加輕松的獲得體驗(yàn)。體驗(yàn)者通過(guò)手機(jī)端應(yīng)用程序，并且配合簡(jiǎn)易的VR眼鏡就可以體驗(yàn)到虛擬現(xiàn)實(shí)效果，這使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)迅速走下神壇，來(lái)到普通消費(fèi)者身邊。未來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還會(huì)不斷深入開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)程序，擴(kuò)大虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)程序中的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將會(huì)突破現(xiàn)階段的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)局限，進(jìn)而開(kāi)拓嗅覺(jué)、味覺(jué)、語(yǔ)言控制和心理影像反饋等領(lǐng)域。這些研究將會(huì)為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)打開(kāi)新的領(lǐng)域。

4.2 在影視領(lǐng)域的發(fā)展。觀眾在觀看傳統(tǒng)的三維動(dòng)畫(huà)作品時(shí)，往往只是被動(dòng)接受劇情，很少有機(jī)會(huì)能夠主動(dòng)與之互動(dòng)，或者去影響劇情發(fā)展。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)的結(jié)合，觀眾可以自由采用任意視角、全景觀看三維動(dòng)畫(huà)作品，并主動(dòng)參與到劇情的推進(jìn)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)觀眾與三維動(dòng)畫(huà)影片的互動(dòng)。

4.3 在社會(huì)和歷史研究領(lǐng)域的發(fā)展。仿真還原是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特色和優(yōu)勢(shì)，這項(xiàng)優(yōu)勢(shì)為社會(huì)學(xué)和歷史學(xué)研究提供了更直觀的技術(shù)支持。古代書(shū)畫(huà)典籍的信息記載不便于觀察和展示，不利于全面地開(kāi)展研究。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)和三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)模擬仿真還原其歷史社會(huì)形態(tài)，無(wú)論是對(duì)現(xiàn)存社會(huì)場(chǎng)景的研究還是對(duì)已消亡場(chǎng)景的再現(xiàn)，都可以為社會(huì)和歷史研究提供更直觀的技術(shù)參考，提升研究效率，有利于研究成果的記錄和三維全景展示。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為滿足其研究需要，不斷提升信息綜合處理能力和綜合應(yīng)用能力，以便更好的服務(wù)于社會(huì)和歷史研究以及成果的傳承。

4.4 在教育和科普領(lǐng)域的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以按照教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序，配合三維動(dòng)畫(huà)演繹逼真的視聽(tīng)效果，實(shí)現(xiàn)更為直觀的教學(xué)效果。這種教學(xué)體驗(yàn)在未來(lái)的教育體系中不可或缺，它可以使教師和學(xué)生的教學(xué)互動(dòng)更加豐富，擺脫傳統(tǒng)的灌輸式學(xué)習(xí)，提高課程的接受度，還可以直接進(jìn)入仿真模擬的訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。在未來(lái)的發(fā)展中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將會(huì)以更加便捷的實(shí)踐方式，突破難以普及的瓶頸，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與教育和科普事業(yè)結(jié)合的更加緊密。

5 結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)的結(jié)合是一場(chǎng)新技術(shù)的碰撞與融合，兩者有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物將會(huì)顛覆和轉(zhuǎn)變?nèi)祟惉F(xiàn)有的感官體驗(yàn)，從而為眾多行業(yè)打開(kāi)一片新的研究和發(fā)展領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)和三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)的創(chuàng)新必然給人們帶來(lái)工作、學(xué)習(xí)、生活方式的改變，這種改變將會(huì)使人們工作、學(xué)習(xí)、生活更加便捷和輕松。本文愿為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)的結(jié)合研究貢獻(xiàn)一份力量。

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