三維動漫制作與虛擬現(xiàn)實結(jié)合技術(shù)研究

余 翔

(南平市農(nóng)業(yè)學(xué)校，福建 南平 354200)

當(dāng)前我國動漫行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程緩慢，動漫制造技術(shù)較之日本而言還存在很大的差距。尤其是很多中小動漫企業(yè)的動漫作品制作成本高、效率低、作品品質(zhì)不高，導(dǎo)致動漫產(chǎn)業(yè)難以得到快速發(fā)展。三維動漫制作與虛擬現(xiàn)實結(jié)合技術(shù)作為當(dāng)前動漫產(chǎn)業(yè)的主流，在不斷深化研究中取得了較為可觀的成效。通過對虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)的研究，較之傳統(tǒng)3D動漫技術(shù)而言，傳統(tǒng)3D技術(shù)主要是通過計算機進(jìn)行創(chuàng)意和后期制作，這種方式對于工作人員專業(yè)能力要求較高，需要經(jīng)過建模、美工、燈光和電影特效軟件制作，成本高、效率低，共鳴性不高。而三維動漫制作與虛擬現(xiàn)實結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用，可以提升動漫逼真度，提升制作效率，推出更多高品質(zhì)的動漫作品。

一、三維動漫制作現(xiàn)狀

三維動漫是一個新興產(chǎn)業(yè)，其中涉及到視覺生理學(xué)、計算機圖形學(xué)、藝術(shù)學(xué)和生物學(xué)等等，中國的《熊出沒》、《十面埋伏》等電影動畫中，都不乏3D技術(shù)的應(yīng)用，完成了很多常規(guī)鏡頭無法拍攝和呈現(xiàn)的畫面，視覺沖擊力更強，也更加逼真。三維動漫通過逼真和精湛的技術(shù)，為觀眾呈現(xiàn)出更加生動、形象的畫面，受到了觀眾的熱烈歡迎，并被廣泛應(yīng)用在動漫制作中。三維動漫制作較為成熟的國家能當(dāng)屬美國和歐洲國家，日本和韓國等國家的三維動漫技術(shù)水平也在快速發(fā)展，尤其是在數(shù)字化時代背景下，我國的三維動漫技術(shù)獲得了廣闊的發(fā)展空間。以《秦時明月之百步飛劍》來看，作為國內(nèi)首部大型武俠三位動畫連續(xù)劇，一經(jīng)推出就受到了動漫迷的矚目和歡迎，第一部《百步飛劍》總投資在1000萬人民幣左右，全系列八部動畫總投資超過5000萬元人民幣。從中可以看出，我國的三維動漫技術(shù)不斷推陳出新，無論是制作效率還是成本控制方面都取得了較為可觀的成效。較之歐美和日韓的三維動漫而言，《秦時明月》改變了以往以單一二維技術(shù)為主的畫面，無論是人物角色還是場景均是采用三維CG影像和卡通渲染技術(shù)呈現(xiàn)。此種三維影像表現(xiàn)方式中集合了二維技術(shù)和三維技術(shù)的優(yōu)勢，促使動漫人物形象更加精美細(xì)膩和寫實，具有強烈的視覺沖擊力，帶給觀眾別樣的視聽體驗。與此同時，《秦時明月》以無線和奇幻為主題，風(fēng)格唯美奇幻，通過三維技術(shù)進(jìn)行動漫制作開發(fā)，可以根據(jù)實際情況來重復(fù)調(diào)節(jié)人物、場景元素，制作成動畫多種場景，可以有效提升制作效率，降低制作成本。

如果是從角色表現(xiàn)方面，《秦時明月》中引用了前沿的高新動態(tài)捕捉技術(shù)，可以捕捉演員動作。以往的動畫制作中，借助計算機三維動畫制作軟件來調(diào)整角色動作，動作需要操作人員逐幀調(diào)整，工作量較大，效率偏低，耗費的成本較高。如果是運用Motion Capture基礎(chǔ)上的動畫制作系統(tǒng)，可以將人物動作數(shù)據(jù)記錄下來，輸入到計算機系統(tǒng)中，通過處理在鏡頭中恢復(fù)呈現(xiàn)，控制材質(zhì)的變化。此種方式可以更加精準(zhǔn)地捕捉人物動作，動作效果更加連貫，呈現(xiàn)出獨特的畫面效果。由此可以了解到，我國的三維動漫技術(shù)不斷創(chuàng)新和發(fā)展，逐漸開辟了新的局面。

二、三維動漫制作技術(shù)

(一)三維動漫的前期制作

三維動漫的前期制作主要包括人物形象和場景設(shè)計，設(shè)計分鏡頭稿本，是后續(xù)動畫制作活動開展的基礎(chǔ)所在。通過建立動畫模型，在深層次了解劇本內(nèi)容和意圖的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對人物角色和場景的設(shè)計創(chuàng)造，同時還要考慮到色彩材質(zhì)和照明方面。

(二)三維動漫的中期制作

在三維動漫的中期制作階段，主要是將人物形象和場景畫面的概念化階段，利用Maya和3Dmax等軟件進(jìn)行建模和渲染，實現(xiàn)對動漫畫面的處理。在這個過程中，要求三維動漫制作人員具備較強的專業(yè)能力、藝術(shù)修養(yǎng)和美術(shù)功底，同時具備更強的創(chuàng)新能力，可以將更多的新穎內(nèi)容融入其中。對于人物和場景模型的材質(zhì)貼圖，主要是在滿足人物角色形象和場景需求的材質(zhì)，促使模型和實際事物相似度更高，呈現(xiàn)出更具質(zhì)感的人物形象。不同物體選擇不同的材質(zhì)，其中包括phongE、Lambert、Anisotropic和Blinn等等，促使物體更加細(xì)膩、真實。如果是在特殊情況下可以選擇self-illumination和normal等通道來調(diào)整動畫效果。在此基礎(chǔ)上，對動畫進(jìn)行渲染和制作，可以大大增強畫面張力和表現(xiàn)力。

燈光的運用應(yīng)該力求以還原自然光為目的，對人物、場景的明亮部分的補光，促使色調(diào)更加真實、形象，提升氣氛渲染力，藝術(shù)表現(xiàn)力可以得到有效提升。畫面的呈現(xiàn)還需要做好攝像機的控制，結(jié)合拍攝規(guī)律在三維軟件中使用攝像機工具，實現(xiàn)對分鏡頭腳本的控制，促使鏡頭更加生動、流暢，呈現(xiàn)出更加逼真的畫面效果。鏡頭的控制，主要是通過遙、跟、拉和移等方式，在不同場景選擇通過不同的畫面構(gòu)圖方式和焦距呈現(xiàn)。在軟件中使用攝像機工具進(jìn)行處理，同真實攝像機原理相類似，并非是所有的鏡頭移動變化，需要在特定情節(jié)中使用，促使畫面更加生動、形象。

(三)三維動漫的后期制作

對于三維動漫的后期制作，主要是根據(jù)實際要求將前期制作和

中期制作有機整合，在了解劇本整體故事走向的基礎(chǔ)上，對聲音、畫面片段進(jìn)行后期剪輯處理，形成一個完整的動畫。三維動畫的制作，需要相互信任和相互合作，鼓勵創(chuàng)新，整合美學(xué)和計算機學(xué)等知識，貼近實際生活進(jìn)行創(chuàng)作。在當(dāng)前的三維動漫制作中，通過計算機技術(shù)的應(yīng)用，可以提升制作效率，降低失誤幾率。

三、3D動漫和VR技術(shù)的結(jié)合

3D技術(shù)和VR技術(shù)的整合，在不斷創(chuàng)新和完善中取得了較為可觀的成效，結(jié)合技術(shù)主要是以運動捕捉技術(shù)和三維掃描儀為代表。運動捕捉技術(shù)是借助現(xiàn)代化技術(shù)營造一個交互的虛擬環(huán)境，可以調(diào)動公眾參與性，在觀看過程中看到場景的同時，猶如身臨其境，可以有效拉近觀眾和畫面之間的距離。此種技術(shù)在三維動畫制作中，集合了聲學(xué)式運動捕捉、光學(xué)式運動捕捉和電磁式運動捕捉等等。物體在運動過程中，通過關(guān)鍵部位的跟蹤器收集信息，借助計算機進(jìn)行信息處理，后期根據(jù)實際需要進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。

動漫制作中，對于手繪的動漫人物形象，需要耗費大量的時間和精力，資金投入量較大，甚至制作出來的動漫無法真實還原人物動作和形象。通過動作捕捉技術(shù)，可以在短期內(nèi)呈現(xiàn)出逼真的畫面，投資成本更少。

通過對計算機捕捉系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息采集的特性來看，借助Maya軟件進(jìn)行編寫一個中間人插件，促使運動捕捉系統(tǒng)采集得到的數(shù)據(jù)得到充分應(yīng)用，在三維動漫制作中具備可調(diào)性，開發(fā)出更加人性化的操作界面。人性化的操作界面，不僅是對動漫制作人負(fù)責(zé)，還可以有效降低制作時間和工作強度，提高動漫制作品質(zhì)。

四、結(jié)論

綜上所述，在三維動漫制作中，傳統(tǒng)動漫制作技術(shù)局限性較大，通過虛擬現(xiàn)實結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用，尤其是3D技術(shù)和VR技術(shù)的整合，營造一個交互的虛擬環(huán)境，可以調(diào)動公眾參與性，在觀看過程中看到場景的同時，猶如身臨其境，可以有效拉近觀眾和畫面之間的距離，大大提升動漫逼真度，加深觀眾的視聽體驗。更為關(guān)鍵的是，可以降低成本和工作強度，提升制作效率，制作出高品質(zhì)的動漫作品，對于我國動漫產(chǎn)業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展，在國際動漫產(chǎn)業(yè)競爭中占據(jù)更大份額具有深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)：

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