虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動(dòng)畫制作中的應(yīng)用

摘 要：我國動(dòng)畫制作與國外相比起步時(shí)間較晚，然而，在發(fā)展速度發(fā)面卻極為驚人，從早期的無聲動(dòng)畫、黑白動(dòng)畫、彩色動(dòng)畫，到現(xiàn)在的三維動(dòng)畫，我國在動(dòng)畫制作領(lǐng)域已經(jīng)取得了顯著成就。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動(dòng)畫制作中得到了廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了我國動(dòng)畫制作的現(xiàn)代化進(jìn)程。本文以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動(dòng)畫制作中的應(yīng)用為研究內(nèi)容，在介紹我國三維動(dòng)畫制作現(xiàn)狀的同時(shí)，對此類技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，從而說明虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國動(dòng)畫行業(yè)發(fā)展中的重要作用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；三維動(dòng)畫；動(dòng)畫制作；應(yīng)用

作為多媒體教學(xué)的重要內(nèi)容之一，三維動(dòng)畫制作與其它動(dòng)畫制作形勢相比除制作成本較高以外，其涉及到的技術(shù)也較為復(fù)雜，針對我國當(dāng)前的動(dòng)畫制作水平，三維動(dòng)畫制作效率和質(zhì)量都無法達(dá)到要求。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的日益成熟，以及該技術(shù)在三維動(dòng)畫制作領(lǐng)域的不斷滲透，我國在三維動(dòng)畫制作領(lǐng)域得到了快速發(fā)展，與其他國家間的差距不斷縮小。

一、三維動(dòng)畫制作現(xiàn)狀

相比較普通動(dòng)畫制作來說，三維動(dòng)畫制作的關(guān)鍵在于對動(dòng)畫元素的計(jì)算機(jī)處理，通過計(jì)算機(jī)圖形軟件的操作，利用圖像生成技術(shù)和處理技術(shù)對相關(guān)元素進(jìn)行整合，因此，三維動(dòng)畫制作對人員的綜合能力也有著一定程度的要求。

在三維動(dòng)畫制作流程方面，主要分為三個(gè)階段。第一階段是三維動(dòng)畫的前期制作，在此過程中動(dòng)畫制作人員需要對角色進(jìn)行場景和模型的設(shè)計(jì)，也是三維動(dòng)畫制作中最為關(guān)鍵的部分；第二階段則是三維動(dòng)畫的中期制作，動(dòng)畫制作人員需要借助計(jì)算機(jī)軟件對動(dòng)畫元素細(xì)節(jié)加以調(diào)整，并設(shè)置軟件中的各項(xiàng)參數(shù)，完成動(dòng)畫元素的渲染和處理；第三階段則是三維動(dòng)畫的后期制作，除了針對之前完成的工作進(jìn)行處理和整合外，還需要根據(jù)動(dòng)畫制作流程的安排細(xì)節(jié)部分的修改。

通過一系列動(dòng)畫作品的效果和質(zhì)量可以看出，我國在三維動(dòng)畫制作領(lǐng)域與歐美發(fā)達(dá)國家之間依然存在較大差距，但是，近年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在三維動(dòng)畫制作領(lǐng)域應(yīng)用的推廣，我國三維動(dòng)畫制作水平得到了相當(dāng)程度的提高。目前，我國在三維動(dòng)畫制作方面主要面臨人才缺乏的實(shí)際問題，專業(yè)人才隊(duì)伍的培養(yǎng)成為我國在這一領(lǐng)域取得突破的關(guān)鍵。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動(dòng)畫制作中的應(yīng)用

三維動(dòng)畫制作不僅對人員的綜合技術(shù)水平要求較高，其中所使用到的計(jì)算機(jī)軟件、硬件也應(yīng)當(dāng)滿足一定的配置要求，否則，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三維動(dòng)畫制作不僅效率低下，最終作品質(zhì)量也將無法達(dá)到要求。

以《秦時(shí)明月》為例，這是一部由我國專業(yè)動(dòng)畫制作團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制作的一部歷史題材的三維動(dòng)畫作品，在制作過程中就使用了大量的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。比如，在人物建模過程中，為體現(xiàn)出人物動(dòng)作的流暢性，對人物動(dòng)作細(xì)節(jié)的過程加以保留，就需要借助虛實(shí)結(jié)合的方式，使用計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)建與現(xiàn)實(shí)場景相同的模型，加快建模速度，使動(dòng)畫人物的靈活性、真實(shí)性更高。

不僅如此，在某些特殊元素的建模方面，則借助了三維掃描技術(shù)對實(shí)物進(jìn)行全景掃描，獲得三維數(shù)據(jù)，借助三維坐標(biāo)點(diǎn)的方式在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲，根據(jù)真實(shí)圖片中的色彩完成染色。人物動(dòng)作的捕捉則是借助人體定位標(biāo)識進(jìn)行動(dòng)作獲取，從而避免了通過軟件方式進(jìn)行設(shè)動(dòng)畫人物動(dòng)作設(shè)計(jì)的復(fù)雜流程。

三維動(dòng)畫制作中所涉及到的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可在數(shù)據(jù)獲取后對相關(guān)動(dòng)畫參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，以便于導(dǎo)演制作時(shí)將鏡頭設(shè)置在任意位置，甚至可以實(shí)現(xiàn)由觀眾主導(dǎo)的視角點(diǎn)播，調(diào)動(dòng)觀眾參與的熱情。

《秦時(shí)明月》這部國產(chǎn)三維動(dòng)畫作品一經(jīng)播出，在全國范圍內(nèi)引起了巨大的反響，作為新時(shí)期國產(chǎn)動(dòng)畫的代表，《秦時(shí)明月》以其優(yōu)美的畫面設(shè)計(jì)、逼真的人物造型，以及流暢的人物動(dòng)作，為我國三維動(dòng)畫制作開辟了新的道路。

三、虛擬環(huán)境建設(shè)對于三維動(dòng)畫制作的意義

通過實(shí)踐可以看出，三維動(dòng)畫制作對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著較強(qiáng)的依賴性，其中，為確保虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用效果達(dá)到最佳，則需要在虛擬環(huán)境建設(shè)方面投入大量的精力。首先，對用于動(dòng)作捕捉的攝像機(jī)位置進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，通常來說，攝像機(jī)的數(shù)量要大于3臺，多安裝在攝影棚的頂部和四周，用戶立體影像投射的設(shè)備則可以安裝在攝影棚的頂部中央位置。

其中所使用的三維空間掃描儀，則可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，為保證虛擬環(huán)境建設(shè)過程中預(yù)留足夠的拍攝空間，其它使用到的設(shè)備則可以在屏幕對面墻壁的一側(cè)進(jìn)行擺放。

除固定空間虛擬環(huán)境建設(shè)外，還包括人物動(dòng)作捕獲的動(dòng)態(tài)虛擬環(huán)境建設(shè)，在模特身上安置的動(dòng)作捕獲傳感器，需要根據(jù)人物動(dòng)作快慢、復(fù)雜等一系列要素的變化進(jìn)行調(diào)整，從而獲取更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)采樣率較低所帶來的三維動(dòng)畫中人物動(dòng)作卡頓、遲滯等現(xiàn)象出現(xiàn)。

由此可以看出，虛擬環(huán)境建設(shè)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心，在構(gòu)建虛擬環(huán)境的過程中，需要綜合考慮多個(gè)方面的因素，以達(dá)到最佳的數(shù)據(jù)采集效果，為三維動(dòng)畫制作提供完備的數(shù)據(jù)支撐。

四、總結(jié)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動(dòng)畫制作中的應(yīng)用，不僅能夠推動(dòng)我國動(dòng)畫制作的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展，也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在跨行業(yè)領(lǐng)域滲透成功案例。為更好的利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)服務(wù)于我國三維動(dòng)畫制作，則需要在學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)和理念的同時(shí)，結(jié)合我國動(dòng)畫制作的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在這一領(lǐng)域的全面突破。

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作者簡介

劉強(qiáng)（1998.05—），性別：男；民族：漢；籍貫：四川省成都市，電子科技大學(xué)成都學(xué)院學(xué)生。