VR技術(shù)與三維動畫設(shè)計的融合及應(yīng)用

【摘要】隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸衍生出了更為先進(jìn)的VR技術(shù)與三維動畫設(shè)計技術(shù)。這兩種技術(shù)各具特點(diǎn)和優(yōu)勢，也在很多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，比如VR技術(shù)通常會在文化處理、計算機(jī)程序開發(fā)中運(yùn)用，而三維動畫設(shè)計一般會運(yùn)用在平面設(shè)計與影視設(shè)計中，但是計算機(jī)技術(shù)的不斷革新為兩者的融合提供了平臺，從而進(jìn)一步擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，也使人們的感官體驗(yàn)更加豐富。

【關(guān)鍵詞】VR技術(shù)；三維動畫設(shè)計；計算機(jī)技術(shù)；感官體驗(yàn)

【中圖分類號】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

人們過去所接觸到的視覺形象不僅是二維的，而且也是直接呈現(xiàn)的，但是隨著數(shù)字化技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，VR技術(shù)與三維動畫設(shè)計逐漸融入到了人們的生活中。人們不僅可以看到更有立體感的視覺形象，而且還能通過VR技術(shù)來獲得接近真實(shí)的感官體驗(yàn)。其實(shí)VR技術(shù)與三維動畫設(shè)計之間有一些共同點(diǎn)，并且VR技術(shù)的發(fā)展中也會使用三維動畫設(shè)計來增強(qiáng)場景設(shè)計的真實(shí)感，同時三維設(shè)計中也會采用VR技術(shù)來強(qiáng)化空間感，兩者的融合得到了很多領(lǐng)域的關(guān)注與研究，并且逐漸與人們的生活更加貼近。

一、VR技術(shù)與三維動畫設(shè)計的綜合概述

VR技術(shù)也稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，這一技術(shù)的最大特點(diǎn)就是利用計算機(jī)技術(shù)建立虛擬體驗(yàn)空間，進(jìn)而讓人們獲得較為真實(shí)的感官體驗(yàn)。隨著計算機(jī)技術(shù)的日益成熟，VR技術(shù)得到了更加廣泛的應(yīng)用，其所構(gòu)建的虛擬空間更加凸顯真實(shí)性與多感性。通過VR技術(shù)構(gòu)建的虛擬空間有的是對實(shí)物的再次重現(xiàn)，有的則是存在于想象區(qū)間內(nèi)，比如建筑物模擬、汽車駕駛模擬等屬于“實(shí)物重現(xiàn)”，而某些VR游戲、VR動畫則是創(chuàng)作人員發(fā)揮想象能力而創(chuàng)造出來的。VR技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要得到計算機(jī)程序的支持，但是僅僅依靠單一運(yùn)作的系統(tǒng)程序是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要通過計算機(jī)傳感器來獲取人的感官信息，然后將這些信息與計算機(jī)程序相融合，進(jìn)而達(dá)到可以通過運(yùn)行程序來改變感官體驗(yàn)的目的[1]。通過計算機(jī)程序來獲取外界信息僅僅是VR技術(shù)的第一步，當(dāng)外界信息被統(tǒng)合在一起后相互之間還處于各自獨(dú)立的狀態(tài)，還需要建立起聯(lián)合體系來促進(jìn)各種元素之間的關(guān)聯(lián)。在這樣的基礎(chǔ)上，再結(jié)合構(gòu)建目標(biāo)，運(yùn)用VR模擬方式將相關(guān)的信息融合在一起，進(jìn)而構(gòu)建出給人真實(shí)感受的“虛擬空間”。人們在這一空間中不僅在感官體驗(yàn)上極其真實(shí)，而且還能繼續(xù)通過自己身體的動作或者其它一些方式來與“虛擬空間”形成互動，比如在駕車模擬中，人們可以通過自己的操作來達(dá)到考取駕照的目的。

三維動畫設(shè)計技術(shù)也是利用計算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)“立體化”效果的設(shè)計方式。在使用三維動畫設(shè)計時，首先是通過計算機(jī)程序來構(gòu)建出目標(biāo)圖像的二維圖像，此處的二維圖像并不是只有一個視角，而是從多個視角來構(gòu)建，而且視角越多所構(gòu)建的動態(tài)圖象越真實(shí)；其次，對照實(shí)物調(diào)整各個圖像的尺寸，并且通過觀察事物運(yùn)動來構(gòu)建運(yùn)動軌跡，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的設(shè)計參數(shù)；最后，將構(gòu)建目標(biāo)所處的環(huán)境也轉(zhuǎn)化為具體要素，比如光度、色彩等[2]。在完成這些過程后，再通過計算機(jī)的自動化程序?qū)@些要素進(jìn)行處理，比如處于同一時間段內(nèi)的要素應(yīng)該被歸為一類，并且同時播放，這樣就可以得到充滿立體感與運(yùn)動感的畫面。與二維圖像相比，三維動畫設(shè)計可以將多個二維視圖融合在一起，同時也將運(yùn)動形態(tài)融入其中，進(jìn)而讓人們感受到立體、運(yùn)動的畫面。不僅如此，三維動畫設(shè)計中也通常會利用色彩搭配來進(jìn)一步表現(xiàn)動態(tài)圖像的真實(shí)感與飽滿感。

二、VR技術(shù)與三維動畫設(shè)計的關(guān)系

三維動畫設(shè)計與VR技術(shù)都是基于計算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的設(shè)計方式，兩者之間既存在技術(shù)重合之處，也存在明顯的特點(diǎn)。首先，三維動畫設(shè)計與VR技術(shù)在處理畫面時都會用到計算機(jī)虛擬程序，目的是將實(shí)物圖像轉(zhuǎn)化為可以處理與設(shè)計的內(nèi)容，進(jìn)而構(gòu)建出極具體驗(yàn)效果的目標(biāo)圖象；其次，從這兩種技術(shù)的發(fā)展過程來看，都是以人們的需求為中心進(jìn)行研究的，而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這兩種技術(shù)越來越多地運(yùn)用于人們生活中的各個角落，并且在某些領(lǐng)域也進(jìn)行了融合，比如在BIM技術(shù)中，其模型構(gòu)建的過程中不僅利用了三維動畫設(shè)計，而且在模擬具體工作流程時使用了VR技術(shù)，使人們能夠更加真實(shí)、準(zhǔn)確地獲取到工作流程中的信息。

三維動畫設(shè)計與VR技術(shù)的區(qū)別表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，兩項(xiàng)技術(shù)的研究方向不同，三維動畫設(shè)計的研究重點(diǎn)是對畫面的處理，更希望呈現(xiàn)給人們更加立體、動態(tài)、真實(shí)的畫面，而VR技術(shù)則是將重點(diǎn)放在對“虛擬空間”的營造上，讓人們從“虛擬空間”中獲得真實(shí)的感受，所以VR技術(shù)重在體驗(yàn)，而三維動畫設(shè)計重在表現(xiàn)；其次，三維動畫設(shè)計通常會應(yīng)用在一些動畫視頻的設(shè)計中，主要用來對其中的畫面進(jìn)行處理，而其創(chuàng)新方向主要集中于對畫面形態(tài)及樣式的進(jìn)一步豐富。VR技術(shù)多運(yùn)用于生活中的一些實(shí)際場景中，比如當(dāng)前的4D、5D電影的形成就是在3D視覺的基礎(chǔ)上通過融合電影院場景等內(nèi)容達(dá)到的虛擬效果；最后，三維動畫設(shè)計在處理畫面時主要是基于畫面的特點(diǎn)來進(jìn)行，比如在設(shè)計卡通人物形象時，更多的是通過描繪人物細(xì)節(jié)來展現(xiàn)更加清晰的人物形象，而VR技術(shù)在使用時則需要從更多維度、更多視角來進(jìn)行設(shè)計，并且還需要考慮到與周邊元素的關(guān)系，比如在駕車模擬中不僅要模擬出車輛的形狀、運(yùn)行軌跡等，而且車輛所處的路面與周邊的景物等也需要細(xì)致設(shè)計。

三、VR技術(shù)與三維動畫設(shè)計融合應(yīng)用的優(yōu)勢

三維動畫設(shè)計與VR技術(shù)的融合對于雙方來說都具有極大的益處，以下從具體領(lǐng)域來分析兩者融合應(yīng)用的優(yōu)勢。

（一）促進(jìn)視覺傳達(dá)設(shè)計更加豐富多彩

視覺傳達(dá)設(shè)計中通常會應(yīng)用到三維動畫設(shè)計，目的是使設(shè)計出的產(chǎn)品在視覺上更具沖擊力與感染力，而在融入VR技術(shù)后，能夠進(jìn)一步使視覺傳達(dá)設(shè)計變得更加豐富多彩。首先，在使用三維動畫設(shè)計處理畫面時，會利用PS技術(shù)來調(diào)整畫面的明暗度、色彩對比等，使畫面更加具有層次感，而利用VR技術(shù)則可以將畫面設(shè)計成更具體驗(yàn)性的內(nèi)容，比如可以讓一些廣告產(chǎn)品與用戶更加貼近，讓用戶通過切身體驗(yàn)來進(jìn)一步了解產(chǎn)品；其次，三維動畫設(shè)計在整合畫面要素方面具有一定優(yōu)勢，可以通過整合要素來構(gòu)建新的空間格局，但是在結(jié)合VR技術(shù)后能夠使原先的空間格局更加真實(shí)、生動，尤其是對于主體之外的細(xì)節(jié)部分更能得到充分體現(xiàn)；最后，視覺傳達(dá)未來的發(fā)展趨勢是更加注重圖形語言的研究和挖掘，而VR技術(shù)的使用可以拓展新的研究方向和處理方式，進(jìn)而使圖形語言的作用得到進(jìn)一步發(fā)揮。

（二）增強(qiáng)觀眾對影視節(jié)目的感官體驗(yàn)

三維動畫設(shè)計在影視制作中占據(jù)著重要地位。一方面可以使視頻內(nèi)容的結(jié)構(gòu)處理效果得到增強(qiáng)，比如在影視的后期剪輯中，可以使用三維動畫設(shè)計來二次合成畫面，進(jìn)而使畫面之間的銜接與搭配更加合理[3]；另一方面，影片中的每一幀畫面都可以通過計算機(jī)顯示出來，而后使用三維動畫設(shè)計來修飾每一幀畫面，并且可以利用虛擬程序來觀看合成效果。利用VR技術(shù)開發(fā)的電影中，會利用三維動畫設(shè)計來完成影片的處理，但是與普通電影不同的是，VR電影能夠讓觀眾根據(jù)自己的需求來決定影片情節(jié)的發(fā)展，同時觀眾所獲得的感官體驗(yàn)會更加強(qiáng)烈，比如在槍戰(zhàn)片中，觀眾不僅能夠感受子彈朝自己飛來的驚險感，甚至還能感覺到被子彈擊中的痛感。除此之外，利用VR技術(shù)能夠使影視畫面所呈現(xiàn)的效果更加逼真，比如在人物表情、關(guān)節(jié)運(yùn)動等細(xì)節(jié)方面的塑造，能夠達(dá)到與實(shí)物基本接近的程度。

（三）促進(jìn)文化處理應(yīng)用的高效運(yùn)行

VR技術(shù)與三維動畫設(shè)計都需要通過計算機(jī)技術(shù)來達(dá)到設(shè)計目的，而VR技術(shù)更加注重通過網(wǎng)絡(luò)程序來還原實(shí)物，進(jìn)而達(dá)到真實(shí)場景的呈現(xiàn)效果。正因?yàn)榫哂羞@一優(yōu)勢，VR技術(shù)成為文化處理中的重要手段，但是在文化處理過程中也必然會使用到三維動畫設(shè)計，比如在基于某些書畫作品來還原畫中場景時，首先需要利用三維動畫設(shè)計來構(gòu)建基礎(chǔ)坐標(biāo)，使畫中內(nèi)容呈現(xiàn)出基本框架，然后再利用VR技術(shù)還原對應(yīng)的畫面內(nèi)容，之后將框架與內(nèi)容緊密結(jié)合來完成文化處理過程[4]。文化處理是現(xiàn)代文化樣式恢復(fù)工作中的重要環(huán)節(jié)，而VR技術(shù)與三維動畫設(shè)計的融合可以為這一環(huán)節(jié)的高效運(yùn)行提供條件，進(jìn)而促進(jìn)文化處理在精度方面的提升。通過VR技術(shù)構(gòu)建的虛擬空間不僅可以讓我們體會到過去的文化氛圍，而且也能基于想象來構(gòu)造出未來的文化發(fā)展情況，從而獲得更加豐富的體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫山春.中職學(xué)校三維動畫設(shè)計與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合教學(xué)研究[J].計算機(jī)產(chǎn)品與流通，2019（7）：193，195.

[2]曾龍凱.計算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在三維動畫制作中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代信息科技，2019（8）：84-85，88.

[3]吳為，孫銀.三維動畫設(shè)計與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合教學(xué)研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019（7）：165，168.

[4]屠彬輝.關(guān)于三維動畫與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的理論探析[J].傳播力研究，2019（9）：248.

作者簡介：杜嬋（1981-），女，漢族，江蘇南京人，碩士，南京視覺藝術(shù)職業(yè)學(xué)院，傳媒系，講師，研究方向：影視動畫。

基金項(xiàng)目：2018年度江蘇高校哲學(xué)社會科學(xué)研究項(xiàng)目“新媒體時代下動畫特效技術(shù)在影視類作品中的應(yīng)用及表現(xiàn)力研究”（項(xiàng)目編號：2018SJA0719）。