三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實技術的實踐研究

朱大誠

摘 ? 要：技術是推動各個領域發(fā)展的原動力，而對于三維動畫制作來說，虛擬現(xiàn)實技術的應用，則是進一步提升動畫質量，保證動畫真實性的必要條件。信息時代下，借助信息平臺產生的技術迅速革新，這對于我們來說，是契機也是挑戰(zhàn)，我們需要把握技術革新的方向，思考新技術的應用，才能保證動畫制作的質量得到提升。特別是虛擬現(xiàn)實技術的應用，能夠提升動畫的真實度，在三維動畫制作過程中成為了巨大助力。本文將對虛擬現(xiàn)實技術的應用展開分析，為三維動畫的制作提供參考。

關鍵詞：三維動畫制作 ?虛擬現(xiàn)實技術 ?技術實踐

中圖分類號：TP391.9 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（c）-0124-02

步入信息時代，我國計算機硬件技術的發(fā)展速度不斷增快，我國的三維動畫制作技術也有了長足進步，近年來諸多優(yōu)秀的作品足以證明我國在三維動作制作研究方面所付出的努力。為了提升動畫制作的質量，我們有必要思考虛擬現(xiàn)實技術的應用，以保證三維動畫制作水平上升到新層次，得到更理想的制作成果。

1 ?三維動畫技術與虛擬現(xiàn)實技術的關系探討

1.1 虛擬現(xiàn)實技術和三維動畫技術的區(qū)別

三維動畫技術與虛擬現(xiàn)實技術，是兩個截然不同的概念，為了做好三維動作制作，為了科學利用虛擬現(xiàn)實技術，也必須要首先了解三維動畫技術與虛擬現(xiàn)實技術的定義差別。三維動畫主要是通過連續(xù)顯示使用計算機做好預先處理的靜止照片去進行播放，制作人員只需要將二維的畫面轉變?yōu)槿S畫面，但是并不包含互動與其他智能化要素，即是說只是將普通的動畫轉變?yōu)槿S畫面播放出來，但因為是單方面的傳達，所以依然不足以給人帶來十分強烈的真實感、臨場感。而虛擬現(xiàn)實技術則是通過對于真實的人、物體、環(huán)境的動態(tài)信息進行捕捉，而后利用計算機完成計算，再形成更加完整的畫面，在虛擬現(xiàn)實的畫面當中，我們能夠真正感受到畫面中要素的相互影響，畫面中人的表情會更加細膩，物理效應會更加真實，因為這些畫面都包含了大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)相互關聯(lián)，相互影響，相互牽動，變化性更強，而且更加符合客觀世界的固有規(guī)律，而不是單純經過人想象塑造出的畫面。但是虛擬現(xiàn)實技術也并不是完全脫離三維動畫技術的獨立技術，動畫制作過程中，我們依然需要借助三維動畫技術去塑造畫面，去刻畫人物、景色、物件，但是利用虛擬現(xiàn)實技術，能夠讓畫面更加自然豐滿，讓觀眾更有臨場感，自然更愛看，雖然兩者必然有一定的區(qū)別，但同時也是相輔相成的，在三維動畫制作過程中同樣是不可缺少的關鍵技術[1]。

1.2 虛擬現(xiàn)實技術和三維動畫技術的內在聯(lián)系

以上曾談及兩者的差別，但是同時也說到實質上兩者也是相輔相成的，有諸多的內在聯(lián)系。首先虛擬現(xiàn)實場景，是基于虛擬的三維模型所構建的，相關人員一般會使用3Dmax及MAYA等三維動畫制作的程序去完成對于虛擬世界模型的構建。而在使用虛擬現(xiàn)實技術完成模型的進一步完善，并且輸出圖像時，模型的數(shù)據(jù)額效果會更加自然舒服。因此可見，三維動畫技術與虛擬現(xiàn)實技術同樣是通過三維圖形去完成畫面的塑造。而虛擬現(xiàn)實技術則是通過數(shù)據(jù)庫的建立，對于三維場景當中各項要素的信息進行關聯(lián)，例如將太陽的位置對應其光照位置，對應物件的光影變化，那么隨著太陽位置的數(shù)據(jù)變化，光影數(shù)據(jù)也會隨之變化，畫面中物件的影子便會隨太陽而動，無需經過復雜的刻畫展現(xiàn)光影關系。三維動畫技術是塑造三維形象與場景的基礎，而虛擬現(xiàn)實技術則是進一步完善模型的技術，兩者相輔相成，在三維動畫制作過程中有著同樣重要的意義與價值。

2 ?虛擬現(xiàn)實技術在三維動畫制作中的應用分析

2.1 虛擬現(xiàn)實技術在三維動畫建模當中應用

三維動畫建模是一個關鍵過程，三維動畫制作過程中，這是第一個步驟，決定著畫面的整體質量。技術人員在這一階段一般將重心放在人物與場景的模型建設上。而虛擬現(xiàn)實技術則是添磚加瓦的好幫手。以上曾經談及虛擬現(xiàn)實技術能夠為三維動畫模型的各項要素添加與其他要素的互動效果，包括光影、風吹動的效果、乃至于人在做出表情時面部肌肉的相互牽動，進而保證建模動態(tài)效果的真實性。借助虛擬現(xiàn)實技術，人與物的動態(tài)效果都會更加接近客觀現(xiàn)實當中的效果，即是說更加真實，也自然能夠使人如臨其境。而為了建立各項要素的關聯(lián)，在前期便要進行一定的采集工作，人們在看到3D動畫制作花絮時經常看到的人物動作采集，即是真人演員穿著粘貼感應點的特殊服裝，做出各種不同的動作，對應建模動作，這便是虛擬現(xiàn)實信息的采集。對于建筑物與自然景觀等，則一般采取航拍的方式，以動態(tài)影像為基礎去采集物理效果，以便構建動態(tài)的3D場景模型，一言蔽之是利用大量的數(shù)據(jù)去支持建模效果的優(yōu)化，進而保證畫面的質量。如果說借助三維動畫技術能夠制作出任務與場景的模型，那么虛擬現(xiàn)實技術則能夠為模型當中的人物與物件賦予靈魂，讓模型更加真實，同時讓觀眾如臨其境[2]。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術在動作捕捉過程中的應用

動作捕捉即是以上所談及的虛擬技術數(shù)據(jù)采集過程，在動畫制作過程中，塑造3D模型并不是最終目標，最終的目標是要讓模型動起來，就像我們所見到的人與物，為了體現(xiàn)出更加真實的、靈動的、不生硬的動態(tài)效果，無論是對于人的表情、肢體動作，亦或是對于物件在受到環(huán)境影響時的動作，都要進行捕捉。而具體的動作捕捉方式，以上亦曾談及，對于人物動作進行捕捉，需要真人演員穿著帶有感應點的特殊服裝，根據(jù)實際制作需求去做出不同動作，而系統(tǒng)當中的模型也會隨之做出對應的動作，后續(xù)經過一定的處理，便能夠形成完成的動作數(shù)據(jù)。對于物體，包括建筑及植物等，則采取航拍方式，在捕捉相應的影像資料之后，通過對資料當中的諸多信息進行整合分析，對應模型，制作動態(tài)效果，通過這樣的手段去優(yōu)化模型的物理效果，能夠保證模型在運動狀態(tài)下的真實性更強，不會出現(xiàn)違反物理規(guī)律的運動亦或是出現(xiàn)細節(jié)的缺失。

2.3 虛擬現(xiàn)實技術在三維動畫調節(jié)中的應用

動畫調節(jié)是三維動畫制作過程中重要的調整環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)，模型的各項要素基本上已經構成了相應的數(shù)據(jù)鏈條，例如月亮本身—月亮發(fā)射出的光線—光線在物體上投射的點，這幾個節(jié)點都應當是相互關聯(lián)的，而如果經過審視發(fā)現(xiàn)這些節(jié)點的對應依然存在問題，便要及時進行調整修正，避免存在畫面表現(xiàn)的錯誤，影像畫面的表達效果。這一環(huán)節(jié)等同于對畫面的進一步潤色，但是利用虛擬技術去進行調節(jié)，則如同轉動相關聯(lián)的齒輪，一項要素的微小變化，都可能引發(fā)其他要素的變化，所以必須要衡量各項要素的關系，在衡量之后做好調整，才能保證畫面的完整性、自然度。如果制作人員秉持認真嚴謹?shù)囊庾R做好排查，則能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，并且及時修正，畫面也自然能夠保證和諧自然[3]。

3 ?結語

虛擬現(xiàn)實技術在三維動畫制作過程中的應用是大勢所趨，是提升動畫制作質量的必要途徑。在新時代背景下，隨著動畫領域的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術的優(yōu)勢愈發(fā)體現(xiàn)出來，我們也需要進一步展開討論，希望虛擬現(xiàn)實技術的應用得到進一步普及，促進動畫質量的提升。

參考文獻

[1] 郝鵬，田哲.基于虛擬現(xiàn)實技術在三維動畫制作中的應用[J].中國科技縱橫，2018（23）：45-46.

[2] 賈天陽，楊陽.在三維動畫制作中應用虛擬現(xiàn)實技術的探微[J].參花，2019（4）：121.

[3] 王鑫然，楊陽.虛擬現(xiàn)實技術在三維動畫制作中的應用探析[J].時代農機，2018，45（12）：152.