虛擬現(xiàn)實三維動畫技術(shù)在文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

吳永慧

柳州城市職業(yè)學(xué)院

隨著我國消費(fèi)群體收入與受教育程度的不斷提升，其對文化創(chuàng)意類產(chǎn)品的需求不斷提升，文化創(chuàng)意類產(chǎn)品不僅具有實用價值，同時也蘊(yùn)含著精神與文化，是文化創(chuàng)新在市場領(lǐng)域的一個表現(xiàn)。文化創(chuàng)意類產(chǎn)品最關(guān)鍵在于自身的設(shè)計，這包括設(shè)計的創(chuàng)意、孵化與推廣。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，也為文創(chuàng)產(chǎn)品的設(shè)計提供了更好的技術(shù)支撐。其中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫技術(shù)與文創(chuàng)產(chǎn)品的設(shè)計有著較高的適應(yīng)性，能夠突出文創(chuàng)產(chǎn)品中的精神內(nèi)涵，逐漸與該類產(chǎn)品的設(shè)計等過程進(jìn)行融合。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫技術(shù)概述

（一）虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）是隨著數(shù)字技術(shù)而興起的一種綜合性技術(shù)，其兼具圖形技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感器技術(shù)、測量技術(shù)以及多媒體等，其實際的應(yīng)用性較強(qiáng)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心特色在于根據(jù)真實的環(huán)境構(gòu)建虛擬仿真環(huán)境，能夠給用戶提供一種身臨其境、交互的沉浸感。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在當(dāng)前有著較多的應(yīng)用，如電影、動漫、房地產(chǎn)等領(lǐng)域，均與虛擬現(xiàn)實技術(shù)有著實際應(yīng)用的交際，以此來提升自身產(chǎn)品給用戶提供的沖擊感和體驗感。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有交互性、沉浸感和構(gòu)想性等特點(diǎn)，其技術(shù)的特性也是依托于自身的建模軟件和建模語言實現(xiàn)的。

（二）三維動畫技術(shù)

三維動畫就是生活中較為常見的3D動畫，也是進(jìn)行真實物體模擬的一個常用技術(shù)，其具有精確性、真實性和操作便捷性的特點(diǎn)，在具體的操作過程中，很少受到時空條件的制約，能夠把各種復(fù)雜抽象的內(nèi)容生動準(zhǔn)確地表現(xiàn)出來。三維動畫技術(shù)包括三維建模、三維圖形的拍攝、三維圖形的修改、三維視頻的合成和渲染，一般應(yīng)用到PS、AE等軟件進(jìn)行。與虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的三維圖片修改相比，三維動畫中的PS技術(shù)更能夠體現(xiàn)出三維圖片修改的精確性，能夠?qū)Ω鞣N細(xì)節(jié)進(jìn)行精細(xì)化的修改。論文在對文創(chuàng)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計的過程中，依托三維動畫中的掃描技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取，PS技術(shù)進(jìn)行細(xì)節(jié)的修改、AE技術(shù)進(jìn)行視頻的合成。

二、文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計與VR、三維動畫技術(shù)融合模式

當(dāng)前，我國在將文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計與虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維動畫技術(shù)進(jìn)行融合的過程中，逐漸出現(xiàn)兩種模式，這兩種模式的涉及領(lǐng)域相對較廣，主要包括數(shù)字博物館、旅游全景導(dǎo)圖、虛擬現(xiàn)實游戲等。

首先，我國部分文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)在依托虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫技術(shù)進(jìn)行融合的過程中，將這兩種技術(shù)為依托，以推動設(shè)計效率的提升和設(shè)計成本的降低。在該模式中，主要應(yīng)用的虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維動畫技術(shù)包括：CAD三維建模技術(shù)、VR渲染技術(shù)、VR生成技術(shù)等。在該模式的融合過程中，一般先通過對相應(yīng)資料的整理，將有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)意與想法進(jìn)行初步的整合，然后再使用三維掃描儀，對展示產(chǎn)品設(shè)計的構(gòu)想進(jìn)行掃描，以此來為產(chǎn)品的三維建模整理出詳細(xì)的資料，在相應(yīng)資料整理完畢以后，要通過使用3DSMAX技術(shù)，對虛擬模型進(jìn)行搭建，形成整體的三維模型，在建模的過程中，應(yīng)當(dāng)首先確定三維坐標(biāo)，即xyz坐標(biāo)軸。在坐標(biāo)軸上進(jìn)行激光反射強(qiáng)度、顏色和信息的繪制，形成三維網(wǎng)格，對三維網(wǎng)格進(jìn)行初步的渲染，為三維圖形的移入提供基礎(chǔ)。然后使用VRML語言對三維圖形進(jìn)行生成，在三維圖形生成后，用PS技術(shù)進(jìn)行三維圖形的精細(xì)化修改，并通過AE軟件進(jìn)行三維視頻、三維動畫的初步合成。在三維動畫與視頻初步合成以后，要將其導(dǎo)入VRML語言中，進(jìn)行交互性的設(shè)計，以此形成產(chǎn)品的初步設(shè)計成果。

其次，數(shù)字博物館等文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)主體，則是將虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維動畫技術(shù)融入整個產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品應(yīng)用中去，以此來提高產(chǎn)品的創(chuàng)意能力，這也取得了良好的效果。該種技術(shù)融合模式中，相對于前一種來說，所需要使用的技術(shù)更多，除了前一種模式中虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維動畫技術(shù)以外，還包括系統(tǒng)集成等虛擬現(xiàn)實環(huán)節(jié)的技術(shù)，以及結(jié)合具體的產(chǎn)品需求，采用大數(shù)據(jù)、二維碼等技術(shù)。也就是在整體的建模完成以后，將有關(guān)產(chǎn)品介紹的視頻、文字以及圖形資料進(jìn)行打包與整理，生成二維碼，再結(jié)合VRML語言將二維碼進(jìn)行三維立體的設(shè)計與植入，融合到整個三維虛擬現(xiàn)實的場景中，以此來實現(xiàn)二維碼的虛擬現(xiàn)實融合，提高整個場景化的視覺感。

三、虛擬現(xiàn)實三維動畫技術(shù)在文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計中的具體應(yīng)用

（一）在需求分析階段的應(yīng)用

文創(chuàng)產(chǎn)品在設(shè)計之初需要進(jìn)行市場調(diào)研，分析市場需求，為產(chǎn)品的設(shè)計提供來自市場的參考。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維動畫技術(shù)，使用WEB頁面進(jìn)行市場調(diào)研，可以充分地調(diào)動市場調(diào)研對象的興趣，提升市場調(diào)研的全面性和精準(zhǔn)度，提高產(chǎn)品設(shè)計與市場需求的符合能力。同時，使用WEB中的虛擬設(shè)計環(huán)境也可以向調(diào)研對象更加全面地展示出設(shè)計的特性，能夠讓調(diào)研對象更加充分地了解到產(chǎn)品，輔助調(diào)研對象進(jìn)一步的信息反饋，提升調(diào)研信息的多樣化。

（二）在概念設(shè)計中的應(yīng)用

概念設(shè)計也是文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容，在概念設(shè)計過程中，可以通過多樣化的虛擬現(xiàn)實環(huán)境，讓用戶參與到模型的設(shè)計與修改過程中，通過接觸中介對產(chǎn)品設(shè)計的外形、顏色等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計，提升三維模型的形象感。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計師可以結(jié)合用戶體驗和建議，融入自身的設(shè)計理念和專家的修改意見，對設(shè)計的整體概念進(jìn)行修改。

（三）在詳細(xì)設(shè)計中的應(yīng)用

在文創(chuàng)產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計過程中，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維動畫技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品的外觀草圖設(shè)計和布局設(shè)計過程中，通過將文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計與虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫技術(shù)結(jié)合在一起，可以提升整體的設(shè)計效果，帶動設(shè)計的實踐性。在產(chǎn)品設(shè)計的過程中，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行設(shè)計的裝配和人際交互應(yīng)用的導(dǎo)入，提升前期設(shè)計的詳細(xì)程度，以此來促進(jìn)設(shè)計的適用性，提升產(chǎn)品設(shè)計的有效率。

在外觀草圖設(shè)計階段，可以采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的渲染技術(shù)、3DSMAX技術(shù)、虛擬現(xiàn)實語言等技術(shù)，三維動畫技術(shù)中的PS、PR以及AE等技術(shù)，進(jìn)行設(shè)計草圖的細(xì)節(jié)性修改。在外觀草圖設(shè)計的過程中，一般會先確定設(shè)計模型的長度、寬度等參數(shù)，以及參數(shù)的取值范圍，建立起相應(yīng)的公式。在確定產(chǎn)品設(shè)計的外觀草圖過程中，可以先通過3DSMAX技術(shù)進(jìn)行三維空間的建模，搭建起三維空間的坐標(biāo)，然后通過VRML進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計和渲染，以此來提升外觀草圖設(shè)計的效率，如圖1所示。

在文創(chuàng)產(chǎn)品的設(shè)計布局階段，設(shè)計師可以根據(jù)對外觀草圖修改的意見，在原有的三維動畫模型中，對設(shè)計布局進(jìn)行合理性的調(diào)整。在調(diào)整完成以后，設(shè)計師可以采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對產(chǎn)品設(shè)計的布局進(jìn)行仿真還原展示，再通過PS等三維動畫技術(shù)對還原展示中的細(xì)節(jié)性問題進(jìn)行優(yōu)化，最終確定產(chǎn)品的布局。

（四）在虛擬制造中的應(yīng)用

在虛擬制造過程中，設(shè)計是可以采用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的合成技術(shù)，對產(chǎn)品的制造進(jìn)行模擬，以此能夠?qū)a(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、制造三個過程融為一體，降低產(chǎn)品設(shè)計過程中資源的浪費(fèi)情況。在虛擬制造過程中，一般包括概念的制造以及實體制造，實體制造需要使用3D打印機(jī)進(jìn)行，概念制造則是設(shè)置虛擬現(xiàn)實環(huán)境，進(jìn)行設(shè)計成品仿真還原。在虛擬制造的過程中，能夠通過虛擬成品進(jìn)一步地分析制造過程中的問題，以此來降低設(shè)計中誤差的可能性，提升設(shè)計的效果。

（五）在產(chǎn)品評價中的應(yīng)用

當(dāng)下，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)成為文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計方案評價的一種新手段，在提高評價效果方面發(fā)揮著重要的作用。在確定測評的市場標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以后，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)將設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行最終的加工與展現(xiàn)，在各個標(biāo)準(zhǔn)之下，對產(chǎn)品的合理性進(jìn)行綜合的分析。對于一些有著運(yùn)動性因素的文創(chuàng)產(chǎn)品，要對其運(yùn)動的值域進(jìn)行確定，一般使用如下公式進(jìn)行值域的確定：

在經(jīng)過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和市場標(biāo)準(zhǔn)的測評以后，也要將產(chǎn)品投入到市場中進(jìn)行測評，并回收消費(fèi)者的體驗感數(shù)據(jù)，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對產(chǎn)品的性能進(jìn)行優(yōu)化。因此，在測評環(huán)節(jié)中，不僅要對產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行虛擬現(xiàn)實化的呈現(xiàn)，同時還需要對設(shè)計產(chǎn)品本身的展示背景進(jìn)行設(shè)計，以此來突出產(chǎn)品本身的特性，在對產(chǎn)品展示背景進(jìn)行建模的過程中，也應(yīng)當(dāng)首先采用3DSMAX技術(shù)進(jìn)行整體背景模型的搭建，其次再通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維動畫技術(shù)對三維圖形背景、動態(tài)內(nèi)容進(jìn)行生成和渲染。

四、結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫技術(shù)，作為一種互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)物，應(yīng)用到文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計的全過程中，能夠提高該類產(chǎn)品對消費(fèi)者的吸引力，彰顯出文創(chuàng)產(chǎn)品本身的魅力，促進(jìn)該類產(chǎn)品營銷目標(biāo)的實現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維動畫技術(shù)也在處于不斷的發(fā)展過程中，文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)在進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用的過程中，也應(yīng)當(dāng)立足于技術(shù)的新發(fā)展，進(jìn)行新的嘗試與適應(yīng)性的調(diào)整，從而充分地吸收技術(shù)的有用之處，促進(jìn)自身更好地發(fā)展。