三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

郎世崢

摘要：隨著信息和科技的進(jìn)步，我國計算機(jī)硬件技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，我國三維動畫也取得了極大的進(jìn)步，特別是在三維動畫制作中將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去，推動了三維動畫更好的發(fā)展?，F(xiàn)在，在人們比較喜歡的電視作品以及網(wǎng)絡(luò)游戲中，三維動畫制作已經(jīng)非常的普遍，而這些都和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著直接關(guān)系。筆者主要分析了三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，希望能夠?qū)⑻摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)更好的運(yùn)用到三維動畫制作中去，推動三維動畫更好的發(fā)展和進(jìn)步。

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

中圖分類號：TP391. 41;TP391.9

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1005-5312 （2020） 20-0106-01

一、前言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是興起于上世紀(jì)八十年代的一種綜合集成技術(shù)，又被稱為VR技術(shù)，其包含了人體交互技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)等。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到三維動畫中去，便是將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及交互設(shè)計更好的融合在一起，在進(jìn)行虛擬環(huán)境虛構(gòu)的情況下給人們提供一個探索和認(rèn)知世界的方法。除了能夠推動社會經(jīng)濟(jì)政治更好的發(fā)展，其在三維動畫制作中的現(xiàn)實(shí)意義也比較突出。

二、三維動畫技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)系分析

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和三維動畫技術(shù)之間的區(qū)別

三維動畫技術(shù)是通過計算機(jī)預(yù)先處理好的路徑上能看到的靜止照片連續(xù)播放形成的，其并不具備交互性的特點(diǎn)①。所以，人們僅僅能夠被動的接受動畫制作者作品中傳達(dá)的相關(guān)信息，這也是三維動畫技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)存在的主要區(qū)別。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)則是體驗(yàn)者所提供的相關(guān)動態(tài)信息，計算機(jī)能夠利用快速運(yùn)輸來給體驗(yàn)者輸出其所需要的聽覺、視覺以及觸覺方面的信息，能夠?qū)Ⅲw驗(yàn)者想法很好的傳達(dá)出來。三維動畫技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)二者之間存在的本質(zhì)區(qū)別便是交互性。

此外，二者的區(qū)別還體現(xiàn)在具體要求方面。首先，為了更好的滿足實(shí)時性要求，虛擬現(xiàn)實(shí)場景為了提高運(yùn)算的速度往往會犧牲真實(shí)性，雖然不會給實(shí)時動態(tài)造成影響，但是也僅僅能夠滿足人們最基本的視覺真實(shí)性的要求。為了盡量的將計算機(jī)處理信息量減少，一般會利用模型佳話和基本形態(tài)來將比較復(fù)雜的物體替代掉，從而切實(shí)提高計算機(jī)運(yùn)行的實(shí)際速度。進(jìn)行三維動畫建模的時候，重視的是模型本身的真實(shí)性及藝術(shù)表現(xiàn)力，動畫角色的身體比例以及面部表情會比較的夸張，甚至還會出現(xiàn)一些世界中不存在的東西，比如外星人，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重視的是現(xiàn)實(shí)，三維動畫技術(shù)重視的則是藝術(shù)創(chuàng)造。

（二）三維動畫技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)存在的內(nèi)在聯(lián)系

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和三維動畫技術(shù)本身也存在一定內(nèi)在聯(lián)系，對于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)而言，其基礎(chǔ)便是虛擬三維模型，需要利用計算機(jī)三維軟件來進(jìn)行模型的建立，這本身便和三維動畫制作的過程比較相似。在進(jìn)行三維動畫制作的時候，MAYA以及3Dmax都是比較常用的軟件，在進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)模型建立和圖像輸出的時候，三維動畫技術(shù)給其提供了有效的手段。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和三維動畫技術(shù)使用的方法以及實(shí)現(xiàn)過程存在明顯的相似性，二者基礎(chǔ)都是三維圖形技術(shù)。對于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)而言，其本質(zhì)是人們對于三維動畫技術(shù)自由交互的向往，形式上和三維動畫技術(shù)具有明顯的相似性，甚至我們在有些時候，可以將其看成三維動畫技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。

三維動畫技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之間也存在一定的互補(bǔ)性，主要體現(xiàn)在交互性上②。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將三維圖形技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和硬件傳感器等很多技術(shù)融合在了一起，其非常重視沉浸感及真實(shí)感，體驗(yàn)者在體驗(yàn)的過程中能夠很好的和虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行互動，交互性較強(qiáng)。三維動畫本身的交互性比較差，其更加重視藝術(shù)表達(dá)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠很好的彌補(bǔ)三維動畫技術(shù)的缺陷，切實(shí)提高自身的藝術(shù)表達(dá)力及交互性。三維動畫能夠很好的呈現(xiàn)計算機(jī)處理之后的虛擬世界，能夠給人們帶來更加真實(shí)的視覺體現(xiàn)，也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)。

三、三維動畫制作過程中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

在三維動畫制作的過程中將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去，能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行未來場景的構(gòu)建，找到存在的問題，并進(jìn)行解決方案的制定，從而推動社會的發(fā)展和進(jìn)步。在進(jìn)行三維動畫制作的時候，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去，能夠幫助人們更好的進(jìn)行場景的解讀，幫助人們更好的理解動畫作品，意義重大。

（一）三維動畫建模中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用

對于三維動畫制作中，三維動畫建模是非常重要的步驟，也是最為基礎(chǔ)的步驟。在這個階段，動畫制作最重要的任務(wù)便是制作動畫場景以及動畫人物模型③。在動畫建模的時候?qū)⑻摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去，能夠加入很多動畫人物模仿技術(shù)和人際交互技術(shù)，能夠讓動畫人物更加的形象和靈活。

首先，設(shè)計人員必須根據(jù)需要來進(jìn)行和動畫人物、動畫場景有關(guān)人物素材的整理。若是制作的過程中設(shè)計到自然景觀和建筑，那么動畫制作人員必須做好航拍資料的收集和整理，虛擬場景中有很多因素需要通過真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，這也能夠給虛擬現(xiàn)實(shí)模擬仿真技術(shù)更好的運(yùn)用提供資料，切實(shí)提高三維動畫制作的實(shí)際水準(zhǔn)。

其次，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行三維動畫的建模。在建模的時候，會保留物體變形的整個過程，這能夠幫助人們更好的觀察物理動力特征。我們需要通過計算機(jī)來構(gòu)建和現(xiàn)實(shí)事物一樣的模型。利用模擬現(xiàn)實(shí)景物能夠加快建模的實(shí)際速度，確保模型的真實(shí)性。為了讓模型更加的逼真和靈活，我們需要將三維掃描儀運(yùn)用進(jìn)來進(jìn)行實(shí)物的掃描，存儲相關(guān)的數(shù)據(jù)。

（二）利用三維動畫制作軟件來進(jìn)行動作的捕捉和物體運(yùn)動信息的跟蹤

在三維動畫制作的時候，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去，對于那些無法用相機(jī)拍攝的內(nèi)容，可以通過三維動畫制作軟件的動作捕捉系統(tǒng)來進(jìn)行物體運(yùn)動信息的跟蹤，并利用計算機(jī)進(jìn)行信息的處理，獲得動畫制作需要的相關(guān)數(shù)據(jù)④。

在對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行識別后，動畫制作人員需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整物體，確保導(dǎo)演制作的時候能夠根據(jù)需要來進(jìn)行鏡頭的放置，完成每一個鏡頭，這樣不但能夠更好的進(jìn)行場景的觀察，還能夠讓觀眾更好的參與進(jìn)來，拉近觀眾和畫面的距離，并且視覺的震撼和鏡頭的變化也能夠幫助觀眾更好的欣賞動畫作品。

（三）三維動畫制作中將調(diào)節(jié)技術(shù)合理的運(yùn)用進(jìn)來

在三維動畫制作中將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入進(jìn)來，首先需要認(rèn)識到不同制作方法結(jié)合的重要性，另一方面必須確保動作捕捉系統(tǒng)獲取的相關(guān)信息能夠得到合理的運(yùn)用。

此外，還需要將調(diào)節(jié)技術(shù)合理的運(yùn)用進(jìn)來，讓場景更加的真實(shí)。在進(jìn)行三維動畫制作的時候，將調(diào)節(jié)技術(shù)運(yùn)用進(jìn)來，在對數(shù)據(jù)特點(diǎn)進(jìn)行整合的同時還能夠通過計算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和分析，最后通過疊加和插入的方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改。在多次調(diào)節(jié)后，能夠確保相關(guān)的數(shù)據(jù)符合制作的需要，然后研究調(diào)節(jié)機(jī)制，最后需要做好總結(jié)工作。為了切實(shí)提高數(shù)據(jù)處理和調(diào)節(jié)的規(guī)范程度，還需要對前動力學(xué)和方向動力學(xué)關(guān)系的調(diào)整，切實(shí)提高工作的實(shí)際效率。

四、結(jié)語

在三維動畫制作的時候，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去是非常重要的，相關(guān)工作人員必須認(rèn)識到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用的重要性，將其更好的運(yùn)用到三維動畫制作中去。為了更好的運(yùn)用，可以和發(fā)達(dá)國家進(jìn)行合作和交流，在進(jìn)行先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)的同時，也應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢，推動三維動畫制作更好的發(fā)展。

注釋：

①劉聰.論虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在影視動畫制作中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2020 （06）：118 +120.

②朱大誠，三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)踐研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2020 （06）：124-125.

③呂剛.解析三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019 （33）：93-94.

④周露露，淺談虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動畫制作中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2019 （32）.89+91.