計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在三維動(dòng)畫中的應(yīng)用

梁晶晶

（晉城技師學(xué)院 山西 晉城 048000）

1 引言

將計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用在三維動(dòng)畫中，可以將真實(shí)與虛幻進(jìn)行完美融合，不僅減輕了工作量，提高了工作效率；而且能夠讓整個(gè)動(dòng)畫場(chǎng)景更加逼真與靈活，實(shí)現(xiàn)了情景交融。因此在今后的發(fā)展中，還要從多個(gè)角度、多個(gè)方面展開詳細(xì)深入的分析，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)的高效靈活運(yùn)用，從而加快三維動(dòng)畫行業(yè)的發(fā)展步伐。

2 計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的運(yùn)用原理與特點(diǎn)

2.1 原理

在三維動(dòng)畫的制作中，需要用到三維圖形的實(shí)時(shí)顯示技術(shù)。在該技術(shù)的輔助下，可以讓三維動(dòng)畫的制作效率提高幾倍。不僅縮短了制作時(shí)間，減輕了工作量；而且非常具體、逼真、自然，讓動(dòng)畫場(chǎng)景中的畫面，猶如真實(shí)世界一般，比如人物動(dòng)作、表情，光影變化等，其速度頻率都非常高效。此外，在動(dòng)畫場(chǎng)景的分鏡中，也可以快速拆分，降低制作難度。主要是因?yàn)檫\(yùn)用了虛擬仿真技術(shù)，能夠站在觀眾的角度，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)面的轉(zhuǎn)化，模塊的分層，細(xì)節(jié)的刻畫，并且可以運(yùn)用在高難度的分鏡制作中。整個(gè)動(dòng)畫場(chǎng)景，還十分整潔、協(xié)調(diào)，可以將觀眾快速帶入到實(shí)際場(chǎng)景中。交互技術(shù)，也是虛擬仿真技術(shù)的一種，主要在人為的操控下，來(lái)改變虛擬環(huán)境或者事物，實(shí)現(xiàn)人與虛擬世界的相互交融。交互技術(shù)在三維動(dòng)畫中的運(yùn)用，主要表現(xiàn)在通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)等操控設(shè)備，來(lái)下達(dá)指令，輸入相關(guān)信息，就可以靈活轉(zhuǎn)化場(chǎng)景，或者增添相關(guān)信息，改變相關(guān)參數(shù)。讓整個(gè)制作過(guò)程，更加高效、靈活與快速，可以讓觀眾直觀、真實(shí)的了解動(dòng)畫場(chǎng)景中的信息，更為虛擬環(huán)境的變化，增添了無(wú)限的可能。

2.2 特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展也為虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展，提供了強(qiáng)有力的依據(jù)，開拓了廣闊的空間?，F(xiàn)如今，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域中，能夠?qū)⑻摂M世界真實(shí)的呈現(xiàn)出來(lái)。將其應(yīng)用到三維動(dòng)畫中，具體有以下特點(diǎn)：第一，該技術(shù)能夠?qū)⒄鎸?shí)世界中的各種事物，進(jìn)行模仿與重建，從而構(gòu)建一個(gè)虛擬化的世界。在虛擬世界的呈現(xiàn)中，能夠?yàn)槿藗儙?lái)視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)等強(qiáng)烈刺激，讓人們猶如身臨其中，具有著情境交融的特點(diǎn)[1]。第二，虛擬世界中的畫面與事物，是依據(jù)真實(shí)世界進(jìn)行模擬與重建。因此部分事物是真實(shí)存在的，而部分事物是虛構(gòu)不存在的，體現(xiàn)了虛擬化、形象性、逼真性的特點(diǎn)。第三，在虛擬仿真世界中，也會(huì)發(fā)出各種聲音、作出各種動(dòng)作、擁有各種表情與變化，帶給人們直觀的體驗(yàn)。并且可以利用相關(guān)技術(shù)，模擬真實(shí)世界中的事物變化過(guò)程，比如花瓣飄落的過(guò)程、建筑物的陰影，具有著交互性特點(diǎn)。

3 計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在三維動(dòng)畫中的應(yīng)用

3.1 制作軟件

計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在三維動(dòng)畫中的應(yīng)用，還需要借助多種軟件，才能實(shí)現(xiàn)快速建模。Multigen Creator軟件，主要用于建筑模型的建立，其素材豐富，功能強(qiáng)大，操作便捷?？梢宰屨麄€(gè)畫面更加整潔、清晰、美觀，適應(yīng)于各種三維動(dòng)畫的制作[2]。而VRML軟件，是一種虛擬場(chǎng)景的建模語(yǔ)言，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)自身需求，來(lái)構(gòu)建相應(yīng)的3D場(chǎng)景與人物，并且具有著刻畫細(xì)節(jié)、渲染氛圍的作用，在實(shí)際應(yīng)用中有著高效的優(yōu)勢(shì)。還有常見(jiàn)的3ds Max、Maya、Premiere等軟件，都可以用于三維動(dòng)畫的制作。目前，應(yīng)用最為廣泛的當(dāng)屬3ds Max、Maya兩款，因具有著強(qiáng)大的功能、豐富的素材、場(chǎng)景的渲染、細(xì)節(jié)的刻畫，深受設(shè)計(jì)人員的喜愛(ài)與追捧。而這些軟件，都是基于計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)之上，能夠根據(jù)真實(shí)世界的場(chǎng)景，來(lái)重構(gòu)虛擬化世界。既有著很多優(yōu)點(diǎn)，也存在著一些不足。在實(shí)際應(yīng)用中，需要做到具體問(wèn)題具體分析，綜合考慮時(shí)間、資金、成效等因素，發(fā)揮虛擬仿真技術(shù)的價(jià)值。

3.2 動(dòng)畫建模

在三維動(dòng)畫的建模中，虛擬仿真技術(shù)也發(fā)揮著非常重要的作用。比如任何一部三維動(dòng)畫的制作，第一步都需要展開建模。建模的內(nèi)容，包括場(chǎng)景、人物、動(dòng)物等，這時(shí)就需要運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，將軟件中的素材進(jìn)行優(yōu)化制作，或者將真實(shí)的場(chǎng)景圖片，進(jìn)行導(dǎo)入與模擬[3]。這樣就可以快速完成動(dòng)畫建模，將真實(shí)的世界以虛擬化的方式呈現(xiàn)出來(lái)。然而在實(shí)際運(yùn)用中，還要做到素材、圖片的搜集，并且運(yùn)用各種輔助插件，才能確定動(dòng)畫中的各種元素。雖然整個(gè)建模過(guò)程，需要耗費(fèi)大量的人力與財(cái)力，但是通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的運(yùn)用，能夠減輕工作量，提高工作效率。

3.3 應(yīng)用領(lǐng)域

現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)，不僅能夠用于三維動(dòng)畫的制作，在其他行業(yè)與領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。比如建筑、航空、生物技術(shù)領(lǐng)域，都能夠通過(guò)虛擬仿真技術(shù)的運(yùn)用，來(lái)構(gòu)建一個(gè)虛擬的真實(shí)場(chǎng)景。這樣就能夠在不破壞原有的事物與場(chǎng)景之下，清楚直觀的了解事物的原有面貌，快速的解決需要營(yíng)造破壞試驗(yàn)才能解決的技術(shù)問(wèn)題，從而進(jìn)行未知發(fā)展的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。雖然讓人們身處一個(gè)虛擬世界，但是能夠真實(shí)的聽到、看到、觸摸到，進(jìn)而獲取更多的信息與內(nèi)容，為人們生活生產(chǎn)帶來(lái)了很大的便利。因此在今后的發(fā)展中，還需要不斷探索，加快虛擬仿真技術(shù)的廣泛靈活運(yùn)用，為其提供一個(gè)廣闊的發(fā)展前景。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文針對(duì)計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用原理與特點(diǎn)，展開了深入的分析，并且從制作軟件、動(dòng)畫建模、應(yīng)用領(lǐng)域，探討了虛擬仿真技術(shù)在三維動(dòng)畫中的具體應(yīng)用。希望為后續(xù)的實(shí)際工作，提供堅(jiān)實(shí)可靠的保障。那么在今后的發(fā)展中，還要進(jìn)行不斷探索，將其運(yùn)用到更多的行業(yè)與領(lǐng)域中。