三維動畫與VR技術相結合的研究

王偉

（通化師范學院，吉林通化 134000）

1 VR技術發(fā)展現(xiàn)狀

虛擬現(xiàn)實既是VR，就是利用計算機技術模擬產(chǎn)生三維的虛擬世界，讓使用者及時、沒有限制的感知虛擬空間內(nèi)的事物。VR利用視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等對人體全方位的欺騙，達到讓使用者身臨其境的效果。體驗者利用相關設備與虛擬場景中的虛擬對象相互影響，從而給體驗者一種真實世界的感覺。目前，國外VR發(fā)展較快，主要以美國為主，因為美國是國外VR技術的發(fā)源地，所以美國的VR技術也代表了國際VR技術水平。目前美國在該領域主要集中研究四個方面，“感知、用戶界面、后臺軟件、硬件”等，關于VR技術與三維動畫的結合主要表現(xiàn)在醫(yī)學領域、教育領域、三維動畫即游戲領域。近些年來，中國的三維動畫崛起迅速，如，《畫江湖不良人》、《大圣歸來》、《熊出沒》等等，但是仍然沒有把VR技術應用到三維動畫中，原因很簡單，技術不成熟，一個成熟的VR設計師，年薪也是非常可觀，所以中國的VR技術主要由大城市的一些機構組織聯(lián)合地方高校來發(fā)展，所以目前我國的VR技術還處在一個相對宣傳的階段，但部分醫(yī)院及高校已經(jīng)開始研究VR體系。所以，通過國內(nèi)外的VR發(fā)展進程來看，前景是好的，但是仍然處于初級階段，即便是美國這種發(fā)達國家，所應用的領域仍需不斷的探索。

2 三維動畫制作在虛擬現(xiàn)實技術中的應用

之所以是三維動畫而不是二維動畫，主要還是體現(xiàn)在交互性、立體感、真實感、制作軟件等與虛擬現(xiàn)實技術的契合。其實三維動畫技術在VR虛擬現(xiàn)實中的作用是極為重要的，因為我們在利用VR技術進行現(xiàn)實世界勘探的時候，必須要先通過三維模型、材質貼圖、燈光渲染、綁定、動畫特效、運動軌跡等等一系列的三維動畫之作技術，換句話說就是，三維動畫制作的全套技術的基礎性就相當于三維動畫中的建模一樣具有基礎性，其重要性不言而喻。所以，運用三維動畫制作技術，動畫設計師們可以充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，試想一下，當我們在觀看三維動畫電影的時候，如果是身臨其境的感覺，那該多美妙?？梢?，三維動畫技術是VR虛擬現(xiàn)實的基礎與根本，而模型的構建是基礎中的基礎。

隨著動畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，三維動漫和VR虛擬現(xiàn)實技術都得到了長足的發(fā)展，國內(nèi)國外行業(yè)的軟、硬件供應商分別開發(fā)了性能優(yōu)良、功能強大的優(yōu)良新式產(chǎn)品，并且在研究它們各自的特點之后，探討了運動捕捉系統(tǒng)和三維掃描儀等VR設備與3D動漫制作相結合的技術，而為了保持建模的完整度和實際的場景一樣，我們也經(jīng)常會需要利用三維掃描儀對實際物體進行掃描，獲取我們所需要的三維數(shù)據(jù)，在利用坐標的方法儲存。另外，有些動作或模型相機拍攝不到和實現(xiàn)不了，這個時候三維動畫制作的相關軟件和動作捕捉儀器，對運動物體的相關數(shù)據(jù)等進行捕捉，然后借助電腦對數(shù)據(jù)進行處理，獲得動畫制作的時候所需要的數(shù)據(jù)信息，在最后動畫師通過電腦數(shù)據(jù)的識別，調整與控制運動的物體，讓導演可以在制作影像的時候講鏡頭設定到任何的一個位置之上，使很多以前無法實現(xiàn)的鏡頭得到完成，不僅能夠觀察到場景的具體情況，還可以使觀眾參與進來，進而使觀眾和畫面的距離大大地降低，實現(xiàn)鏡頭調度的自然與視覺和場景的震撼。

所以，在三維動畫制作中，對模型所需的真實性進行升級時，需要利用多種不同的方法相結合。在通過了多次的調節(jié)之后，在去報數(shù)據(jù)可以滿足相關要求之后，再通過研究調節(jié)機制，對那些符合大部分需要的骨骼系統(tǒng)進行總結，協(xié)調動力學和方向動力學之間的關系，讓對運動數(shù)據(jù)進行調節(jié)以及處理更加的規(guī)范，提升工作的效率。在后期制作中，是將前期和后期的制作進行整合，比如渲染出的聲音、圖像、動畫片段等，從而形成一個完整的動畫，但這里要牢記一點，渲染的分辨率一定盡可能的清晰，否則呈現(xiàn)在我們的虛擬現(xiàn)實影響中時，就會不清晰，而且要注意攝像機的機位，要讓現(xiàn)實中的鏡頭調度自然。

只有這樣，才能讓我們所需要表達的內(nèi)容完美的呈現(xiàn)在VR虛擬現(xiàn)實里，當然VR的技術也需要科學家們進一步提升，不然以目前大眾所能承受價位的VR相機還是處于入門級別的ZMER，這是不利于VR設備處于良性傳播的，當然這一切都需要時間。為了促使三維動畫有更好的發(fā)展空間，就要對虛擬現(xiàn)實技術進行合理的應用，使VR虛擬技術和動畫制作相結合，所以從根本目的來看，二者在各自開發(fā)、應用過程都有著關鍵的技術，所以這也從理論上進一步論證了三維動畫與虛擬現(xiàn)實技術在各自領域中的優(yōu)勢。

3 三維動畫與VR技術相結合的未來

可以很明確的預見，在未來無論是醫(yī)學領域、教育領域、房產(chǎn)領域等等都將離不開VR技術，而三維動畫是VR技術完美展現(xiàn)的最佳拍檔，起碼目前是這樣的。以美國為首的發(fā)達國家技術會逐漸完善，由于我國三維動畫起步較晚，但是近些年來的發(fā)展速度非?？欤鄣靡嬗陔娔X技術的突飛猛進，之前由于VR技術傳播效果不好，但近些年也出現(xiàn)了如“3D播播”這樣的手機VRapp，通過簡易的虛擬頭盔就能看到VR效果，這代表著VR技術在逐漸的走向大眾。由于傳統(tǒng)的動畫影片與觀眾的交互是有限的，常常比較被動，但隨著VR技術的不斷完善，使得觀眾在觀看動畫片的時候更加主動，我們都知道VR屬于全景的場景，會讓我們有一種身臨其境的感覺，所以我們在通過VR觀看動畫片的時候，就有了更多的自主選擇性，比如我們可以環(huán)顧四周找一個能吸引我們的局部鏡頭效果，亦或是我們在觀看VR動畫片時，突然背后有一個奇怪的聲音，從而吸引我們回頭去看發(fā)生了什么，這都給觀眾帶來了一種神秘感，會使觀眾從頭到尾都有一種探索世界的感覺。當然，這里在很多已經(jīng)看過VR動畫片的人來說，普遍都有著這樣一個疑問，那就是信息泄露，導致觀看故事情節(jié)不完整，但前面我也為說過了，由于這種神秘感，會使得觀眾重復去看，所以這種視角的自由性，是VR虛擬現(xiàn)實的基本特質，否則又怎么會達到身臨其境的感受呢。

4 結語

綜上所述，VR虛擬現(xiàn)實技術在三維動畫制作的相結合，具有重要的革命性，我們每個人都應該重視或了解，相關專家要不斷對其進行完善。當然，加強國際間的交流是VR技術與三維動畫相結合所必不可少的環(huán)節(jié)，我們需要去粗取精，相互交流先進的技術和理念，取長補短，對于我國來說，更要切實發(fā)揮出虛擬現(xiàn)實技術的引進，促進三維動畫制作在不同行業(yè)的長足發(fā)展。

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