淺談虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動畫制作中的應(yīng)用

周露露

摘 ? 要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合了人工智能、人體交互以及計(jì)算機(jī)等相關(guān)的技術(shù)，也被稱之為VR技術(shù)。在此技術(shù)的不斷更新與發(fā)展下，其被廣泛使用在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域之中，尤其是在動畫制作行業(yè)中，其在讓動畫制作更加便捷和高效。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支撐下，三維動畫產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展。虛擬技術(shù)的使用可以經(jīng)過計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等構(gòu)成虛擬環(huán)境，便于人們認(rèn)知一個(gè)新的世界，從而促使社會發(fā)展。本文先簡析虛擬技術(shù)和三維動畫之間的聯(lián)系，進(jìn)而在建模、動作捕捉以及調(diào)節(jié)相關(guān)基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析和闡述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動畫制作中的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí) ?三維動畫 ?制作技術(shù)

中圖分類號：TP391.9 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）11（b）-0089-02

在社會不斷發(fā)展下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所發(fā)揮的作用不斷加強(qiáng)，其在動畫、游戲以及醫(yī)療等相關(guān)方面都有很大的作用。三維動畫制作因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支撐，其畫面更加生動形象，也提升了觀眾的觀影感受和體驗(yàn)，加強(qiáng)了畫面的真實(shí)感。因此，對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動畫制作中的應(yīng)用進(jìn)行分析有一定現(xiàn)實(shí)意義。

1 ?虛擬技術(shù)和三維動畫之間的聯(lián)系

1.1 基本概念

所謂三維動畫，其是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而形成的技術(shù)，其發(fā)展是依靠軟件和硬件系統(tǒng)逐漸發(fā)展。究其本質(zhì)，三維動畫制作是工作人員使用三維軟件構(gòu)建虛擬世界，技術(shù)人員在實(shí)際工作中一般會遵循相關(guān)的需求建設(shè)特殊場景與角色模型，并且為模型增加材質(zhì)與燈光，并且還會依據(jù)實(shí)際需求對角色模型動作和運(yùn)動軌跡做設(shè)定。在完成這些步驟之后，計(jì)算機(jī)會自動渲染與自動計(jì)算，從而輸出動畫。而虛擬技術(shù)本身是為人們創(chuàng)設(shè)一個(gè)虛擬世界，并且為人們提供一種虛擬世界體驗(yàn)的方針系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著很多的優(yōu)勢和特點(diǎn)，比如感知多元化，處于虛擬現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)中，人們所獲得的感知是多元化的。這是因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中有完整的視覺、聽覺和觸覺等，以此便于人們在虛擬環(huán)境中獲得視覺、聽覺和觸覺等多個(gè)方面的信息，并且經(jīng)過這些多元化的感知體驗(yàn)真實(shí)環(huán)境，提升虛擬系統(tǒng)真實(shí)性。還有則是交互性很強(qiáng)，人在虛擬世界中可以和系統(tǒng)有效互動，也就是現(xiàn)實(shí)人們與計(jì)算機(jī)虛擬系統(tǒng)的交互。虛擬現(xiàn)實(shí)具備一定的交互性。在交互中，人們運(yùn)動和指令都可以在虛擬中獲得現(xiàn)實(shí)性回應(yīng)。

1.2 兩者聯(lián)系

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是在虛擬世界的三維模型中建設(shè)出來的，技術(shù)人員一般會使用相關(guān)的建模軟件來建設(shè)一個(gè)虛擬世界模型。在建設(shè)虛擬現(xiàn)實(shí)模型，并且圖像輸出的過程之中，三維動畫技術(shù)能夠?yàn)楣ぷ魅藛T提供思路與方式。由此可知，三維動畫和虛擬現(xiàn)實(shí)之間是存在一定的聯(lián)系的，虛擬顯示技術(shù)是人們對三維動畫技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自由交互展望中發(fā)展出來的。此種技術(shù)和三維動畫技術(shù)的相似度很高，人們甚至能夠把虛擬現(xiàn)實(shí)及技術(shù)當(dāng)做三維動畫技術(shù)的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)和三維動畫技術(shù)之間還存在著一定的互補(bǔ)性，主要是在交互方面。因?yàn)槿S動畫技術(shù)對藝術(shù)性的要求比較高，但是缺乏一定的交互性，但是經(jīng)過三維動畫制作中使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以有效的補(bǔ)充這個(gè)不足，在保障藝術(shù)表現(xiàn)力的同時(shí)，還可以更好地給人們一種交互體驗(yàn)。

2 ?虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動畫制作中的應(yīng)用

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用在三維動畫制造中，能夠在虛擬環(huán)境之中建設(shè)相關(guān)的場景，并且發(fā)現(xiàn)問題，制定出相應(yīng)的解決方案，這樣可以促使產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在制作三維動畫時(shí)對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行使用，可以幫助人們深入解讀現(xiàn)實(shí)場景，對動畫作品進(jìn)行理解。不管是對歷史場景進(jìn)行還原，或者是對未來場景進(jìn)行展望，三維動畫制作都有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在三維動畫制作中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用如下。

2.1 建模

在三維動畫制作之中，建模是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是比較基礎(chǔ)的一個(gè)部分。在建模階段中，動畫制作的關(guān)鍵任務(wù)是對動畫任務(wù)模型和動畫場景進(jìn)行制作在動畫建模中能夠使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，融入人機(jī)交互與動畫人物模仿技術(shù)，可以讓動畫人物更加真實(shí)和生動。在實(shí)際應(yīng)用過程中，設(shè)計(jì)人員要整理和動畫場景、動畫人物相關(guān)的素材，若是制作的動畫場景模型包含了建筑物與自然場景，動畫人員要采集并且整理好相關(guān)的航拍資料，虛擬場景中有很多因素都要靠真實(shí)數(shù)據(jù)來明確，這樣能夠?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)模擬仿真技術(shù)的使用提供更多可靠的資料，從而提高三維動畫制作水平和質(zhì)量。在建模之中，通常會把物體形變的過程留下來，這樣可以觀察物體動力學(xué)特點(diǎn)。所以，要使用計(jì)算機(jī)建設(shè)和現(xiàn)實(shí)事物一樣的模型，經(jīng)過模擬現(xiàn)實(shí)景物提升建模速度，從而保障模型和現(xiàn)實(shí)一致性。為了可以加強(qiáng)模型靈活性與真實(shí)性，還需運(yùn)用三維掃描儀來掃描實(shí)物，并且經(jīng)過三維坐標(biāo)把三維數(shù)據(jù)保存。

2.2 動作捕捉

把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用在三維動畫制作中，對于無法使用普通相機(jī)拍攝的，需要使用三維動畫制作軟件動作捕捉系統(tǒng)跟蹤物體運(yùn)動信息。經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理這些信息以后，就能夠獲得動畫制作所需要的數(shù)據(jù)，動畫制作人員識別此數(shù)據(jù)之后對運(yùn)動物體做相關(guān)的調(diào)整，保障導(dǎo)演在制作中可以把鏡頭放在任意一個(gè)位置，從而完成以前無法完成的鏡頭。這樣不但能夠觀察到實(shí)際場景，還能夠讓觀眾參與其中，縮短了觀眾與畫面之間的距離。自然鏡頭變化與真實(shí)視覺感受能夠讓觀眾仿佛置身于動畫場景之中。在三維動畫制作中，手動調(diào)制不僅浪費(fèi)時(shí)間還會浪費(fèi)金錢，若是大量生產(chǎn)需要很多資金與人力完成角色動畫，制作周期很長。但是經(jīng)過對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的捕捉系統(tǒng)，可以在資金緊缺與短時(shí)間之內(nèi)完成大量真實(shí)風(fēng)格的動畫。并且還可以加強(qiáng)動畫的真實(shí)性，提升動畫制作的經(jīng)濟(jì)性。比如在《秦時(shí)明月》這部長篇三維動畫中，就大面積使用了動作捕捉系統(tǒng)，讓每個(gè)人物的動作都更加貼近現(xiàn)實(shí)，減少了傳統(tǒng)三維動畫制作中人物動作太過僵硬的問題，有效地提升了動畫的真實(shí)性，豐富了動畫畫面的內(nèi)容，讓人物角色的塑造更加生動。

2.3 調(diào)節(jié)

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用在三維動畫制作中，不僅要重視不同制作方式的結(jié)合，同時(shí)還要重視動作捕捉系統(tǒng)獲得信息數(shù)據(jù)的有效使用。同時(shí)還需要合理使用調(diào)節(jié)技術(shù)，以此加強(qiáng)場景真實(shí)性。三維動畫制作中使用調(diào)節(jié)技術(shù)，能夠在體現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)特點(diǎn)的同時(shí)，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理與分析此數(shù)據(jù)，最后依靠插入與疊加等相關(guān)的方式修整數(shù)據(jù)。經(jīng)過反復(fù)多次調(diào)整之后，要保障數(shù)據(jù)可以符合制作的要求，然后再研究調(diào)節(jié)機(jī)制。在運(yùn)動捕捉角色需要大量復(fù)雜的調(diào)節(jié)時(shí)，需要提供可以適用于很多情況的骨骼系統(tǒng)。這套系統(tǒng)不但能夠做前向動力學(xué)調(diào)節(jié)，同時(shí)還能夠做反向動力學(xué)調(diào)節(jié)，而不需要在不同骨骼之間選擇。這樣不但可以讓工作更加規(guī)范，同時(shí)還可以提升工作效率。因此，谷歌系統(tǒng)需要在功能強(qiáng)化和復(fù)雜程度之間獲得一個(gè)平衡點(diǎn)。

3 ?結(jié)語

在三維動畫制作中，經(jīng)過對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用，可以讓動畫畫面更加真實(shí)和生動，能夠節(jié)省更多的時(shí)間與資金。這兩者之間本身就是互補(bǔ)的聯(lián)系。在實(shí)際應(yīng)用過程中，經(jīng)過建模、動作捕捉以及調(diào)節(jié)等，充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動畫制作中的作用，以此來有效提升三維動畫制作質(zhì)量，讓三維動畫的場景更加真實(shí)，讓觀眾也獲得視覺上的享受，在此基礎(chǔ)上促使三維動畫產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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