淺析虛擬動畫三維場景的構(gòu)建及動畫拍攝的實現(xiàn)

王威

摘 要：現(xiàn)有的動畫制作的方法上，對于虛擬動畫場景的布局，是一個值得研究的課題。同樣地，動畫制作的制作軟件對于動畫電影的拍攝手法來說，也具有一定的研究價值。本文將以這兩方面作為切入點進行簡要的討論。與此同時，對于動畫角色動作的設(shè)置上也將進行簡要的關(guān)鍵技術(shù)分析。最終得出虛擬動畫三維動畫的制作得出一條現(xiàn)實的途徑。

關(guān)鍵詞：三維場景；動畫拍攝；場景構(gòu)建

0 引言

現(xiàn)代社會，動漫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成為文化知識經(jīng)濟崛起中不容小覷的一員，長遠來看，動漫產(chǎn)業(yè)終有一天將成為文化知識經(jīng)濟發(fā)展的頂梁柱。動漫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開動畫制作技術(shù)同有關(guān)的動畫制作軟件的輔助，有了技術(shù)、軟件的支持，動畫才得以在原始腳本的指導(dǎo)下，用多個鏡頭進行多角度、多角度拍攝，最后將這些鏡頭進行編輯、匯總、剪輯，最終成為呈現(xiàn)在觀眾眼前的動畫。

不同維數(shù)動畫制作有其對應(yīng)的制作軟件。動畫之作軟件的應(yīng)用離不開傳統(tǒng)動畫的制作邏輯。換句話說，就是動畫的制作過程依舊是需要動畫畫師先制作手稿，或者是利用軟件繪制多幀畫面，然后再利用鏡頭，將單幀花邊串聯(lián)起來，成為最后的動畫。這種傳統(tǒng)的方法在人力、物力、財力和時間的投入上都比較大，一直以來都是動畫制作成本居高不下的主要原因。

動畫制作的技術(shù)和軟件更新之后，動畫的制作就比較簡單。然而，由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)仍然沒有在動畫制作領(lǐng)域中得到運用，所以動畫制作軟件單機單場景拍攝制作動畫的功能也就沒有得以很好地體現(xiàn)出來。因此，本文研究的重點就是在動畫三維場景的構(gòu)建和動畫拍攝的現(xiàn)實基礎(chǔ)上，對虛擬動畫拍攝的概念進行闡述，然后將電影的拍攝技術(shù)很好地融入動畫制作當中，以保障動畫的觀賞價值，同時對動畫的制作成本起到控制的作用。除此之外，還將在此基礎(chǔ)上對分布多機模式的動畫制作的應(yīng)用進行說明。

1 關(guān)于動畫拍攝的闡述

動畫的拍攝制作需要使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)隊動畫中的場景進行構(gòu)建，同樣地，動畫中的角色也是需要虛擬現(xiàn)實技術(shù)來進行構(gòu)造。不過，要讓動畫中的角色按照動畫劇本進行表演，這時就需要虛擬攝像機來對動畫進行拍攝。把拍好的錄像帶進行后期的剪輯制作，這樣經(jīng)過處理的動畫制作才能成為作品呈現(xiàn)在觀眾眼前。

按早動畫拍攝制作的過程，大致可以將動畫的整個拍攝分為構(gòu)建虛擬場景、塑造虛擬動畫人物、應(yīng)用虛擬攝像機對動畫進行拍攝以上三個步驟。在這三個步驟中，第一個步驟構(gòu)建虛擬場景需要依照動畫畫師的手稿，或者是動畫劇本，對動畫片的場景進行構(gòu)建。之后，根據(jù)現(xiàn)場場景的需要，對現(xiàn)場內(nèi)的燈光進行調(diào)整。第二個步驟是塑造虛擬的動畫人物，對動畫人物的塑造需要從外形、衣著、聲音、動作、神態(tài)等多種元素進行塑造，換句話說就是需要對動畫人物的性格通過外在的表現(xiàn)形式將其表現(xiàn)出來。第三個步驟則是用虛擬設(shè)備對動畫片進行拍攝。在這個過程中，動畫片的制作需要對虛擬設(shè)備進行顯示的模擬，這其中就包含拍攝取景、拍攝手法等方面的問題。

總的來說，動畫拍攝采用虛擬拍攝的方式其優(yōu)點還是很明顯的。首先，虛擬動畫拍攝出的畫面在時間上比較連續(xù)，畫面效果也比較好，觀賞價值也隨之被拉高。其次，虛擬拍攝多融入了電影的拍攝手法，這樣一來，動畫的制作比傳統(tǒng)的方法更加的開拓；然后，對于動畫制作人員來說，虛擬拍攝使其動畫制作成本得到控制，動畫的制作周期也得到縮短。最后，對于虛擬拍攝中所構(gòu)建出來的虛擬事物是可以進行并非一次性的，在一定程度上具有學(xué)習(xí)和研究的價值。

2 構(gòu)建虛擬場景

2.1 地面場景的構(gòu)造

在虛擬場景的構(gòu)造中，地面的設(shè)置是將虛擬場景中的地面進行初始化的過程。要將場景地面出事話，首先要將虛擬場景設(shè)置為三維坐標，并通過三維坐標網(wǎng)將場景的基準平面確定出來。在三維坐標中，單位坐標構(gòu)建出的網(wǎng)格的大小就是虛擬場景中地面圖的基本精度單位。然后，就可以對場景的地勢進行設(shè)計，方法是通過調(diào)整網(wǎng)格的高度來表現(xiàn)地面地勢的高低情況。

地面的平滑情況的處理可以通過虛擬軟件中題圖工具，或者是通過對地勢情況進行細微的調(diào)整。虛擬軟件中的貼圖工具的使用，需要在不改變原有的網(wǎng)格精度的情況和網(wǎng)格位置的情況下，將二維平面圖粘貼在網(wǎng)格的表面。這樣，將二維平面在三維空間中表現(xiàn)出來，利用二維貼圖，把三維場景進行重現(xiàn)，最終讓相鄰網(wǎng)格之間的過度相對自然即可。最終可以降低虛擬場景的生成運算量，同時也讓場景中的地勢信息的表達更加簡潔。

這種方法主要對三維場景中的網(wǎng)格精度要求并不高，與此同時，貼圖的區(qū)域也不一定出現(xiàn)在拍攝畫面當中。定位的調(diào)整地勢就是在原有精度的網(wǎng)格和網(wǎng)格的平面位置，讓網(wǎng)格用曲面的形式，實現(xiàn)網(wǎng)格與網(wǎng)格之間的過渡。這種方法更加適用于虛擬拍攝的主要區(qū)域。

2.2 場景虛擬模型

虛擬場景的模型制作是對場景中出現(xiàn)的物品、動物、植物、人等的模型制作，這些東西不能包括動畫中的主要角色。根據(jù)場景中的構(gòu)建的網(wǎng)格的精度、出現(xiàn)在場景中的事物的體積、場景地面的威力和所在的位置進行分類，可以用不同的技術(shù)進行場景模型的實現(xiàn)。根據(jù)不同的虛擬模型，可以應(yīng)用不同的軟件進行制作；對于體積小、并不是主要動畫場景的實體，可以采用一個單一的面片或者是貼圖的照片來進行表現(xiàn)，這種方式對于場景中的幾何方式和面片應(yīng)用都能得到控制，最終減少動畫虛擬場景制作系統(tǒng)的運算負擔(dān)。

對于場景中的地面文理設(shè)計，用拍攝貼圖的方式進行動畫制作。這樣可以避免高度的紋理于三維場景的構(gòu)建的繁雜，也減輕不必要的系統(tǒng)仿真開銷。另外，對于遠處的模型，還可以應(yīng)用大面積平面題圖進行制作。

3 塑造虛擬角色

塑造虛擬角色需要對動畫中的角色外觀、表情、動作進行塑造。角色的外觀塑造上，通過虛擬軟件的應(yīng)用，最終完成對導(dǎo)入的虛擬動畫拍攝場景。角色的塑造需要對角色的骨架、外觀，以及模型都進行細致的、有序性的塑造。特別需要注意的是，塑造的角色主要注重對外觀上的精細化塑造，對角色的外觀塑造完成之后，還需要對角色的表情和動作進行系統(tǒng)性的設(shè)計。

動畫中的人物除了外觀對其影響非常大之外，角色的表情和動作其對角色有所影響。角色的表情多是反應(yīng)動畫角色的性格的。角色的動作設(shè)計更多的是讓角色更加具有自己的特點。角色的動作涉及比較多，像是普通的站、行、坐、蹲都需要應(yīng)用軟件進行協(xié)調(diào)。另外，角色的動作設(shè)計上的變量涉及能夠讓動畫的感官效果更佳，四維制作對于維動畫創(chuàng)造更好的條件。

4 小結(jié)

本文主要對淺析虛擬動畫三維場景的構(gòu)建及動畫拍攝的方法進行簡述，最終實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)與動畫制作的結(jié)合。并且將電影拍攝技術(shù)融入動畫虛擬拍攝中。虛擬技術(shù)在動畫制作中的應(yīng)用能夠有效地控制動畫制作的成本，同時保證動畫的畫面品質(zhì)，也提高動畫的觀賞性，為動畫作品提供了交流價值。接下來對于虛擬動畫三維場景的構(gòu)建及動畫拍攝的實現(xiàn)研究工作，可以針對虛擬攝像設(shè)備、虛擬場景構(gòu)造，以及虛擬角色塑造等方面進行探究，最終實現(xiàn)虛擬動畫三維場景的構(gòu)建及動畫拍攝能夠呈現(xiàn)出更加精致、高藝術(shù)價值的動畫作品

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