三維角色動畫制作的關鍵技術分析

王雨+李林鍇

摘 要：隨著社會不斷的發展，我國經濟水平逐漸提高，人們的生活質量得到了全方面的改善，對于物質生活需求也越來越高。三維動畫制作技術已經成為了影視劇特效、教育教學以及科學研究等領域中不可缺少的一部分。基于此，本文對三維角色動畫制作關鍵技術進行了簡單的研究。

關鍵詞：三維角色；動畫制作；關鍵技術

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2017）21-0153-01

我國計算機動畫產業在未來的發展空間十分巨大，然而，其在實際發展過程中由于種種因素的制約，導致我國計算機動畫產業發展受到限制。為了保證我國動畫產業可以健康、穩定的發展下去，就應該提高對三維角色動畫制作的重視，加強對專業人才的培養，只有這樣才能提升我國三維角色動畫制作質量與效率，促進我國三維動畫制作技術發展。

一、三維動畫制作技術概述

（一）三維動畫概述

三維動畫，又被稱作為3D動畫，是新興動畫制作產業。其在制作過程中要求相關工作人員通過三維動畫制作軟件建立對應的動畫模型，模擬制作全過程；其次，根據動畫角色形象構架出對應的動畫模型以及場景，之后再將動畫場景與劇情結合，設定出完整的角色模型運行軌跡，模擬運動全過程；最后，對動畫角色的基礎模型進行合成，合成完之后進行打光處理，輸出全新的動畫畫面①。

（二）三維角色動畫制作技術流程

三維角色動畫的制作全過程主要由以下幾點組成：（1）角色建模：明確動畫形象，根據制作軟件構建出對應的角色模型。工作人員制作過程中可以利用不同的應用技術、軟件，并將三維動畫軟件制作中的幾何圖形、三維掃描技術等進行模的。最后再通過現有的角色模型平面制作軟件進行設計；（2）角色骨骼構：根據現有的角色模型，進行骨骼構造，只有這樣才能為接下來的制作設計打下良好的基礎。因此，工作人員在工作期間應該以基礎模型為模版進行操作，并通過物體連接的關系來明確動畫骨骼關系；（3）動畫角的蒙皮合成：磨皮合成又被稱作為蒙皮綁定，主要指動畫角色在設計過程中將角色模型與骨骼體系結合，只有這樣才能保證骨骼體系可以更好的支配角色基礎模型。在對骨骼體系進行蒙皮合成工作時，要做好骨骼體系與模型動作的調整工作，并以模型為基礎進行角色動作擬定，只有這樣才能保證三維角色動畫制作工作可以順利進行下去；（4）運動控制：通過蒙皮合成之后的動畫角色模型可以有效的對動畫角色骨骼進行控制，并保證角色動作全過程符合作品劇情發展需求②。

二、三維角色動畫制作的關鍵技術

（一）三維角色的建模技術

三維角色建模技術主要由以下幾種技術組成：（1）幾何建模技術：三維動畫制作軟件在實際應用過程中可以根據不同角色的使用需求進行建模。其中主要包括表面建模、細分表面建模、多邊形表面建模、雕刻建模等。其中的雕刻建模在三維角色動畫設計中得到了廣泛的應用。而幾何建模主要對已經完成的動畫角色建模過程進行設計，并要求工作人員具有較強的美術功底，只有這樣才能保證設計工作可以順利進行下去；（2）三維掃描技術：三維掃描技術主要對動畫角色進行全方面掃描，并將所得的數據信息進行分析。掃描技術主要在幾何建模中on得到了廣泛的應用可以有效的提升的角色動畫制作的質量與效率；（3）圖像建模技術：主要通過數碼攝像機對不同角色進行拍攝，并將所得出來的照片通過軟件合成，得出三維模型③。

（二）三維角色的運動控制技術

通過三維動畫制作軟件可以有效的將所得出來的骨骼體系進行分析，并以動畫角色的需求為基礎制定出一項全新的設計方案，并以骨骼為基礎進行模塊設計，只有這樣才能保證三維角色動畫的設計工作可以順利進行下去。其次，在三維軟件中，可以將現有的三維骨骼系統模塊通過人工設置的形式進行操作，并利用鼠標對已經完成的角色骨骼進行建模。在實際建模過程中還應該做好三維角色動畫的控制工作，并將現有的動畫系統創新、完善，當工作人員建立完動畫角色之后，可以通過動畫色產生的形式進行三維角色動畫設計④。

設計人員在工作期間可以通過動作捕捉系統對角色的動作全過程進行捕捉，并將所得的捕捉數據信息進行分析，之后將所得的數據信息輸入到對應的三維角色模型中，并通過三維動畫角色進行畫面設置，提升畫面的清晰度，滿足現代人們的觀看需求，促進我國計算機動畫產業快速發展。

三、總結

三維角色動畫制作關鍵技術是三維動畫的制作基礎，對于各個領域的發展來說起到了非常重要的作用。本文對三維角色動畫制作關鍵技術進行了簡單的分析，文中還存在著一定的不足，希望我國專業技術人員加強對其的研究。

注釋：

①李雙武，張成文.三維動畫中角色造型設計的相關問題研究[J].湖北函授大學學報，2015（14）：97-98.

②孫新領，李揚波，馬紹惠.光學式運動捕捉技術在人體動畫中的應用研究[J].河南機電高等專科學校學報，2013（03）：17-19+23.

③繆麗，付輝，郭新蕾，郭永鑫，楊開林，趙林明.港珠澳大橋島隧工程施工過程三維仿真[J].南水北調與水利科技，2011（03）：71-74.

③錢磊.基于雙目視覺的三維書寫系統的設計與實現[D].北京：中國科學院大學（工程管理與信息技術學院），2013.