三維角色動畫制作的關(guān)鍵技術(shù)分析

王雨+李林鍇

摘 要：隨著社會不斷的發(fā)展，我國經(jīng)濟水平逐漸提高，人們的生活質(zhì)量得到了全方面的改善，對于物質(zhì)生活需求也越來越高。三維動畫制作技術(shù)已經(jīng)成為了影視劇特效、教育教學(xué)以及科學(xué)研究等領(lǐng)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(guān)鍵技術(shù)進行了簡單的研究。

關(guān)鍵詞：三維角色；動畫制作；關(guān)鍵技術(shù)

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

我國計算機動畫產(chǎn)業(yè)在未來的發(fā)展空間十分巨大，然而，其在實際發(fā)展過程中由于種種因素的制約，導(dǎo)致我國計算機動畫產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到限制。為了保證我國動畫產(chǎn)業(yè)可以健康、穩(wěn)定的發(fā)展下去，就應(yīng)該提高對三維角色動畫制作的重視，加強對專業(yè)人才的培養(yǎng)，只有這樣才能提升我國三維角色動畫制作質(zhì)量與效率，促進我國三維動畫制作技術(shù)發(fā)展。

一、三維動畫制作技術(shù)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(chǎn)業(yè)。其在制作過程中要求相關(guān)工作人員通過三維動畫制作軟件建立對應(yīng)的動畫模型，模擬制作全過程；其次，根據(jù)動畫角色形象構(gòu)架出對應(yīng)的動畫模型以及場景，之后再將動畫場景與劇情結(jié)合，設(shè)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(chǔ)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(shù)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(jù)制作軟件構(gòu)建出對應(yīng)的角色模型。工作人員制作過程中可以利用不同的應(yīng)用技術(shù)、軟件，并將三維動畫軟件制作中的幾何圖形、三維掃描技術(shù)等進行模的。最后再通過現(xiàn)有的角色模型平面制作軟件進行設(shè)計；（2）角色骨骼構(gòu)：根據(jù)現(xiàn)有的角色模型，進行骨骼構(gòu)造，只有這樣才能為接下來的制作設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。因此，工作人員在工作期間應(yīng)該以基礎(chǔ)模型為模版進行操作，并通過物體連接的關(guān)系來明確動畫骨骼關(guān)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(shè)計過程中將角色模型與骨骼體系結(jié)合，只有這樣才能保證骨骼體系可以更好的支配角色基礎(chǔ)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(diào)整工作，并以模型為基礎(chǔ)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(fā)展需求②。

二、三維角色動畫制作的關(guān)鍵技術(shù)

（一）三維角色的建模技術(shù)

三維角色建模技術(shù)主要由以下幾種技術(shù)組成：（1）幾何建模技術(shù)：三維動畫制作軟件在實際應(yīng)用過程中可以根據(jù)不同角色的使用需求進行建模。其中主要包括表面建模、細(xì)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(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。而幾何建模主要對已經(jīng)完成的動畫角色建模過程進行設(shè)計，并要求工作人員具有較強的美術(shù)功底，只有這樣才能保證設(shè)計工作可以順利進行下去；（2）三維掃描技術(shù)：三維掃描技術(shù)主要對動畫角色進行全方面掃描，并將所得的數(shù)據(jù)信息進行分析。掃描技術(shù)主要在幾何建模中on得到了廣泛的應(yīng)用可以有效的提升的角色動畫制作的質(zhì)量與效率；（3）圖像建模技術(shù)：主要通過數(shù)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(shù)

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(chǔ)制定出一項全新的設(shè)計方案，并以骨骼為基礎(chǔ)進行模塊設(shè)計，只有這樣才能保證三維角色動畫的設(shè)計工作可以順利進行下去。其次，在三維軟件中，可以將現(xiàn)有的三維骨骼系統(tǒng)模塊通過人工設(shè)置的形式進行操作，并利用鼠標(biāo)對已經(jīng)完成的角色骨骼進行建模。在實際建模過程中還應(yīng)該做好三維角色動畫的控制工作，并將現(xiàn)有的動畫系統(tǒng)創(chuàng)新、完善，當(dāng)工作人員建立完動畫角色之后，可以通過動畫色產(chǎn)生的形式進行三維角色動畫設(shè)計④。

設(shè)計人員在工作期間可以通過動作捕捉系統(tǒng)對角色的動作全過程進行捕捉，并將所得的捕捉數(shù)據(jù)信息進行分析，之后將所得的數(shù)據(jù)信息輸入到對應(yīng)的三維角色模型中，并通過三維動畫角色進行畫面設(shè)置，提升畫面的清晰度，滿足現(xiàn)代人們的觀看需求，促進我國計算機動畫產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

三、總結(jié)

三維角色動畫制作關(guān)鍵技術(shù)是三維動畫的制作基礎(chǔ)，對于各個領(lǐng)域的發(fā)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(guān)鍵技術(shù)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(yè)技術(shù)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(shè)計的相關(guān)問題研究[J].湖北函授大學(xué)學(xué)報，2015（14）：97-98.

②孫新領(lǐng)，李揚波，馬紹惠.光學(xué)式運動捕捉技術(shù)在人體動畫中的應(yīng)用研究[J].河南機電高等專科學(xué)校學(xué)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(diào)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(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京：中國科學(xué)院大學(xué)（工程管理與信息技術(shù)學(xué)院），2013.