三維動畫技術(shù)在產(chǎn)品演示中的應(yīng)用與研究

摘要：隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，企業(yè)之間的競爭也越加激烈，若想掌握市場，讓自己的產(chǎn)品快速高效的被人熟知和了解，必須采用一種直觀、方便、靈活、快捷的宣傳方式。而三維產(chǎn)品演示動畫的誕生讓這個問題容刃而解，相比其他宣傳方式，運用三維動畫技術(shù)對產(chǎn)品的展示，可以把產(chǎn)品與客戶之間的距離拉的更近，讓客戶直觀地了解產(chǎn)品各個部分的細節(jié)和特征，同時更容易讓客戶產(chǎn)生對產(chǎn)品的喜愛，也能夠大大節(jié)省企業(yè)宣傳產(chǎn)品帶來的費用，提高了宣傳的質(zhì)量和效率。本文結(jié)合目前出現(xiàn)的問題，對三維產(chǎn)品演示動畫的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了深入的分析，同時結(jié)合自己實際參與的項目總結(jié)出了產(chǎn)品演示動畫的整個制作流程，并對未來三維產(chǎn)品演示動畫的發(fā)展提出了自己的設(shè)想。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品演示；三維技術(shù)；應(yīng)用研究

產(chǎn)品演示動畫作為三維動畫的一個分支，目前也被廣泛的運用在多種領(lǐng)域內(nèi)，成為一種重要的宣傳工具，但是目前產(chǎn)品演示動畫在制作中還存在很多弊端，例如工程設(shè)計類畫面中色彩的搭配不協(xié)調(diào)；信息表達過于繁瑣；圖形單調(diào)刻板，文字說明復(fù)雜，背景音樂嘈雜，動畫鏡頭剪輯缺乏節(jié)奏，影片結(jié)構(gòu)缺乏主次。導致觀者不能有效獲取信息。針對目前市場開發(fā)情況，產(chǎn)品演示動畫主要應(yīng)用于以下幾個領(lǐng)域：

1.工業(yè)領(lǐng)域

隨著我國工業(yè)不斷涌現(xiàn)新工藝與新技術(shù)，且不斷增加對公司培訓、教育客戶以及開拓市場的需求，具有高畫質(zhì)性、高效率性、可修改性和足夠的重復(fù)利用性的產(chǎn)品三維演示動畫技術(shù)的發(fā)展也隨之不斷做出突破，因此，在今后，產(chǎn)品演示動畫在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用會越來越廣泛于工業(yè)三維動畫制作?？梢哉故緳C械結(jié)構(gòu)的組成與裝配和展示機械結(jié)構(gòu)的運動模擬。

在工業(yè)家具的設(shè)計中，產(chǎn)品三維演示動畫技術(shù)的優(yōu)勢不言而喻，由于傳統(tǒng)老式的平面表現(xiàn)圖與沙盤樣板房的效果簡單老調(diào)，客戶無法深入的了解家具各個重要組成部位的組裝情況，而在該領(lǐng)域借助產(chǎn)品三維演示動畫技術(shù)對家具進行一定效果的虛擬，無論客戶如何搭配或是想要搭配的任意裝飾風格，均可通過三維動畫看到逼真的模擬效果，能夠提供給客戶無可比擬且身臨其境的現(xiàn)場真實效果，從而能更如意的選擇自己喜歡的家具搭配。

2.醫(yī)療領(lǐng)域

隨著產(chǎn)品演示動畫30多年的發(fā)展歷史，其三維動畫技術(shù)已漸漸地趨于成熟，并廣泛應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域，特別是在創(chuàng)傷骨科的三維動畫制作的應(yīng)用最為顯著。作為在醫(yī)療外科領(lǐng)域特點最為鮮明的學科之一，創(chuàng)傷骨科往往是在我們?nèi)梭w骨骼處于運動狀態(tài)之時發(fā)生損傷，其格外強調(diào)對骨骼所折斷的一端移位的形式所具備的復(fù)位手法過程，而產(chǎn)品三維演示動畫具有逼真的仿真效果，同時兼?zhèn)鋱D文、聲音和圖像并茂以及可以自由靈活的進行操作等特點，因而能重現(xiàn)骨骼的創(chuàng)傷過程，同時能夠生動形象的模擬對骨骼進行復(fù)位。

2.1 創(chuàng)傷骨科三維動畫的制作與方法

在國內(nèi)，同為Autodesk公司的3DMAX和MAYA是目前產(chǎn)品三維演示動畫最常用的制作軟件，其一般工作的流程為：建模→材質(zhì)→動畫→燈光→渲染，在3DMAX動畫制作軟件中，需要執(zhí)行的操作有：基礎(chǔ)建模、基本材質(zhì)制作、視圖操作、二維圖形操作、關(guān)鍵動畫操作以及后期的渲染操作等等。在創(chuàng)傷骨科的三維動畫制作中，筆者認為應(yīng)該通過對教材中骨骼的受傷機制和復(fù)位手法的圖解，依次找出骨骼、骨骼的著力部位、骨折形態(tài)、骨骼關(guān)節(jié)的錯位趨勢以及其暴力軌跡等關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)；同時，熟練地運用3DMAX軟件，建立以骨骼發(fā)生骨折時，其各關(guān)節(jié)的變化情況以及受傷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的狀態(tài)為基礎(chǔ)的人體模型，為了形成逼真、完整并生動形象的創(chuàng)傷骨科動畫畫面，需要連接各個單獨的畫面動作，以形成連續(xù)的畫面動作，同時分段、逐幀對畫面動作進行加工著色，必要的時候可以插入相關(guān)的透視片段，并對動畫畫面的燈光照明角度、播放速度以及示范角度做出相對應(yīng)的調(diào)整，這樣動畫畫面會得到更加顯著的改善。

2.2 產(chǎn)品演示動畫在創(chuàng)傷骨科中的優(yōu)勢

（1）生動形象而直觀

通過三維動畫對專業(yè)性極強且抽象的創(chuàng)傷骨科進行演示，可以直觀的描述復(fù)雜的創(chuàng)傷骨科疾病損傷機制，能更生動形象的了解各關(guān)節(jié)的變化情況以及受傷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的狀態(tài)。尤其是在對骨折進行解剖分析時，對不同的骨骼近鄰的血管、肌肉以及神經(jīng)也會有不同的解剖分析，因此，各種軟組織與骨骼之間的相近關(guān)系不能單憑簡單的平面示意圖進行準確真實的展現(xiàn)，而三維動畫恰恰能夠?qū)Ω鞣N軟組織與骨骼進行立體而又全面的造型，以展示各種軟組織與骨骼之間結(jié)構(gòu)的層次，產(chǎn)品三維演示動畫在這個時候體現(xiàn)了其獨特的優(yōu)勢。

（2）形式多樣而豐富

通過產(chǎn)品三維演示動畫技術(shù)，可以把人體骨骼的運動模型、重要軟組織解剖（包括神經(jīng)、血管和肌肉等等）以及石膏或內(nèi)固定物安裝等診療要素進行有機地融合，用多種更加豐富的表現(xiàn)形式且具有清晰美感的動畫進行全面地展示創(chuàng)傷骨科的損傷過程、各關(guān)節(jié)的變化情況、受傷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的狀態(tài)以及復(fù)位手法。其中，對橈骨遠端的骨折采取COLLES骨折復(fù)位手法進行治療，可以直觀了解復(fù)位手法中骨骼所折斷的一端移位的細節(jié)全過程。

3.科技領(lǐng)域

對于產(chǎn)品演示動畫在科技領(lǐng)域中的應(yīng)用，筆者主要通過對科技影視作品專題片“立體交通道路”的制作流程及其中的基本方法進行闡述介紹，尤其是分析其中運用三維動畫設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。

3.1“立體交通道路”的策劃

運用上下兩層路面均是單向通行且互為逆向的原理設(shè)計的“立體交通道路”，可以在一定的基礎(chǔ)上解決交通的堵塞問題，從而提高交通過程中的安全系數(shù)，要是只憑借著二維的平面示意圖和單一的文字說明，則該交通道路的通行機制原理救會顯得晦澀難懂，不易于人們理解，因此，摒棄傳統(tǒng)的展示方法，通過產(chǎn)品三維演示動畫技術(shù)建立一個虛擬的立體交通道路，將其外形結(jié)構(gòu)各個視角、材質(zhì)和車輛的運動通過三維動畫的形式展示出來，進行多個視角角度的觀察，同時可以模擬出逼真的動態(tài)效果。

3.2“立體交通道路”的制作

（1）建立三維實體模型

建立三維實體模型是產(chǎn)品三維演示動畫制作的基礎(chǔ)，運用3DSMAX 軟件描述“立體交通道路”實物中的幾何外形形狀和其表面的材質(zhì)等等，同時結(jié)合Auto CAD軟件構(gòu)建各個實物之間的連接關(guān)系以及幾何形狀尺寸的數(shù)學模型，構(gòu)建“立體交通道路”中汽車的模型以及立體交通道路與一般的道路的構(gòu)件連接關(guān)系，從而形成生動逼真的三維實體模型效果。

（2）確定實體表面材質(zhì)

在三維實體模型建立之后，應(yīng)當確定各個獨立的實景實物的表面材質(zhì)，這樣才能分別從顏色、紋理和質(zhì)感上虛擬出逼真的效果。在軟件3DSMAX 中，確定實體表面材質(zhì)，即是給實體表面定義一定的自我本身屬性，其中包括了實體的自身顏色，在有光照的時候，實物表面的紋理、反射光與自發(fā)光的能力以及本身的透明度等等。

（3）確定攝像機的運動軌跡及設(shè)置關(guān)鍵幀

通過軟件3DSMAX，對實體在三維動畫中所處的實際位置、實體本身的形狀尺寸、實體本身的材質(zhì)等屬性確定攝像機所處的實時位置、攝像機拍攝的焦點、攝像機鏡頭的參數(shù)以及其運動軌跡，進而設(shè)置三位動畫畫面關(guān)鍵幀，為了使運動的實體本身的任意屬性能隨時間的變化而受到一定的控制，同時賦予各個運動的實體以時間屬性。

參考文獻：

[1]岳強.李響三維動畫技術(shù)概述和應(yīng)用研究.計算機光盤軟件與應(yīng)用，2011

[2]李書明.基于MAYA技術(shù)的天壇三維虛擬建模設(shè)計與應(yīng)用.[學位論文]天津大學，2011

作者簡介：

武敏杰（1972.4-），女，漢族，黑龍江大慶人，實驗師，本科，主要從事廣告裝潢和平面設(shè)計等方面教學。