基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在三維動畫制作中的應(yīng)用

郝鵬　田哲

摘 要：近幾年來我國各項經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展帶動著各項產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步，尤其是我國的計算機(jī)信息行業(yè)的發(fā)展更是呈現(xiàn)出如雨后春筍般的形式，計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在很大的程度上帶動了三維動畫技術(shù)的進(jìn)步。尤其是對于虛擬現(xiàn)實中三維動畫的制作，現(xiàn)如今，我國三維動畫制作方面的愛好者已經(jīng)越來越多了，三維動畫也是以各種方式呈現(xiàn)在電視媒體上，給人們帶來不一樣的視覺感受。這些三維動畫看著惟妙惟肖非常唯美，實際的制作中離不開虛擬現(xiàn)實技術(shù)的強(qiáng)大支持。本文就將虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的三維動畫制作加以探討，將其中的相關(guān)概念加以區(qū)分，并仔細(xì)研究虛擬現(xiàn)實與三維動畫制作過程中的一些聯(lián)系，以期后期能為更多的三維動畫創(chuàng)作人員帶來靈感。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實；三維動畫；制作應(yīng)用

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）23-0045-02

虛擬現(xiàn)實技術(shù)也被稱作是VR技術(shù)最早的發(fā)展階段是處于上世紀(jì)的80年代，虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合了眾多的媒體技術(shù)包括人工智能技術(shù)、人體交互技術(shù)等眾多綜合性技術(shù)，可以說虛擬顯示技術(shù)是眾多綜合性的集成技術(shù)。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，在發(fā)展過程中也是在不斷完善，所以三維動畫的制作也不斷的融入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，三維動畫融入虛擬現(xiàn)實技術(shù)后創(chuàng)作出來的效果更加精湛，從一定程度上來講，虛擬顯示技術(shù)推動了三維動畫的更好的發(fā)展。原因在于，三維動畫的制作過程離不開計算機(jī)技術(shù)的輔佐，虛擬現(xiàn)實正式將靜態(tài)的三維圖像吐過計算機(jī)技術(shù)的加工使用使之成為動態(tài)的藝術(shù)，這其中將互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的各項技術(shù)相互交融，給人們打造一個三維立體的視覺動態(tài)效果，人們對于新事物的認(rèn)知方面也有了很大的進(jìn)展。

1 三維動畫與虛擬技術(shù)的概述

1.1 三維動畫

三維動畫的發(fā)展離不開計算機(jī)的進(jìn)步與發(fā)展，可以說三維動畫主要就是基于計算技術(shù)的發(fā)展而興起的一種動畫產(chǎn)品。計算機(jī)的硬件和軟件對于三維動畫的發(fā)展有著重要的作用，近幾年來計算機(jī)的硬件軟件系統(tǒng)不斷更新這也使得三維動畫的發(fā)展也在不斷更新。就其本質(zhì)而言，三維動畫的創(chuàng)作人員就是在計算機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中運(yùn)行各項三維軟件來實現(xiàn)對虛擬世界的構(gòu)建的過程。三維動畫的一般的創(chuàng)作過程是有計算機(jī)操作人員選取某個特定的場景作為相應(yīng)的角色模型，然后再根據(jù)需要創(chuàng)作的動畫效果進(jìn)行相關(guān)的燈光色彩添加，與此同時，還需要根據(jù)實際歘來的動畫效果對相關(guān)角色的行蹤軌跡進(jìn)行動畫參數(shù)的設(shè)置。在這些相關(guān)設(shè)置都完成之后，在啟用計算機(jī)程序，計算機(jī)就會對其進(jìn)行渲染與自動運(yùn)算，以便完成輸出動畫[1]。

1.2 虛擬現(xiàn)實

與三維動畫不同的是虛擬現(xiàn)實不需要通過各種設(shè)置來完成，本質(zhì)上看虛擬現(xiàn)實就是一個虛擬魔幻的世界，虛擬世界的形成主要依托的是一種計算機(jī)的仿真系統(tǒng)，人們通過這種計算機(jī)的仿真系統(tǒng)可以感受到現(xiàn)實世界所不能體會的一些情景，因此，虛擬世界也被人們稱作是VR技術(shù)或者是靈境技術(shù)。其實虛擬現(xiàn)實的構(gòu)建的基礎(chǔ)還是三維動畫的創(chuàng)作，設(shè)計人員在完成三維動畫的制作后，再利用傳感器或者相關(guān)的現(xiàn)代化設(shè)備微體驗的人們構(gòu)建一種真實的身臨其境的虛擬環(huán)境，這種虛擬環(huán)境無論是在嗅覺、視覺還是聽覺方面都十分的逼真。虛擬現(xiàn)實的實際創(chuàng)作相比三維動畫來說更復(fù)雜一些，三維動畫主要是應(yīng)用的計算機(jī)的相關(guān)技術(shù)，而虛擬現(xiàn)實的創(chuàng)作柔和了眾多現(xiàn)代化技術(shù)于一體，其中還能夠?qū)鞲衅鞯痊F(xiàn)代化的設(shè)備加以應(yīng)用。比如圖像處理技術(shù)、計算機(jī)圖形技術(shù)與傳感器技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等進(jìn)行綜合應(yīng)用，只有這些技術(shù)完美配合，才能最終創(chuàng)造出一種身臨其境的逼真環(huán)境并讓人們與虛擬系統(tǒng)實現(xiàn)交互[2]。

2 三維動畫技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的關(guān)系探討

2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維動畫技術(shù)的主要區(qū)別

虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫技術(shù)雖然都是依托計算機(jī)技術(shù)打造出的一種新媒體技術(shù)，但是在本質(zhì)上還是存在很大的不同之處的。首先，三維動畫技術(shù)的制作主要是通過計算機(jī)技術(shù)對一些靜態(tài)的圖片進(jìn)行處理，桶計算通過對預(yù)先設(shè)定好的的圖片進(jìn)行粗粒然后在通過連續(xù)播放的方式呈現(xiàn)出來，本質(zhì)上三維動畫技術(shù)是不具備交互性的。在三維動畫的體驗過程中，體驗者也往往是只能被動的接受由設(shè)計者呈現(xiàn)出來的動畫效果，自身不能切實感受到一種身臨其境的感覺。但是虛擬現(xiàn)實對于體驗者傳達(dá)的是一種動態(tài)信息，這種動態(tài)信息是由計算機(jī)合成相關(guān)動畫并經(jīng)過傳感器傳播，給人們在視覺、嗅覺以及聽覺等各個感官方面都能能帶來一種身臨其境的感覺。更重要的是，虛擬現(xiàn)實技術(shù)追求的是一種速度傳播，在計算過程中虛擬現(xiàn)實技術(shù)往往是合成較快的運(yùn)算速度，忽略了真實性，虛擬現(xiàn)實技術(shù)認(rèn)為只有我們將速度加以提升，實現(xiàn)高速的視覺運(yùn)轉(zhuǎn)效果才能夠達(dá)到真?zhèn)蔚牧Ⅲw動態(tài)性。事實上，三維動畫的制作過程更加注重的是對于加工模型的藝術(shù)形態(tài)制作，更重要的是想突破模型的藝術(shù)性。正因為這個原因，在三維動畫中常常會看到一些設(shè)計人員使用一些外形較為夸張的人物造型，比如怪獸、抽象派等甚至將一些現(xiàn)實中并不存在事物也加以引用，比如外星人的視覺效果創(chuàng)作。總的來說在打造視覺效果方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)更加注重的是人們對于視覺情況的感知度，而三維動畫則更加注重相關(guān)造型的藝術(shù)創(chuàng)造[3]。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維動畫技術(shù)的內(nèi)在聯(lián)系

事實上，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫除了一些比較明顯的區(qū)別外還有一些分不開的密切關(guān)聯(lián)，從制作的角度觀察，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在三維動畫的基礎(chǔ)之上完成的，技術(shù)工作人員通常會利用3Dmax和MAYA等三維動畫制作軟件來構(gòu)建一個虛擬世界的模型。與此同時在構(gòu)建這個虛擬世界的仿真環(huán)境中需要對所有的圖像就行處理，在對圖像進(jìn)行處理輸出的過程中，三維動畫技術(shù)又可以為設(shè)計人員帶來良好的構(gòu)圖思路。其實三維動畫技術(shù)余虛擬現(xiàn)實技術(shù)在本質(zhì)上存在很多的相似之處，人們對于虛擬現(xiàn)實的仿真體驗是需要良好的動態(tài)三維圖展開，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫技術(shù)還存在較為顯著的互補(bǔ)性，這兩者的交互性可以很好地彌補(bǔ)了各自自身的相關(guān)缺陷，比如三維動畫藝術(shù)更多的是追求模型的藝術(shù)性，缺乏動畫與動畫之間的交互，如果我們在虛擬現(xiàn)實中引入三維動畫的創(chuàng)作則可以使靜態(tài)的動畫模型變得有立體感，動畫與模型之間也可以交互映襯，在保證原來的藝術(shù)體驗效果下還給了人們更好的交互體驗[4]。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在三維動畫制作中的應(yīng)用分析

3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在三維動畫建模中應(yīng)用

三維動畫制作之前首先是要確定好動畫魔心，這里所說的動畫模型可以是幾張靜態(tài)的圖片也可以是一段簡短的二維視頻。三維動畫模型的選擇對于三維動畫制作來說是非常重要的。這一環(huán)節(jié)中相關(guān)技術(shù)人員要根據(jù)所選取的動畫魔心安排一個相應(yīng)的動畫背景以及動畫制作的場景。但是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在動畫模型的制作方面沒有將實現(xiàn)準(zhǔn)備好的圖片模型進(jìn)行粗粒只是通過計算機(jī)技術(shù)將一些人機(jī)交互的動畫人物模型摻入其中，這樣出來的動畫效果是都可以呈現(xiàn)出活靈活現(xiàn)的狀態(tài)滿足人們的視覺體驗。相關(guān)操作步驟如：

首先，技術(shù)人員根據(jù)想要創(chuàng)作的動畫效果搜集相關(guān)的素材，素材的搜集一般是實地取材對一些重要的素材還可以使用航拍等相關(guān)技術(shù)，以此作為模型構(gòu)建。為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用提供更多的資料信息，以實現(xiàn)對三維動畫制作水平的提高。其次，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來進(jìn)行三維動畫建模[5]。

3.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在動作捕捉系統(tǒng)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以應(yīng)用到生活的各個細(xì)節(jié)之處，比較經(jīng)典的是運(yùn)用在動作捕捉的相關(guān)系統(tǒng)，應(yīng)用到動作捕捉系統(tǒng)時可以對相關(guān)物體的運(yùn)動軌跡進(jìn)行實時追蹤，并對其相關(guān)動態(tài)進(jìn)行捕捉。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到捕捉系統(tǒng)時需要依靠計算機(jī)對相關(guān)圖像進(jìn)行必要的處理，進(jìn)行過處理的圖像還要根據(jù)具體的物體特性在表面必要處進(jìn)行微調(diào)整，調(diào)整過后的圖像才能使導(dǎo)演在后期的視頻制作中隨意切換出不同的鏡頭位置。經(jīng)過捕捉系統(tǒng)的應(yīng)用后，體驗者在虛擬現(xiàn)實世界中就可以體會到更加清晰的場景了，隨意的鏡頭切換也會給人們帶來更好的體驗效果。

4 結(jié)語

總之，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步是的三維技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)不斷更新完善，尤其是近幾年的發(fā)展，計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)不斷完善，使得三維技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)在質(zhì)量和技術(shù)方面都有所突破，加之這兩項技術(shù)的巧妙結(jié)合更是給人們帶來不一樣的體驗效果，以后我們還將繼續(xù)探討虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫之間的巧妙關(guān)系，以期待給人們帶來更好的視覺體驗效果。

參考文獻(xiàn)

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[5]胡西偉.基于三維動畫與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的理論研究[D].武漢：武漢大學(xué)，2005.