三維動漫制作與虛擬現實結合技術研究

余 翔

(南平市農業學校，福建 南平 354200)

當前我國動漫行業的發展進程緩慢，動漫制造技術較之日本而言還存在很大的差距。尤其是很多中小動漫企業的動漫作品制作成本高、效率低、作品品質不高，導致動漫產業難以得到快速發展。三維動漫制作與虛擬現實結合技術作為當前動漫產業的主流，在不斷深化研究中取得了較為可觀的成效。通過對虛擬現實VR技術的研究，較之傳統3D動漫技術而言，傳統3D技術主要是通過計算機進行創意和后期制作，這種方式對于工作人員專業能力要求較高，需要經過建模、美工、燈光和電影特效軟件制作，成本高、效率低，共鳴性不高。而三維動漫制作與虛擬現實結合技術的應用，可以提升動漫逼真度，提升制作效率，推出更多高品質的動漫作品。

一、三維動漫制作現狀

三維動漫是一個新興產業，其中涉及到視覺生理學、計算機圖形學、藝術學和生物學等等，中國的《熊出沒》、《十面埋伏》等電影動畫中，都不乏3D技術的應用，完成了很多常規鏡頭無法拍攝和呈現的畫面，視覺沖擊力更強，也更加逼真。三維動漫通過逼真和精湛的技術，為觀眾呈現出更加生動、形象的畫面，受到了觀眾的熱烈歡迎，并被廣泛應用在動漫制作中。三維動漫制作較為成熟的國家能當屬美國和歐洲國家，日本和韓國等國家的三維動漫技術水平也在快速發展，尤其是在數字化時代背景下，我國的三維動漫技術獲得了廣闊的發展空間。以《秦時明月之百步飛劍》來看，作為國內首部大型武俠三位動畫連續劇，一經推出就受到了動漫迷的矚目和歡迎，第一部《百步飛劍》總投資在1000萬人民幣左右，全系列八部動畫總投資超過5000萬元人民幣。從中可以看出，我國的三維動漫技術不斷推陳出新，無論是制作效率還是成本控制方面都取得了較為可觀的成效。較之歐美和日韓的三維動漫而言，《秦時明月》改變了以往以單一二維技術為主的畫面，無論是人物角色還是場景均是采用三維CG影像和卡通渲染技術呈現。此種三維影像表現方式中集合了二維技術和三維技術的優勢，促使動漫人物形象更加精美細膩和寫實，具有強烈的視覺沖擊力，帶給觀眾別樣的視聽體驗。與此同時，《秦時明月》以無線和奇幻為主題，風格唯美奇幻，通過三維技術進行動漫制作開發，可以根據實際情況來重復調節人物、場景元素，制作成動畫多種場景，可以有效提升制作效率，降低制作成本。

如果是從角色表現方面，《秦時明月》中引用了前沿的高新動態捕捉技術，可以捕捉演員動作。以往的動畫制作中，借助計算機三維動畫制作軟件來調整角色動作，動作需要操作人員逐幀調整，工作量較大，效率偏低，耗費的成本較高。如果是運用Motion Capture基礎上的動畫制作系統，可以將人物動作數據記錄下來，輸入到計算機系統中，通過處理在鏡頭中恢復呈現，控制材質的變化。此種方式可以更加精準地捕捉人物動作，動作效果更加連貫，呈現出獨特的畫面效果。由此可以了解到，我國的三維動漫技術不斷創新和發展，逐漸開辟了新的局面。

二、三維動漫制作技術

(一)三維動漫的前期制作

三維動漫的前期制作主要包括人物形象和場景設計，設計分鏡頭稿本，是后續動畫制作活動開展的基礎所在。通過建立動畫模型，在深層次了解劇本內容和意圖的基礎上，實現對人物角色和場景的設計創造，同時還要考慮到色彩材質和照明方面。

(二)三維動漫的中期制作

在三維動漫的中期制作階段，主要是將人物形象和場景畫面的概念化階段，利用Maya和3Dmax等軟件進行建模和渲染，實現對動漫畫面的處理。在這個過程中，要求三維動漫制作人員具備較強的專業能力、藝術修養和美術功底，同時具備更強的創新能力，可以將更多的新穎內容融入其中。對于人物和場景模型的材質貼圖，主要是在滿足人物角色形象和場景需求的材質，促使模型和實際事物相似度更高，呈現出更具質感的人物形象。不同物體選擇不同的材質，其中包括phongE、Lambert、Anisotropic和Blinn等等，促使物體更加細膩、真實。如果是在特殊情況下可以選擇self-illumination和normal等通道來調整動畫效果。在此基礎上，對動畫進行渲染和制作，可以大大增強畫面張力和表現力。

燈光的運用應該力求以還原自然光為目的，對人物、場景的明亮部分的補光，促使色調更加真實、形象，提升氣氛渲染力，藝術表現力可以得到有效提升。畫面的呈現還需要做好攝像機的控制，結合拍攝規律在三維軟件中使用攝像機工具，實現對分鏡頭腳本的控制，促使鏡頭更加生動、流暢，呈現出更加逼真的畫面效果。鏡頭的控制，主要是通過遙、跟、拉和移等方式，在不同場景選擇通過不同的畫面構圖方式和焦距呈現。在軟件中使用攝像機工具進行處理，同真實攝像機原理相類似，并非是所有的鏡頭移動變化，需要在特定情節中使用，促使畫面更加生動、形象。

(三)三維動漫的后期制作

對于三維動漫的后期制作，主要是根據實際要求將前期制作和

中期制作有機整合，在了解劇本整體故事走向的基礎上，對聲音、畫面片段進行后期剪輯處理，形成一個完整的動畫。三維動畫的制作，需要相互信任和相互合作，鼓勵創新，整合美學和計算機學等知識，貼近實際生活進行創作。在當前的三維動漫制作中，通過計算機技術的應用，可以提升制作效率，降低失誤幾率。

三、3D動漫和VR技術的結合

3D技術和VR技術的整合，在不斷創新和完善中取得了較為可觀的成效，結合技術主要是以運動捕捉技術和三維掃描儀為代表。運動捕捉技術是借助現代化技術營造一個交互的虛擬環境，可以調動公眾參與性，在觀看過程中看到場景的同時，猶如身臨其境，可以有效拉近觀眾和畫面之間的距離。此種技術在三維動畫制作中，集合了聲學式運動捕捉、光學式運動捕捉和電磁式運動捕捉等等。物體在運動過程中，通過關鍵部位的跟蹤器收集信息，借助計算機進行信息處理，后期根據實際需要進行動態調整。

動漫制作中，對于手繪的動漫人物形象，需要耗費大量的時間和精力，資金投入量較大，甚至制作出來的動漫無法真實還原人物動作和形象。通過動作捕捉技術，可以在短期內呈現出逼真的畫面，投資成本更少。

通過對計算機捕捉系統數據信息采集的特性來看，借助Maya軟件進行編寫一個中間人插件，促使運動捕捉系統采集得到的數據得到充分應用，在三維動漫制作中具備可調性，開發出更加人性化的操作界面。人性化的操作界面，不僅是對動漫制作人負責，還可以有效降低制作時間和工作強度，提高動漫制作品質。

四、結論

綜上所述，在三維動漫制作中，傳統動漫制作技術局限性較大，通過虛擬現實結合技術的應用，尤其是3D技術和VR技術的整合，營造一個交互的虛擬環境，可以調動公眾參與性，在觀看過程中看到場景的同時，猶如身臨其境，可以有效拉近觀眾和畫面之間的距離，大大提升動漫逼真度，加深觀眾的視聽體驗。更為關鍵的是，可以降低成本和工作強度，提升制作效率，制作出高品質的動漫作品，對于我國動漫產業長遠發展，在國際動漫產業競爭中占據更大份額具有深遠的影響。

參考文獻：

[1]盧桂萍，王清輝.計算機虛擬仿真技術在三維動畫制作中的應用研究[J].電子技術與軟件工程，2014(07).

[2]林文杰，林溪波.多媒體和虛擬現實[J].藝術科技，2000(04).