虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用

摘 要：我國動畫制作與國外相比起步時間較晚，然而，在發展速度發面卻極為驚人，從早期的無聲動畫、黑白動畫、彩色動畫，到現在的三維動畫，我國在動畫制作領域已經取得了顯著成就。隨著科學技術的進步，以計算機技術為支撐的虛擬現實技術在三維動畫制作中得到了廣泛應用，促進了我國動畫制作的現代化進程。本文以虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用為研究內容，在介紹我國三維動畫制作現狀的同時，對此類技術的應用進行分析，從而說明虛擬現實技術在我國動畫行業發展中的重要作用。

關鍵詞：虛擬現實技術；三維動畫；動畫制作；應用

作為多媒體教學的重要內容之一，三維動畫制作與其它動畫制作形勢相比除制作成本較高以外，其涉及到的技術也較為復雜，針對我國當前的動畫制作水平，三維動畫制作效率和質量都無法達到要求。隨著虛擬現實技術的日益成熟，以及該技術在三維動畫制作領域的不斷滲透，我國在三維動畫制作領域得到了快速發展，與其他國家間的差距不斷縮小。

一、三維動畫制作現狀

相比較普通動畫制作來說，三維動畫制作的關鍵在于對動畫元素的計算機處理，通過計算機圖形軟件的操作，利用圖像生成技術和處理技術對相關元素進行整合，因此，三維動畫制作對人員的綜合能力也有著一定程度的要求。

在三維動畫制作流程方面，主要分為三個階段。第一階段是三維動畫的前期制作，在此過程中動畫制作人員需要對角色進行場景和模型的設計，也是三維動畫制作中最為關鍵的部分；第二階段則是三維動畫的中期制作，動畫制作人員需要借助計算機軟件對動畫元素細節加以調整，并設置軟件中的各項參數，完成動畫元素的渲染和處理；第三階段則是三維動畫的后期制作，除了針對之前完成的工作進行處理和整合外，還需要根據動畫制作流程的安排細節部分的修改。

通過一系列動畫作品的效果和質量可以看出，我國在三維動畫制作領域與歐美發達國家之間依然存在較大差距，但是，近年來，隨著現代科學技術在三維動畫制作領域應用的推廣，我國三維動畫制作水平得到了相當程度的提高。目前，我國在三維動畫制作方面主要面臨人才缺乏的實際問題，專業人才隊伍的培養成為我國在這一領域取得突破的關鍵。

二、虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用

三維動畫制作不僅對人員的綜合技術水平要求較高，其中所使用到的計算機軟件、硬件也應當滿足一定的配置要求，否則，基于虛擬現實技術的三維動畫制作不僅效率低下，最終作品質量也將無法達到要求。

以《秦時明月》為例，這是一部由我國專業動畫制作團隊設計制作的一部歷史題材的三維動畫作品，在制作過程中就使用了大量的虛擬現實技術。比如，在人物建模過程中，為體現出人物動作的流暢性，對人物動作細節的過程加以保留，就需要借助虛實結合的方式，使用計算機軟件構建與現實場景相同的模型，加快建模速度，使動畫人物的靈活性、真實性更高。

不僅如此，在某些特殊元素的建模方面，則借助了三維掃描技術對實物進行全景掃描，獲得三維數據，借助三維坐標點的方式在計算機中進行存儲，根據真實圖片中的色彩完成染色。人物動作的捕捉則是借助人體定位標識進行動作獲取，從而避免了通過軟件方式進行設動畫人物動作設計的復雜流程。

三維動畫制作中所涉及到的虛擬現實技術，可在數據獲取后對相關動畫參數進行動態調整，以便于導演制作時將鏡頭設置在任意位置，甚至可以實現由觀眾主導的視角點播，調動觀眾參與的熱情。

《秦時明月》這部國產三維動畫作品一經播出，在全國范圍內引起了巨大的反響，作為新時期國產動畫的代表，《秦時明月》以其優美的畫面設計、逼真的人物造型，以及流暢的人物動作，為我國三維動畫制作開辟了新的道路。

三、虛擬環境建設對于三維動畫制作的意義

通過實踐可以看出，三維動畫制作對虛擬現實技術有著較強的依賴性，其中，為確保虛擬現實技術的使用效果達到最佳，則需要在虛擬環境建設方面投入大量的精力。首先，對用于動作捕捉的攝像機位置進行科學設置，通常來說，攝像機的數量要大于3臺，多安裝在攝影棚的頂部和四周，用戶立體影像投射的設備則可以安裝在攝影棚的頂部中央位置。

其中所使用的三維空間掃描儀，則可以根據實際需要進行調整，為保證虛擬環境建設過程中預留足夠的拍攝空間，其它使用到的設備則可以在屏幕對面墻壁的一側進行擺放。

除固定空間虛擬環境建設外，還包括人物動作捕獲的動態虛擬環境建設，在模特身上安置的動作捕獲傳感器，需要根據人物動作快慢、復雜等一系列要素的變化進行調整，從而獲取更加精準的數據，避免數據采樣率較低所帶來的三維動畫中人物動作卡頓、遲滯等現象出現。

由此可以看出，虛擬環境建設是虛擬現實技術的核心，在構建虛擬環境的過程中，需要綜合考慮多個方面的因素，以達到最佳的數據采集效果，為三維動畫制作提供完備的數據支撐。

四、總結

虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用，不僅能夠推動我國動畫制作的產業化、規模化發展，也是虛擬現實技術在跨行業領域滲透成功案例。為更好的利用虛擬現實技術服務于我國三維動畫制作，則需要在學習國外先進技術和理念的同時，結合我國動畫制作的特點，實現在這一領域的全面突破。

參考文獻

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作者簡介

劉強（1998.05—），性別：男；民族：漢；籍貫：四川省成都市，電子科技大學成都學院學生。