虛擬現實在影視動畫設計中的應用研究

摘 要：隨著科學技術的飛速發展，世界已經迎來了萬物虛擬現實的時代。電影電視動畫作為一種將虛擬現實與現實相結合的新藝術形式，已成為虛擬現實技術的先驅。本文試圖分析虛擬現實技術在影視動畫設計中的具體應用，總結虛擬現實技術對動畫發展的影響，為中國影視動畫設計行業的可持續發展提供有益的參考。

關鍵詞：虛擬現實;影視動畫;應用

0 前言

動畫是一種相對年輕的藝術，起源于19世紀上半葉的英國，直到20世紀20年代才被引入中國。動畫與一般意義上的漫畫不同。動畫與電影和電視等視覺藝術原理相同。因此，動畫自誕生以來，其虛擬性便不容置喙。隨著科學技術的飛速進步，更多新媒體手段和創新型軟件支持著動畫藝術的發展，如虛擬現實技術和三維動畫技術，使影視動畫能夠熠熠生輝。

1 虛擬現實技術的概述

虛擬現實（Virtual Reality，即VR）作為一體化計算機圖形技術、多媒體技術、傳感器技術、人機交互技術、網絡技術、立體顯示技術與仿真技術計算機技術領域開發的各種科學技術，已成為當前視覺數字設計發展的重要支撐，可稱為“人工虛擬環境”或“精神交互技術”。在影視動畫設計中，通過使用計算機數字仿真技術創建3D空間的虛擬世界，觀眾可以體驗視覺、聽覺和觸覺等感官的模擬感受。讓觀眾感受身臨其境，能夠及時、快速地觀察3D空間中物體的變化，沒有任何障礙。虛擬現實技術在其中的作用主要包括模擬環境場景，使用戶難以區分真假。因此，虛擬現實技術是由計算機圖形數字技術產生的虛擬3D空間環境。在一些影視作品尤其是科幻電影中，當某些場景無法通過人為的努力獲取時，便可以運用視覺模擬硬件裝置，將演員置于理想的空間環境中，同時調整視角，控制運動，體驗環境，實現身臨其境的感覺。

虛擬現實技術在影視動畫設計的過程中通常具備以下幾點技術特征，同時在下列特征的支持下，虛擬現實技術在電影和電視動畫作品中表現出更多優勢。第一，交互性。在虛擬環境中，電影和電視動畫的設計者可以有效地操縱虛擬環境中的任何東西。同時，操控所產生的變化也能夠被設計者清楚地感覺到，可稱為交互性特征。第二，浸沒感。該內容又可稱為“存在感”，通常是指影視動畫的設計者自身可作為主角融入虛擬環境中，并獲得真實的感受。第三，多感知性。虛擬現實技術除了能給影視動畫的設計者和體驗者帶來正常的視覺感之外，還能夠觸發體驗者的嗅覺、聽覺、觸覺等多種感官，通過虛擬環境的浸沒感特征，使人們享受更豐富的感知效果。

與此同時，虛擬現實技術作為計算機領域的技術，與硬件的支持密不可分。只有在多樣化的硬件支持下，虛擬現實技術才能呈現出相對完美的狀態。第一，高性能計算機。只有高性能計算機才能實現對復雜圖像的處理，有效地縮短畫面在視覺上的延遲，給觀眾呈現更具真實效果的影視動畫。第二，跟蹤定位系統。該系統可以對體驗者的頭部擺動、動作變換等進行有效的跟蹤，經過傳感器的傳導再來實現各個肢體動作的信息傳輸，進一步幫助在計算機和虛擬世界之間交換信息。第三，觸摸反饋裝置。觸摸反饋裝置的嵌入能夠讓體驗者在接收設計者創造的虛擬視覺信號及聽覺信號外，還能夠接收到觸覺刺激。

2 虛擬現實在影視動畫設計中的應用

在影視動畫的設計中，虛擬現實可以有多種表現形式，并通過這些表現形式讓人們更好地接收影視動畫設計帶來的效果。而這些效果主要表現在虛擬現實技術可以幫助影視動畫的設計者建構環境、塑造人物形象及推動動畫情節的發展。在一部影視動畫作品中，動畫的環境最能給觀眾帶來沖擊感，而虛擬現實技術一方面能控制環境的表現形式，另一方面也可以添加環境的背景音樂，讓觀眾通過看動畫作品獲得一種身臨其境的感覺，使得影視動畫變得真實。例如，電影《阿凡達》中的虛擬環境的動畫設計有助于電影在世界各地流行。電影中的潘多拉星球宛如一片原始的熱帶雨林，其中生存著各種光怪陸離的動植物，像翼龍、章魚和蒲公英組合的神樹種子，以及像桉樹一樣發光的神圣樹木等幻影。兩者都為電影《阿凡達》的圖片增添了不少亮點。

在影視動畫設計中，最重要的是塑造動畫中的人物形象。因此，塑造成功的角色形象不僅能為動畫設計奠定基礎，還能使得動畫作品有一個良好的框架，幫助動畫設計者對動畫的情節走向產生新的靈感。電影《阿凡達》中的阿凡達角色的高度超過3米，不僅如此，阿凡達還長著一雙像豹子樣的藍色耳朵及一頭長辮。但是，在影片實際拍攝過程中，許多場景和行為動作都需要真人拍攝來完成的，虛擬角色與現實場景的結合，是將虛擬人物與實拍視頻場景融合，此時則需要借助虛擬現實技術對真人演員進行動作捕捉，再將其動作作數字化處理，其中虛擬角色可以在演員的動作數據驅動下表演出真實流暢的動作，進而呈現出理想的狀態，有效地實現同一場景下角色與場景協調的運動融合。影片中豐富且逼真的表情、身手不凡的動作都是通過上述技術來拍攝的，在虛擬現實技術的優質模擬下，讓影視動畫作品中的情景切換銜接得更加自然真實，也使得效果更加逼真、自然。

3 結語

虛擬現實技術作為影視動畫制作中一種新興技術，它不僅能在影視作品的創作中發揮重要作用，同時還能為觀眾帶來更富沖擊力的視覺體驗。當下的虛擬現實技術是一種值得推薦的藝術展現形式，它不局限于影視動畫設計領域，還有與很多行業展開合作的可能。當然，影視動畫的設計者也需要注意平衡藝術與技術的功能，了解并掌握虛擬現實技術的特點、優缺點及相關應用，設計師的藝術靈感與虛擬現實技術的和諧融合。唯有如此，該項綜合性計算機技術才能隨著科學技術的不斷進步以及人們日益增長的需求，向著更加現代化且可持續的方向發展。

參考文獻：

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作者簡介：楊冬旭，男，湖北襄陽人，研究生，畢業于韓國青云大學，講師，研究方向：動畫，虛擬現實技術。