淺談虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用

周露露

摘 ? 要：虛擬現實技術結合了人工智能、人體交互以及計算機等相關的技術，也被稱之為VR技術。在此技術的不斷更新與發展下，其被廣泛使用在各個行業和領域之中，尤其是在動畫制作行業中，其在讓動畫制作更加便捷和高效。在虛擬現實技術的支撐下，三維動畫產業逐漸發展。虛擬技術的使用可以經過計算機、互聯網技術等構成虛擬環境，便于人們認知一個新的世界，從而促使社會發展。本文先簡析虛擬技術和三維動畫之間的聯系，進而在建模、動作捕捉以及調節相關基礎上，詳細分析和闡述虛擬現實技術在三維動畫制作中的實際應用。

關鍵詞：虛擬現實 ?三維動畫 ?制作技術

中圖分類號：TP391.9 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）11（b）-0089-02

在社會不斷發展下，虛擬現實技術所發揮的作用不斷加強，其在動畫、游戲以及醫療等相關方面都有很大的作用。三維動畫制作因為虛擬現實技術的支撐，其畫面更加生動形象，也提升了觀眾的觀影感受和體驗，加強了畫面的真實感。因此，對虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用進行分析有一定現實意義。

1 ?虛擬技術和三維動畫之間的聯系

1.1 基本概念

所謂三維動畫，其是基于計算機技術發展而形成的技術，其發展是依靠軟件和硬件系統逐漸發展。究其本質，三維動畫制作是工作人員使用三維軟件構建虛擬世界，技術人員在實際工作中一般會遵循相關的需求建設特殊場景與角色模型，并且為模型增加材質與燈光，并且還會依據實際需求對角色模型動作和運動軌跡做設定。在完成這些步驟之后，計算機會自動渲染與自動計算，從而輸出動畫。而虛擬技術本身是為人們創設一個虛擬世界，并且為人們提供一種虛擬世界體驗的方針系統。虛擬現實技術有著很多的優勢和特點，比如感知多元化，處于虛擬現實的系統中，人們所獲得的感知是多元化的。這是因為虛擬現實系統中有完整的視覺、聽覺和觸覺等，以此便于人們在虛擬環境中獲得視覺、聽覺和觸覺等多個方面的信息，并且經過這些多元化的感知體驗真實環境，提升虛擬系統真實性。還有則是交互性很強，人在虛擬世界中可以和系統有效互動，也就是現實人們與計算機虛擬系統的交互。虛擬現實具備一定的交互性。在交互中，人們運動和指令都可以在虛擬中獲得現實性回應。

1.2 兩者聯系

虛擬現實系統是在虛擬世界的三維模型中建設出來的，技術人員一般會使用相關的建模軟件來建設一個虛擬世界模型。在建設虛擬現實模型，并且圖像輸出的過程之中，三維動畫技術能夠為工作人員提供思路與方式。由此可知，三維動畫和虛擬現實之間是存在一定的聯系的，虛擬顯示技術是人們對三維動畫技術可以實現自由交互展望中發展出來的。此種技術和三維動畫技術的相似度很高，人們甚至能夠把虛擬現實及技術當做三維動畫技術的發展。虛擬現實和三維動畫技術之間還存在著一定的互補性，主要是在交互方面。因為三維動畫技術對藝術性的要求比較高，但是缺乏一定的交互性，但是經過三維動畫制作中使用虛擬現實技術，可以有效的補充這個不足，在保障藝術表現力的同時，還可以更好地給人們一種交互體驗。

2 ?虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用

將虛擬現實技術使用在三維動畫制造中，能夠在虛擬環境之中建設相關的場景，并且發現問題，制定出相應的解決方案，這樣可以促使產業的發展。在制作三維動畫時對虛擬現實技術進行使用，可以幫助人們深入解讀現實場景，對動畫作品進行理解。不管是對歷史場景進行還原，或者是對未來場景進行展望，三維動畫制作都有著十分重要的現實意義。在三維動畫制作中，虛擬現實技術的實際應用如下。

2.1 建模

在三維動畫制作之中，建模是十分重要的一個環節，也是比較基礎的一個部分。在建模階段中，動畫制作的關鍵任務是對動畫任務模型和動畫場景進行制作在動畫建模中能夠使用虛擬現實技術，融入人機交互與動畫人物模仿技術，可以讓動畫人物更加真實和生動。在實際應用過程中，設計人員要整理和動畫場景、動畫人物相關的素材，若是制作的動畫場景模型包含了建筑物與自然場景，動畫人員要采集并且整理好相關的航拍資料，虛擬場景中有很多因素都要靠真實數據來明確，這樣能夠為虛擬現實模擬仿真技術的使用提供更多可靠的資料，從而提高三維動畫制作水平和質量。在建模之中，通常會把物體形變的過程留下來，這樣可以觀察物體動力學特點。所以，要使用計算機建設和現實事物一樣的模型，經過模擬現實景物提升建模速度，從而保障模型和現實一致性。為了可以加強模型靈活性與真實性，還需運用三維掃描儀來掃描實物，并且經過三維坐標把三維數據保存。

2.2 動作捕捉

把虛擬現實技術使用在三維動畫制作中，對于無法使用普通相機拍攝的，需要使用三維動畫制作軟件動作捕捉系統跟蹤物體運動信息。經過計算機處理這些信息以后，就能夠獲得動畫制作所需要的數據，動畫制作人員識別此數據之后對運動物體做相關的調整，保障導演在制作中可以把鏡頭放在任意一個位置，從而完成以前無法完成的鏡頭。這樣不但能夠觀察到實際場景，還能夠讓觀眾參與其中，縮短了觀眾與畫面之間的距離。自然鏡頭變化與真實視覺感受能夠讓觀眾仿佛置身于動畫場景之中。在三維動畫制作中，手動調制不僅浪費時間還會浪費金錢，若是大量生產需要很多資金與人力完成角色動畫，制作周期很長。但是經過對虛擬現實技術中的捕捉系統，可以在資金緊缺與短時間之內完成大量真實風格的動畫。并且還可以加強動畫的真實性，提升動畫制作的經濟性。比如在《秦時明月》這部長篇三維動畫中，就大面積使用了動作捕捉系統，讓每個人物的動作都更加貼近現實，減少了傳統三維動畫制作中人物動作太過僵硬的問題，有效地提升了動畫的真實性，豐富了動畫畫面的內容，讓人物角色的塑造更加生動。

2.3 調節

將虛擬現實技術使用在三維動畫制作中，不僅要重視不同制作方式的結合，同時還要重視動作捕捉系統獲得信息數據的有效使用。同時還需要合理使用調節技術，以此加強場景真實性。三維動畫制作中使用調節技術，能夠在體現整個數據特點的同時，使用計算機技術處理與分析此數據，最后依靠插入與疊加等相關的方式修整數據。經過反復多次調整之后，要保障數據可以符合制作的要求，然后再研究調節機制。在運動捕捉角色需要大量復雜的調節時，需要提供可以適用于很多情況的骨骼系統。這套系統不但能夠做前向動力學調節，同時還能夠做反向動力學調節，而不需要在不同骨骼之間選擇。這樣不但可以讓工作更加規范，同時還可以提升工作效率。因此，谷歌系統需要在功能強化和復雜程度之間獲得一個平衡點。

3 ?結語

在三維動畫制作中，經過對虛擬現實技術的使用，可以讓動畫畫面更加真實和生動，能夠節省更多的時間與資金。這兩者之間本身就是互補的聯系。在實際應用過程中，經過建模、動作捕捉以及調節等，充分發揮虛擬現實技術在三維動畫制作中的作用，以此來有效提升三維動畫制作質量，讓三維動畫的場景更加真實，讓觀眾也獲得視覺上的享受，在此基礎上促使三維動畫產業的穩定發展。

參考文獻

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