三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實踐

周曉瑩　呂雯雯

【摘 要】三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實踐，是藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合，也是藝術(shù)依托技術(shù)尋求多樣化發(fā)展與廣泛化傳播的集中表現(xiàn)。本文就虛擬現(xiàn)實技術(shù)在三維動畫制作中的運動捕捉系統(tǒng)、三維建模系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用進行著重解析，同時指出三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用要點。

【關(guān)鍵詞】三維? ?動畫制作? ?虛擬現(xiàn)實技術(shù)? ?運用實踐

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR技術(shù)）已經(jīng)深入運用到人們生活的各個領(lǐng)域中，其中在三維動畫制作中的應(yīng)用也尤為普遍，且收獲了良好的效果。現(xiàn)階段，三維動畫在我國乃至全球的動畫作品中占據(jù)主導(dǎo)地位，而基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的三維動畫制作，可以說是主流。在三維動畫制作中，有效地運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以帶來全新的受眾體驗與表現(xiàn)方式，繼而可以使更多人感知虛擬現(xiàn)實這一新型科技的影響力的同時，享受到技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合所帶來的全新動畫體驗。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

所謂虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是包括三維計算機圖形技術(shù)、廣角立體顯示技術(shù)以及立體聲、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)榷喾N技術(shù)的綜合產(chǎn)物，主要屬于計算機技術(shù)的范疇，同時也有靈境、幻真等多種感知體驗運用技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，需要有對應(yīng)條件和情景，簡單來講是借助虛擬現(xiàn)實眼鏡及耳機等設(shè)備，將物理空間與投影設(shè)備相結(jié)合，進而為用戶提供逼真的感知體驗，給人一種身臨其境般的真實而美妙的感覺。伴隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，一方面不斷提升用戶在感知過程中所受到的刺激，使刺激更加真實化;另一方面注重交互并發(fā)展出更為自然的交互方式，即由傳統(tǒng)的信息單向傳輸?shù)交谔摂M現(xiàn)實技術(shù)人機交互下的信息雙向溝通。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的生成與發(fā)展，極大地改變著人們的生活及工作方式。

二、三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用價值

1.可實現(xiàn)從平面到立體的視覺轉(zhuǎn)換。最初的動畫為平面二維系，對用戶而言，難以獲得空間感，視覺體驗也較差。而伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是在三維動畫出現(xiàn)之后，設(shè)計人員可以運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)更好地創(chuàng)設(shè)動畫場景中左右、上下、前后空間，實現(xiàn)從平面到立體的視覺轉(zhuǎn)換，為用戶提供一個逼真的空間世界的同時，用戶也可以進行實時互動與視角轉(zhuǎn)化，由此一來，既為用戶提供了極佳的動畫制作效果，也為其帶來了良好的視覺體驗。

2.革新了動畫的創(chuàng)作模式。傳統(tǒng)動畫制作，是由動畫創(chuàng)作者經(jīng)由雙手將圖像運動的過程逐個繪畫出來，進而使用攝影機將畫面按照繪制的過程一點點拍攝下來，另外在后期還需要進行底版沖洗、樣片制作、樣片剪輯等操作。可以說，傳統(tǒng)的動畫制作不僅工序繁瑣，人力消耗較大且制作周期漫長，而且呈現(xiàn)出來的畫質(zhì)感也較差。而基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)所進行的三維動畫制作，可將視覺傳達從平面向立體轉(zhuǎn)換，改變動畫原有的創(chuàng)作模式，動畫制作環(huán)節(jié)運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可保證動畫360°無死角，塑造了很好的人、物立體效果。

三、三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用實踐

1.運動捕捉系統(tǒng)的應(yīng)用。作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心技術(shù)之一，運動捕捉系統(tǒng)也是三維動畫制作中應(yīng)用的主要技術(shù)。具體來講，傳統(tǒng)的動畫制作過程中，基本都是由手工的方式來完成調(diào)節(jié)工作，不僅需要耗費大量的人力物力，而且需要工作人員具有非常高的專業(yè)素養(yǎng)，另外由于人工調(diào)節(jié)的效率性較差，使得整個動畫的制作周期偏長。而基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運動捕捉系統(tǒng)，可以高效實現(xiàn)對動畫的調(diào)節(jié)制作，同時所生成的畫面也更為真實，能夠在更短的時間內(nèi)提升三維動畫的質(zhì)量。

2.三維建模系統(tǒng)。基于三維建模系統(tǒng)的應(yīng)用，可以提升相關(guān)度，最大程度地模擬現(xiàn)實事物。結(jié)合三維建模系統(tǒng)的一般應(yīng)用，一方面是對景物外觀對象的建模，即通過對材質(zhì)、光照以及圖像等進行的建模，以此來提升三維動畫的畫質(zhì)，給人一種逼真感;另一方面，是現(xiàn)實世界與虛擬景物的充分融合，前提是要對物理動力學(xué)以及物體變形等過程進行研究。基于三維建模系統(tǒng)，不僅能夠提升建模的效率，而且能夠在三維動畫制作過程中進行靈活應(yīng)用，同時保證畫面的真實性。

3.數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用。在三維動畫制作過程中，數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用需要與動畫捕捉技術(shù)相結(jié)合，將計算機識別技術(shù)、電子、光學(xué)等內(nèi)容進行高度融合，在對數(shù)據(jù)處理的過程中以保證原有數(shù)據(jù)不失有效性為前提，以滿足用戶需要為目標，提升動畫制作的質(zhì)量。另外，利用已識別的數(shù)據(jù)進行動畫處理的同時，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動生成三維建模動作，運用計算機技術(shù)（如計算機系統(tǒng)中的插入、疊加等）進行對應(yīng)調(diào)整以有效控制運動物體。可以說，技術(shù)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)技術(shù)不僅能使數(shù)據(jù)處理變得更加便捷，而且能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與建模的高度融合。

四、三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用要點

1.注重多元感知。基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行三維動畫制作時，要高度注重并切實發(fā)揮多元感知。通過不斷完善虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，配備視覺、聽覺、觸覺等傳感器，使用戶能夠獲得多維度感知信息，以此來提升真實感，為其打造身臨其境般的感受。

2.注重交互實現(xiàn)。交互實現(xiàn)，就必須依賴于多種硬件設(shè)備（包括VR頭盔、眼鏡以及關(guān)節(jié)傳感器等）實現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的更直觀的交互體驗。計算機通過硬件設(shè)備來收集用戶的眼鏡及手指等部位的運動情況，基于計算實現(xiàn)與虛擬環(huán)境的結(jié)合，使用戶能夠在虛擬世界中完成現(xiàn)實世界給出的對應(yīng)指令與操作。

3.注重沉浸感。計算機通過運算產(chǎn)生三維圖像與仿真環(huán)境聲效，而用戶通過多元感知與交互，完成動作的同時將動作信息傳遞給計算機，計算機完成數(shù)據(jù)計算處理后再經(jīng)由輸出設(shè)備反饋給用戶，可以使用戶完全地沉浸在虛擬環(huán)境中。

總而言之，在三維動畫制作過程中運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)極具現(xiàn)實意義，也具有一定的可行性。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)該對此展開更為深入的研究，積極而有效地推進三維動畫制作中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用實踐，為三維動畫行業(yè)的長遠發(fā)展提供智慧與力量。

（作者單位：長江職業(yè)學(xué)院）

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