三維動畫制作中虛擬現實技術的實踐研究

朱大誠

摘 ? 要：技術是推動各個領域發展的原動力，而對于三維動畫制作來說，虛擬現實技術的應用，則是進一步提升動畫質量，保證動畫真實性的必要條件。信息時代下，借助信息平臺產生的技術迅速革新，這對于我們來說，是契機也是挑戰，我們需要把握技術革新的方向，思考新技術的應用，才能保證動畫制作的質量得到提升。特別是虛擬現實技術的應用，能夠提升動畫的真實度，在三維動畫制作過程中成為了巨大助力。本文將對虛擬現實技術的應用展開分析，為三維動畫的制作提供參考。

關鍵詞：三維動畫制作 ?虛擬現實技術 ?技術實踐

中圖分類號：TP391.9 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（c）-0124-02

步入信息時代，我國計算機硬件技術的發展速度不斷增快，我國的三維動畫制作技術也有了長足進步，近年來諸多優秀的作品足以證明我國在三維動作制作研究方面所付出的努力。為了提升動畫制作的質量，我們有必要思考虛擬現實技術的應用，以保證三維動畫制作水平上升到新層次，得到更理想的制作成果。

1 ?三維動畫技術與虛擬現實技術的關系探討

1.1 虛擬現實技術和三維動畫技術的區別

三維動畫技術與虛擬現實技術，是兩個截然不同的概念，為了做好三維動作制作，為了科學利用虛擬現實技術，也必須要首先了解三維動畫技術與虛擬現實技術的定義差別。三維動畫主要是通過連續顯示使用計算機做好預先處理的靜止照片去進行播放，制作人員只需要將二維的畫面轉變為三維畫面，但是并不包含互動與其他智能化要素，即是說只是將普通的動畫轉變為三維畫面播放出來，但因為是單方面的傳達，所以依然不足以給人帶來十分強烈的真實感、臨場感。而虛擬現實技術則是通過對于真實的人、物體、環境的動態信息進行捕捉，而后利用計算機完成計算，再形成更加完整的畫面，在虛擬現實的畫面當中，我們能夠真正感受到畫面中要素的相互影響，畫面中人的表情會更加細膩，物理效應會更加真實，因為這些畫面都包含了大量數據，這些數據相互關聯，相互影響，相互牽動，變化性更強，而且更加符合客觀世界的固有規律，而不是單純經過人想象塑造出的畫面。但是虛擬現實技術也并不是完全脫離三維動畫技術的獨立技術，動畫制作過程中，我們依然需要借助三維動畫技術去塑造畫面，去刻畫人物、景色、物件，但是利用虛擬現實技術，能夠讓畫面更加自然豐滿，讓觀眾更有臨場感，自然更愛看，雖然兩者必然有一定的區別，但同時也是相輔相成的，在三維動畫制作過程中同樣是不可缺少的關鍵技術[1]。

1.2 虛擬現實技術和三維動畫技術的內在聯系

以上曾談及兩者的差別，但是同時也說到實質上兩者也是相輔相成的，有諸多的內在聯系。首先虛擬現實場景，是基于虛擬的三維模型所構建的，相關人員一般會使用3Dmax及MAYA等三維動畫制作的程序去完成對于虛擬世界模型的構建。而在使用虛擬現實技術完成模型的進一步完善，并且輸出圖像時，模型的數據額效果會更加自然舒服。因此可見，三維動畫技術與虛擬現實技術同樣是通過三維圖形去完成畫面的塑造。而虛擬現實技術則是通過數據庫的建立，對于三維場景當中各項要素的信息進行關聯，例如將太陽的位置對應其光照位置，對應物件的光影變化，那么隨著太陽位置的數據變化，光影數據也會隨之變化，畫面中物件的影子便會隨太陽而動，無需經過復雜的刻畫展現光影關系。三維動畫技術是塑造三維形象與場景的基礎，而虛擬現實技術則是進一步完善模型的技術，兩者相輔相成，在三維動畫制作過程中有著同樣重要的意義與價值。

2 ?虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用分析

2.1 虛擬現實技術在三維動畫建模當中應用

三維動畫建模是一個關鍵過程，三維動畫制作過程中，這是第一個步驟，決定著畫面的整體質量。技術人員在這一階段一般將重心放在人物與場景的模型建設上。而虛擬現實技術則是添磚加瓦的好幫手。以上曾經談及虛擬現實技術能夠為三維動畫模型的各項要素添加與其他要素的互動效果，包括光影、風吹動的效果、乃至于人在做出表情時面部肌肉的相互牽動，進而保證建模動態效果的真實性。借助虛擬現實技術，人與物的動態效果都會更加接近客觀現實當中的效果，即是說更加真實，也自然能夠使人如臨其境。而為了建立各項要素的關聯，在前期便要進行一定的采集工作，人們在看到3D動畫制作花絮時經常看到的人物動作采集，即是真人演員穿著粘貼感應點的特殊服裝，做出各種不同的動作，對應建模動作，這便是虛擬現實信息的采集。對于建筑物與自然景觀等，則一般采取航拍的方式，以動態影像為基礎去采集物理效果，以便構建動態的3D場景模型，一言蔽之是利用大量的數據去支持建模效果的優化，進而保證畫面的質量。如果說借助三維動畫技術能夠制作出任務與場景的模型，那么虛擬現實技術則能夠為模型當中的人物與物件賦予靈魂，讓模型更加真實，同時讓觀眾如臨其境[2]。

2.2 虛擬現實技術在動作捕捉過程中的應用

動作捕捉即是以上所談及的虛擬技術數據采集過程，在動畫制作過程中，塑造3D模型并不是最終目標，最終的目標是要讓模型動起來，就像我們所見到的人與物，為了體現出更加真實的、靈動的、不生硬的動態效果，無論是對于人的表情、肢體動作，亦或是對于物件在受到環境影響時的動作，都要進行捕捉。而具體的動作捕捉方式，以上亦曾談及，對于人物動作進行捕捉，需要真人演員穿著帶有感應點的特殊服裝，根據實際制作需求去做出不同動作，而系統當中的模型也會隨之做出對應的動作，后續經過一定的處理，便能夠形成完成的動作數據。對于物體，包括建筑及植物等，則采取航拍方式，在捕捉相應的影像資料之后，通過對資料當中的諸多信息進行整合分析，對應模型，制作動態效果，通過這樣的手段去優化模型的物理效果，能夠保證模型在運動狀態下的真實性更強，不會出現違反物理規律的運動亦或是出現細節的缺失。

2.3 虛擬現實技術在三維動畫調節中的應用

動畫調節是三維動畫制作過程中重要的調整環節，在這一環節，模型的各項要素基本上已經構成了相應的數據鏈條，例如月亮本身—月亮發射出的光線—光線在物體上投射的點，這幾個節點都應當是相互關聯的，而如果經過審視發現這些節點的對應依然存在問題，便要及時進行調整修正，避免存在畫面表現的錯誤，影像畫面的表達效果。這一環節等同于對畫面的進一步潤色，但是利用虛擬技術去進行調節，則如同轉動相關聯的齒輪，一項要素的微小變化，都可能引發其他要素的變化，所以必須要衡量各項要素的關系，在衡量之后做好調整，才能保證畫面的完整性、自然度。如果制作人員秉持認真嚴謹的意識做好排查，則能夠及時發現問題，并且及時修正，畫面也自然能夠保證和諧自然[3]。

3 ?結語

虛擬現實技術在三維動畫制作過程中的應用是大勢所趨，是提升動畫制作質量的必要途徑。在新時代背景下，隨著動畫領域的不斷發展，虛擬現實技術的優勢愈發體現出來，我們也需要進一步展開討論，希望虛擬現實技術的應用得到進一步普及，促進動畫質量的提升。

參考文獻

[1] 郝鵬，田哲.基于虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用[J].中國科技縱橫，2018（23）：45-46.

[2] 賈天陽，楊陽.在三維動畫制作中應用虛擬現實技術的探微[J].參花，2019（4）：121.

[3] 王鑫然，楊陽.虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用探析[J].時代農機，2018，45（12）：152.