虛擬現實三維動畫技術在文創產品設計中的應用

吳永慧

柳州城市職業學院

隨著我國消費群體收入與受教育程度的不斷提升，其對文化創意類產品的需求不斷提升，文化創意類產品不僅具有實用價值，同時也蘊含著精神與文化，是文化創新在市場領域的一個表現。文化創意類產品最關鍵在于自身的設計，這包括設計的創意、孵化與推廣。隨著數字技術的不斷發展，也為文創產品的設計提供了更好的技術支撐。其中，虛擬現實技術與三維動畫技術與文創產品的設計有著較高的適應性，能夠突出文創產品中的精神內涵，逐漸與該類產品的設計等過程進行融合。

一、虛擬現實技術與三維動畫技術概述

（一）虛擬現實技術

虛擬現實技術（VR）是隨著數字技術而興起的一種綜合性技術，其兼具圖形技術、人工智能技術、傳感器技術、測量技術以及多媒體等，其實際的應用性較強。虛擬現實技術的核心特色在于根據真實的環境構建虛擬仿真環境，能夠給用戶提供一種身臨其境、交互的沉浸感。虛擬現實技術在當前有著較多的應用，如電影、動漫、房地產等領域，均與虛擬現實技術有著實際應用的交際，以此來提升自身產品給用戶提供的沖擊感和體驗感。虛擬現實技術具有交互性、沉浸感和構想性等特點，其技術的特性也是依托于自身的建模軟件和建模語言實現的。

（二）三維動畫技術

三維動畫就是生活中較為常見的3D動畫，也是進行真實物體模擬的一個常用技術，其具有精確性、真實性和操作便捷性的特點，在具體的操作過程中，很少受到時空條件的制約，能夠把各種復雜抽象的內容生動準確地表現出來。三維動畫技術包括三維建模、三維圖形的拍攝、三維圖形的修改、三維視頻的合成和渲染，一般應用到PS、AE等軟件進行。與虛擬現實技術中的三維圖片修改相比，三維動畫中的PS技術更能夠體現出三維圖片修改的精確性，能夠對各種細節進行精細化的修改。論文在對文創產品進行設計的過程中，依托三維動畫中的掃描技術進行數據的獲取，PS技術進行細節的修改、AE技術進行視頻的合成。

二、文創產品設計與VR、三維動畫技術融合模式

當前，我國在將文創產品設計與虛擬現實技術和三維動畫技術進行融合的過程中，逐漸出現兩種模式，這兩種模式的涉及領域相對較廣，主要包括數字博物館、旅游全景導圖、虛擬現實游戲等。

首先，我國部分文化創意產業在依托虛擬現實技術與三維動畫技術進行融合的過程中，將這兩種技術為依托，以推動設計效率的提升和設計成本的降低。在該模式中，主要應用的虛擬現實技術和三維動畫技術包括：CAD三維建模技術、VR渲染技術、VR生成技術等。在該模式的融合過程中，一般先通過對相應資料的整理，將有關產品設計的創意與想法進行初步的整合，然后再使用三維掃描儀，對展示產品設計的構想進行掃描，以此來為產品的三維建模整理出詳細的資料，在相應資料整理完畢以后，要通過使用3DSMAX技術，對虛擬模型進行搭建，形成整體的三維模型，在建模的過程中，應當首先確定三維坐標，即xyz坐標軸。在坐標軸上進行激光反射強度、顏色和信息的繪制，形成三維網格，對三維網格進行初步的渲染，為三維圖形的移入提供基礎。然后使用VRML語言對三維圖形進行生成，在三維圖形生成后，用PS技術進行三維圖形的精細化修改，并通過AE軟件進行三維視頻、三維動畫的初步合成。在三維動畫與視頻初步合成以后，要將其導入VRML語言中，進行交互性的設計，以此形成產品的初步設計成果。

其次，數字博物館等文化創意產業主體，則是將虛擬現實技術和三維動畫技術融入整個產品設計、產品開發和產品應用中去，以此來提高產品的創意能力，這也取得了良好的效果。該種技術融合模式中，相對于前一種來說，所需要使用的技術更多，除了前一種模式中虛擬現實技術和三維動畫技術以外，還包括系統集成等虛擬現實環節的技術，以及結合具體的產品需求，采用大數據、二維碼等技術。也就是在整體的建模完成以后，將有關產品介紹的視頻、文字以及圖形資料進行打包與整理，生成二維碼，再結合VRML語言將二維碼進行三維立體的設計與植入，融合到整個三維虛擬現實的場景中，以此來實現二維碼的虛擬現實融合，提高整個場景化的視覺感。

三、虛擬現實三維動畫技術在文創產品設計中的具體應用

（一）在需求分析階段的應用

文創產品在設計之初需要進行市場調研，分析市場需求，為產品的設計提供來自市場的參考。通過虛擬現實技術和三維動畫技術，使用WEB頁面進行市場調研，可以充分地調動市場調研對象的興趣，提升市場調研的全面性和精準度，提高產品設計與市場需求的符合能力。同時，使用WEB中的虛擬設計環境也可以向調研對象更加全面地展示出設計的特性，能夠讓調研對象更加充分地了解到產品，輔助調研對象進一步的信息反饋，提升調研信息的多樣化。

（二）在概念設計中的應用

概念設計也是文創產品設計的關鍵內容，在概念設計過程中，可以通過多樣化的虛擬現實環境，讓用戶參與到模型的設計與修改過程中，通過接觸中介對產品設計的外形、顏色等內容進行設計，提升三維模型的形象感。在此基礎上，設計師可以結合用戶體驗和建議，融入自身的設計理念和專家的修改意見，對設計的整體概念進行修改。

（三）在詳細設計中的應用

在文創產品的詳細設計過程中，將虛擬現實技術和三維動畫技術應用在產品的外觀草圖設計和布局設計過程中，通過將文創產品設計與虛擬現實技術與三維動畫技術結合在一起，可以提升整體的設計效果，帶動設計的實踐性。在產品設計的過程中，采用虛擬現實技術進行設計的裝配和人際交互應用的導入，提升前期設計的詳細程度，以此來促進設計的適用性，提升產品設計的有效率。

在外觀草圖設計階段，可以采用虛擬現實技術中的渲染技術、3DSMAX技術、虛擬現實語言等技術，三維動畫技術中的PS、PR以及AE等技術，進行設計草圖的細節性修改。在外觀草圖設計的過程中，一般會先確定設計模型的長度、寬度等參數，以及參數的取值范圍，建立起相應的公式。在確定產品設計的外觀草圖過程中，可以先通過3DSMAX技術進行三維空間的建模，搭建起三維空間的坐標，然后通過VRML進行詳細的設計和渲染，以此來提升外觀草圖設計的效率，如圖1所示。

在文創產品的設計布局階段，設計師可以根據對外觀草圖修改的意見，在原有的三維動畫模型中，對設計布局進行合理性的調整。在調整完成以后，設計師可以采用虛擬現實技術對產品設計的布局進行仿真還原展示，再通過PS等三維動畫技術對還原展示中的細節性問題進行優化，最終確定產品的布局。

（四）在虛擬制造中的應用

在虛擬制造過程中，設計是可以采用虛擬現實系統中的合成技術，對產品的制造進行模擬，以此能夠將產品的設計、開發、制造三個過程融為一體，降低產品設計過程中資源的浪費情況。在虛擬制造過程中，一般包括概念的制造以及實體制造，實體制造需要使用3D打印機進行，概念制造則是設置虛擬現實環境，進行設計成品仿真還原。在虛擬制造的過程中，能夠通過虛擬成品進一步地分析制造過程中的問題，以此來降低設計中誤差的可能性，提升設計的效果。

（五）在產品評價中的應用

當下，虛擬現實技術已經成為文創產品設計方案評價的一種新手段，在提高評價效果方面發揮著重要的作用。在確定測評的市場標準和技術標準以后，通過虛擬現實技術將設計的產品進行最終的加工與展現，在各個標準之下，對產品的合理性進行綜合的分析。對于一些有著運動性因素的文創產品，要對其運動的值域進行確定，一般使用如下公式進行值域的確定：

在經過技術標準和市場標準的測評以后，也要將產品投入到市場中進行測評，并回收消費者的體驗感數據，通過虛擬現實技術對產品的性能進行優化。因此，在測評環節中，不僅要對產品設計進行虛擬現實化的呈現，同時還需要對設計產品本身的展示背景進行設計，以此來突出產品本身的特性，在對產品展示背景進行建模的過程中，也應當首先采用3DSMAX技術進行整體背景模型的搭建，其次再通過虛擬現實技術和三維動畫技術對三維圖形背景、動態內容進行生成和渲染。

四、結語

虛擬現實技術與三維動畫技術，作為一種互聯網創新發展的產物，應用到文創產品設計的全過程中，能夠提高該類產品對消費者的吸引力，彰顯出文創產品本身的魅力，促進該類產品營銷目標的實現。虛擬現實技術和三維動畫技術也在處于不斷的發展過程中，文創產業在進行技術應用的過程中，也應當立足于技術的新發展，進行新的嘗試與適應性的調整，從而充分地吸收技術的有用之處，促進自身更好地發展。