三維動畫制作中虛擬現實技術的應用研究

王 寧，王 蕊，李曉寧

(石家莊信息工程職業學院傳媒藝術系，河北 石家莊 050000)

0 引言

虛擬現實技術是21世紀發展迅猛的一項新興科研技術。它是基于電子信息技術，完成虛擬現實的融合，用模擬建立一個虛擬的世界，并通過三維模型表現出來，它是現實世界的投影。虛擬現實技術具有沉浸性、交互性、多元認知、主觀性等特點。其重要技術包括動態實體模型的建立、三維圖形的變換、信息內容的傳遞等。在影視文化應用廣泛的今天，文化、教育、航空航天、醫藥等多個行業，產生了極好的實際效果，推動了上述行業的快速發展。

1 三維動畫技術與虛擬現實技術的關系

1.1 虛擬現實技術和三維動畫技術的區別

三維動畫的技術性和虛擬現實的技術性是兩個完全不同的定義。為了更好地創作三維動畫還需要掌握好三維動畫技術性和虛擬現實技術。三維動畫主要以靜態照片為基礎，需要將一般的動畫改為三維畫面來播放，但由于是單邊傳輸，還是不能給人很明顯的真實感和臨場感。虛擬現實技術的本質是捕捉真實的人、物、環境的動態信息內容，然后利用軟件進行計算，產生更細致的畫面。

在虛擬現實技術的畫面中，人們都能真正感受到畫面中各種因素的相互影響。畫面中人物的微表情會更細致，物理效果會更真實，因為這個畫面包含了很多數據信息，這種數據信息是相互關聯、相互影響、相互接觸，更具變革性，更符合客觀世界的原有規律，而不是單純體驗人類想象所展現的畫面。在動畫制作過程中，大家還是要依靠三維動畫技術來創建畫面，描繪人物、景物、物體，應用虛擬現實技術可以讓畫面更加自然豐富，讓觀眾感覺更加生動，推動收視率的提升。兩者雖然不同，但又是密切相關的，是三維動畫制作過程中不可缺少的核心技術。

1.2 虛擬現實技術和三維動畫技術的內在聯系

虛擬現實技術場景是基于虛擬三維模型構建的。相關人員一般使用3d Max、Maya等三維動畫制作的程序流程來搭建虛幻世界的物理模型。當虛擬技術進一步完善實物模型，輸出圖像時，實物模型數據信息的實際效果會更加舒適。

三維動畫的技術性與虛擬現實技術性是一樣的，都是基于三維圖形來創建畫面。虛擬現實技術是建立在數據庫查詢的基礎上，發展三維場景中各種因素的信息內容之間的關系，例如將太陽的位置與太陽光進行匹配，物體的光影會隨著陽光部分的數據信息發生變化，光影部分的數據信息也會發生變化。界面中物體的圖形會隨著太陽移動，無須經過復雜的描繪來展現光與影的關系。兩者密切相關，在三維動畫制作中具有相同的關鍵意義和應用價值。

2 虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用分析

在使用虛擬現實技術制作3D動畫的整個過程中，可以在vm虛擬機中構建未來的場景，同時也可以發現問題，制定解決方案。在制作三維動畫的過程中使用虛擬現實技術，可以幫助大家更好地掌握實際情況，了解動畫作品。無論是還原歷史時間，還是展望未來，三維動畫的制作都至關重要。

2.1 應用虛擬現實技術開發三維動畫模型

三維動畫模型是三維動畫制作的主要過程，也是比較基礎的過程。在這個環節中，制作動畫的關鍵日常任務是制作卡通人物及其游戲場景的物理模型。虛擬現實技術可以應用于動畫模型。在具體應用過程中，加入了很多人機交互技術和卡通人物模仿技術，讓卡通人物更形象。首先，設計策劃人員要對游戲場景和卡通人物相關的素材圖片進行梳理。如果游戲場景的實物模型與建筑、自然風光有關，動畫工作人員應收集整理相關的高清航拍素材。虛擬場景中的很多元素都需要借助真實的數據信息來厘清，這也可以為利用虛擬現實技術模擬仿真技術提供很多合理的素材，進一步提高3D動畫制作水平。其次利用虛擬現實技術進行模型擬合和開發模型。在模型過程中，一般都保存了物體形變的全過程，有利于觀察其物理動力學模型的特性。因此，需要依靠電子計算機建立與實物相同的物理模型，并根據模擬實際場景提高模型速度，確保物理模型與實際高度一致。為了進一步提高實體模型的靈活性和保真度，需要使用三維掃描儀根據三維坐標存儲三維數據信息。根據VR技術，創作者可以從多個方向還原一個虛構的動畫世界，而觸角在感知上幾乎可以真實地感受到進入這個虛幻的世界，進而可以在多個方向、多個層次上體驗和欣賞作品。例如一些觀眾會專注于觀看卡通人物的細微表情，而一些觀眾則對人物周圍的地理環境感興趣，這種不同的側重點會產生更復雜的信息流。

2.2 依靠動作捕捉系統軟件跟蹤物體的運動信息

當虛擬現實技術被引入到3D動畫制作時，用普通相機拍攝是不可能的，應該使用三維動畫動作捕捉系統軟件來跟蹤物體的運動信息內容。在根據電子計算機解決此信息內容后獲取動畫制作所需的數據信息，動畫制作人員在識別出此數據信息后會對對象進行相應的調整，以確保電影導演可以放置攝影機鏡片在生產過程中的任何地方，并進行很多預防措施。未完成的鏡頭不僅可以觀察清晰真實的場景，還可以讓觀眾參與進來，大大縮短了觀眾與顯示屏的距離。自然而然，鏡頭的變化和震撼的視覺沖擊場景，也能讓觀眾迅速融入到動畫作品中。

2.3 有效應用調整技術發展三維動畫制作

引入虛擬現實技術后，三維動畫制作，一方面要重視不同實踐的合理融合；另一方面要注重信息內容的有效應用。運動捕捉系統軟件獲取數據信息。此外，要有效運用調整技術，提高情景的真實性和有效性。在三維動畫制作中應用調整技術時，在融合數據信息特點的同時，利用電子信息技術對這些數據信息進行求解和分析，最后依靠插入、積累等方法來改變數據信息。經過多次調整，要保證數據信息能夠滿足生產要求，再對調整機制進行科學研究，進一步總結出符合要求的骨骼系統。為充分提高解調數據信息的標準水平，應協調方位動力學模型與原動力學模型的關系，進一步提高工作效率。

3 結語

虛擬現實技術在3D動畫制作過程中的應用是不可避免的，是提高動畫制作質量的必要途徑。隨著動漫產業鏈的逐步完善，虛擬現實技術的優勢更加被體現出來，虛擬現實技術的使用被進一步普及，動畫質量進一步提高。