三維動(dòng)畫制作中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用
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摘要：在三維動(dòng)畫制作中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可進(jìn)一步提高動(dòng)畫質(zhì)量，是確保動(dòng)畫真實(shí)可信的必要條件。在信息時(shí)代，依靠服務(wù)平臺(tái)帶來(lái)的快速技術(shù)創(chuàng)新是一種突破和挑戰(zhàn)。因此，必須掌握技術(shù)創(chuàng)新的方向，確保動(dòng)畫制作質(zhì)量的提高。尤其是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，可以提高動(dòng)畫的真實(shí)性，成為三維動(dòng)畫制作過(guò)程中的一大助力工具。分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動(dòng)畫制作中的應(yīng)用，為三維動(dòng)畫制作提供參考。
關(guān)鍵詞：三維動(dòng)畫制作；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；實(shí)踐
0引言
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是21世紀(jì)發(fā)展迅猛的一項(xiàng)新興科研技術(shù)。它是基于電子信息技術(shù)，完成虛擬現(xiàn)實(shí)的融合，用模擬建立一個(gè)虛擬的世界，并通過(guò)三維模型表現(xiàn)出來(lái)，它是現(xiàn)實(shí)世界的投影。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有沉浸性、交互性、多元認(rèn)知、主觀性等特點(diǎn)。其重要技術(shù)包括動(dòng)態(tài)實(shí)體模型的建立、三維圖形的變換、信息內(nèi)容的傳遞等。在影視文化應(yīng)用廣泛的今天，文化、教育、航空航天、醫(yī)藥等多個(gè)行業(yè)，產(chǎn)生了極好的實(shí)際效果，推動(dòng)了上述行業(yè)的快速發(fā)展。
1三維動(dòng)畫技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)系
11虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和三維動(dòng)畫技術(shù)的區(qū)別
三維動(dòng)畫的技術(shù)性和虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)性是兩個(gè)完全不同的定義。為了更好地創(chuàng)作三維動(dòng)畫還需要掌握好三維動(dòng)畫技術(shù)性和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。三維動(dòng)畫主要以靜態(tài)照片為基礎(chǔ)，需要將一般的動(dòng)畫改為三維畫面來(lái)播放，但由于是單邊傳輸，還是不能給人很明顯的真實(shí)感和臨場(chǎng)感。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的本質(zhì)是捕捉真實(shí)的人、物、環(huán)境的動(dòng)態(tài)信息內(nèi)容，然后利用軟件進(jìn)行計(jì)算，產(chǎn)生更細(xì)致的畫面。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)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(huì)更細(xì)致，物理效果會(huì)更真實(shí)，因?yàn)檫@個(gè)畫面包含了很多數(shù)據(jù)信息，這種數(shù)據(jù)信息是相互關(guān)聯(lián)、相互影響、相互接觸，更具變革性，更符合客觀世界的原有規(guī)律，而不是單純體驗(yàn)人類想象所展現(xiàn)的畫面。在動(dòng)畫制作過(guò)程中，大家還是要依靠三維動(dòng)畫技術(shù)來(lái)創(chuàng)建畫面，描繪人物、景物、物體，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓畫面更加自然豐富，讓觀眾感覺更加生動(dòng)，推動(dòng)收視率的提升。兩者雖然不同，但又是密切相關(guān)的，是三維動(dòng)畫制作過(guò)程中不可缺少的核心技術(shù)。
12虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和三維動(dòng)畫技術(shù)的內(nèi)在聯(lián)系
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)場(chǎng)景是基于虛擬三維模型構(gòu)建的。相關(guān)人員一般使用3dMax、Maya等三維動(dòng)畫制作的程序流程來(lái)搭建虛幻世界的物理模型。當(dāng)虛擬技術(shù)進(jìn)一步完善實(shí)物模型，輸出圖像時(shí)，實(shí)物模型數(shù)據(jù)信息的實(shí)際效果會(huì)更加舒適。三維動(dòng)畫的技術(shù)性與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)性是一樣的，都是基于三維圖形來(lái)創(chuàng)建畫面。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是建立在數(shù)據(jù)庫(kù)查詢的基礎(chǔ)上，發(fā)展三維場(chǎng)景中各種因素的信息內(nèi)容之間的關(guān)系，例如將太陽(yáng)的位置與太陽(yáng)光進(jìn)行匹配，物體的光影會(huì)隨著陽(yáng)光部分的數(shù)據(jù)信息發(fā)生變化，光影部分的數(shù)據(jù)信息也會(huì)發(fā)生變化。界面中物體的圖形會(huì)隨著太陽(yáng)移動(dòng)，無(wú)須經(jīng)過(guò)復(fù)雜的描繪來(lái)展現(xiàn)光與影的關(guān)系。兩者密切相關(guān)，在三維動(dòng)畫制作中具有相同的關(guān)鍵意義和應(yīng)用價(jià)值。
2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動(dòng)畫制作中的應(yīng)用分析
在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作3D動(dòng)畫的整個(gè)過(guò)程中，可以在vm虛擬機(jī)中構(gòu)建未來(lái)的場(chǎng)景，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，制定解決方案。在制作三維動(dòng)畫的過(guò)程中使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以幫助大家更好地掌握實(shí)際情況，了解動(dòng)畫作品。無(wú)論是還原歷史時(shí)間，還是展望未來(lái)，三維動(dòng)畫的制作都至關(guān)重要。21應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)三維動(dòng)畫模型三維動(dòng)畫模型是三維動(dòng)畫制作的主要過(guò)程，也是比較基礎(chǔ)的過(guò)程。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，制作動(dòng)畫的關(guān)鍵日常任務(wù)是制作卡通人物及其游戲場(chǎng)景的物理模型。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以應(yīng)用于動(dòng)畫模型。在具體應(yīng)用過(guò)程中，加入了很多人機(jī)交互技術(shù)和卡通人物模仿技術(shù)，讓卡通人物更形象。首先，設(shè)計(jì)策劃人員要對(duì)游戲場(chǎng)景和卡通人物相關(guān)的素材圖片進(jìn)行梳理。如果游戲場(chǎng)景的實(shí)物模型與建筑、自然風(fēng)光有關(guān)，動(dòng)畫工作人員應(yīng)收集整理相關(guān)的高清航拍素材。虛擬場(chǎng)景中的很多元素都需要借助真實(shí)的數(shù)據(jù)信息來(lái)厘清，這也可以為利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬仿真技術(shù)提供很多合理的素材，進(jìn)一步提高3D動(dòng)畫制作水平。其次利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行模型擬合和開發(fā)模型。在模型過(guò)程中，一般都保存了物體形變的全過(guò)程，有利于觀察其物理動(dòng)力學(xué)模型的特性。因此，需要依靠電子計(jì)算機(jī)建立與實(shí)物相同的物理模型，并根據(jù)模擬實(shí)際場(chǎng)景提高模型速度，確保物理模型與實(shí)際高度一致。為了進(jìn)一步提高實(shí)體模型的靈活性和保真度，需要使用三維掃描儀根據(jù)三維坐標(biāo)存儲(chǔ)三維數(shù)據(jù)信息。根據(jù)VR技術(shù)，創(chuàng)作者可以從多個(gè)方向還原一個(gè)虛構(gòu)的動(dòng)畫世界，而觸角在感知上幾乎可以真實(shí)地感受到進(jìn)入這個(gè)虛幻的世界，進(jìn)而可以在多個(gè)方向、多個(gè)層次上體驗(yàn)和欣賞作品。例如一些觀眾會(huì)專注于觀看卡通人物的細(xì)微表情，而一些觀眾則對(duì)人物周圍的地理環(huán)境感興趣，這種不同的側(cè)重點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生更復(fù)雜的信息流。
22依靠動(dòng)作捕捉系統(tǒng)軟件跟蹤物體的運(yùn)動(dòng)信息
當(dāng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被引入到3D動(dòng)畫制作時(shí)，用普通相機(jī)拍攝是不可能的，應(yīng)該使用三維動(dòng)畫動(dòng)作捕捉系統(tǒng)軟件來(lái)跟蹤物體的運(yùn)動(dòng)信息內(nèi)容。在根據(jù)電子計(jì)算機(jī)解決此信息內(nèi)容后獲取動(dòng)畫制作所需的數(shù)據(jù)信息，動(dòng)畫制作人員在識(shí)別出此數(shù)據(jù)信息后會(huì)對(duì)對(duì)象進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以確保電影導(dǎo)演可以放置攝影機(jī)鏡片在生產(chǎn)過(guò)程中的任何地方，并進(jìn)行很多預(yù)防措施。未完成的鏡頭不僅可以觀察清晰真實(shí)的場(chǎng)景，還可以讓觀眾參與進(jìn)來(lái)，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(chǎng)景，也能讓觀眾迅速融入到動(dòng)畫作品中。
23有效應(yīng)用調(diào)整技術(shù)發(fā)展三維動(dòng)畫制作
引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)后，三維動(dòng)畫制作，一方面要重視不同實(shí)踐的合理融合；另一方面要注重信息內(nèi)容的有效應(yīng)用。運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)軟件獲取數(shù)據(jù)信息。此外，要有效運(yùn)用調(diào)整技術(shù)，提高情景的真實(shí)性和有效性。在三維動(dòng)畫制作中應(yīng)用調(diào)整技術(shù)時(shí)，在融合數(shù)據(jù)信息特點(diǎn)的同時(shí)，利用電子信息技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行求解和分析，最后依靠插入、積累等方法來(lái)改變數(shù)據(jù)信息。經(jīng)過(guò)多次調(diào)整，要保證數(shù)據(jù)信息能夠滿足生產(chǎn)要求，再對(duì)調(diào)整機(jī)制進(jìn)行科學(xué)研究，進(jìn)一步總結(jié)出符合要求的骨骼系統(tǒng)。為充分提高解調(diào)數(shù)據(jù)信息的標(biāo)準(zhǔn)水平，應(yīng)協(xié)調(diào)方位動(dòng)力學(xué)模型與原動(dòng)力學(xué)模型的關(guān)系，進(jìn)一步提高工作效率。
3結(jié)語(yǔ)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在3D動(dòng)畫制作過(guò)程中的應(yīng)用是不可避免的，是提高動(dòng)畫制作質(zhì)量的必要途徑。隨著動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)鏈的逐步完善，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)更加被體現(xiàn)出來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用被進(jìn)一步普及，動(dòng)畫質(zhì)量進(jìn)一步提高。
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作者:王寧 王蕊 李曉寧 單位:石家莊信息工程職業(yè)學(xué)院傳媒藝術(shù)系