游戲動畫中三維人物模型制作探思
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［摘要］近些年來，隨著科技和民眾審美水平的不斷提升，我國的游戲動畫迎來新的發展機遇，游戲動畫以其自由性、虛幻性和獨有的美感帶給人精神享受，受到市場的熱捧。單曲游戲動畫主要是三維人物制作，這一技術會直接影響游戲動畫的呈現效果，因此對游戲動畫中的三維人物模型制作展開研究和探討，希望能推動我國三維人物模型制作技術的不斷創新和發展。
［關鍵詞］游戲動畫；三維人物；模型制作；現狀；思考
計算機技術的不斷發展，促使動畫情景的整體呈現越發的精致和真實，但是人體的復雜性和感性在一定程度上影響三維人物模型的呈現效果，因此相關的技術人員應該積極創新，敢于實踐，進而推動我國游戲動畫三維人物模型制作技術的進步，也促進我國游戲動畫行業的健康持續發展。
游戲動畫三維人物模型在制作中有兩個重點，一是人體運動控制技術，二是人體造型與皮膚變形技術。20世紀70年代人體模型發展以來，游戲動畫中的三維人物模型在制作技術和水平上得到逐漸的進步，但關于皮膚與人體仍然有一些不足和需要完善的地方，這是一個值得挑戰與提升的領域。而皮膚與人體之所以被認為是難點，是由于以下幾個因素。第一，人體的運動非常復雜，精細化程度要求很高，因此對模擬技術有著超高的要求。第二，人體的復雜運動要將肌肉變化情況充分地考慮其中，若不能將這個問題解決好，會導致最后的人物呈現出僵硬死板的狀況。第三，游戲動畫中展現人物時需要擁有一定的感性，若動畫中的人物與現實中的人物有很大的差異，則會導致動畫人物失去真實性和吸引力。所以，人物模型制作技術需要不斷完善，克服這些問題才能迎來更開闊的發展空間。
二、三維動畫制作技術的概述
（一）三維動畫的概念
三維動畫作為近些年來新興發展的動畫制作技術，在制作機理方面，既需要設計人員靈活應用三維繪畫制作軟件進行相關模擬環境的構建完善，又要結合動畫角色的實際形象，將基礎模型和動畫的場景進行科學合理的構架，并充分考慮劇情發展要求對角色基礎模型的運動軌跡進行合理設定，將運動過程予以模擬，并對動畫展開參數確定進而記錄下來，最后將角色基礎模型進行材質合成之后再開展著色和打光，輸出真正所需的動畫畫面。三維動畫技術既可以對真實的物體和動作進行有效模擬，還可以對物體的運動過程進行真實且精準的還原，因此在醫學、軍事等領域得到了普遍的應用。而在影視動畫領域，三維動畫技術由于可以給觀看者帶來強烈的視覺沖擊效果，因此在該領域受到越發的重視，市場體系也不斷的完善。如在電視劇的制作過程中應用三維動畫技術，可以使情節特效更加飽滿豐富，也使得那些具有沖擊感和震撼感的畫面更好地呈現在熒幕上，帶給觀看者美的享受。縱觀我國的三維動畫產業發展，起步較晚但發展速度迅猛。在全球，我國的三維動畫技術有著非常顯著的地位，極大地推動了發展中國家三維動畫產業的健康持續發展。當前《大圣歸來》《秦時明月》《捉妖記》《哪吒之魔童降世》以及《姜子牙》等優秀的三維動畫作品都給我國動畫領域帶來新的生機。
（二）三維角色動畫制作技術的流程
1.動畫人物角色基礎建模
動畫設計的相關人員要結合動畫角色的具體特征和形象特點，運用制作軟件對角色的基礎模型展開構造，在構架制作進程中，需要對各項技術靈活使用，以實現建模的最終目標。其一是三維動畫制作軟件本身具備基礎幾何建模法；其二是制作軟件中可以運用三維掃描技術；其三是圖像建模技術以及角色模型平面制作技術；此外還要對動畫進行科學合理的參數設定，通過數據的輕微調整進而實現動畫角色的基礎建構建模。
2.動畫人物角色的骨骼構造
結合基礎角色模型，進行角色骨骼的構造。因為角色后續動作的展開其中一個重要的基礎就是角色骨骼，故而骨骼的構造至關重要，其有著非常顯著的作用。所以，相關的設計工作者要將基礎角色模型充當為模板，運用子物體連接關系，進行角色的骨骼體系構建，并且有的三維動畫制作軟件本身就存有一定的骨骼體系，動畫設計人員應該靈活合理地運用這些骨骼體系。
3.動畫人物角色的蒙皮合成
蒙皮合成就是把動畫角色的基礎模型和骨骼體系予以合并，用骨骼體系對基礎模型展開支配。在這個過程中，既要將骨骼體系進行蒙皮合成，進而通過骨骼體系的調整帶動角色模型動作的變化，還要保證動作滿足力學的基本規律和常理。因此，動畫設計人員要對細節予以嚴格的把控，進行細致的修改調節。如3DMAX軟件擁有蒙版合成插件，可以對蒙皮的細節部分予以修改，并且操作起來非常的靈活便捷，促使合成的質量和效率得到有效的提升。
4.動畫人物角色的運動控制
運用蒙皮合成之后的動畫人物角色模型來控制骨骼，保證動畫人物角色模型的相關運動軌跡更加切合動畫劇情的實際需求。在具體實施措施上，首先需要設計工作者對控制骨骸動作的重要幀進行嚴格的手動設置；其次運用軟件中的步跡模塊，如在3DMAX軟件中進行骨骼模塊的創建，展開動畫角色步跡軌道的完成，然后用運動捕捉系統，對表演者具體細致的動作予以捕捉，進而形成動作捕捉數據文件，來驅動人物角色骨骼體系對應的動作；最后運用動作生成軟件，獲得相關的動作數據文件，進而使得動畫人物角色模型更加契合作品中的實際劇情需求。總之，在三維角色動畫制作技術的整體流程中，最為核心的制作技術是動畫人物角色的基礎建模和動作控制。因此，相關的設計工作者要將國內外的先進技術予以積極引進，促使三維人物模型制作技術不斷地提升和進步，結合動畫作品的實際需求，推動中國特色三維人物模型以及角色制作體系的發展和完善。
三、三維人物模型制作的研究要點
（一）重視建模設計
在動畫人物的設計和改革創新進程中，不可僅僅紙上談兵，局限于圖紙研究，相關的工作人員要在制作前期展開多次的設計建模工作，如此在設計以及模型的實際建造中才能真正地發現問題、尋找問題進而思考研究，積極找尋新思路與新方法，促進技術的不斷創新和進步，并更加貼合故事劇情發展以及更符合真實的人物特征。這種方法可以更好地對游戲動畫人物的形象展開統籌規劃和整體分析，通過圖紙和現實的密切結合，可以對人物展開更加細致生動的刻畫。此外在建模設計過程中，設計者自身也要對人物形象進行深入掌握，進而在未來的創建進程中才可以更加靈活多變、更加切合實際和得心應手。
（二）注重內省，不斷改進
第一，要注重真實感有沒有充分展現出來。建模的整體創造都是虛擬的，但是在制作過程中要賦予人物一定的真實感，通過多種模型的靈活采用，對人物的多方面展開深入的控制與形象的刻畫，使其真實感得以充分的展現，進而受到大眾廣泛的認可和喜愛，也能推動動畫文化的積極傳播。第二，要認真嚴格地對結構特點予以分析。設計進程中要對結構特征還有連接點進行嚴格把控，盡量避免人物動作出現呆板僵硬的情況。因此，動畫設計工作人員要時刻警醒自我，把控細節，發現問題后及時予以改進和完善，使得骨骼之間以及關節處保持良好的靈活性和協調性。第三，要注重人物完整性。在以往的設計創作中，設計工作人員在制作動畫人物時，對人物的完整性以及皮膚的可變性不能實現很好的兼顧。所以，設計人員要敢于運用新興技術、方法以及原理，既促使動作完整性得到有效保證，又使得關節部位的連接可以實現靈活順暢性。
（三）敢于創新和實踐
在科技不斷進步和發展的過程中，設計中的問題可以更容易被發現，并且存在的問題可以得到更加便捷、高效的解決。中國動畫產業當前處于穩定進步的階段，因此我國的動畫產業設計工作人員要積極創新并敢于實踐，依據中國特色發展實際不斷進行研究和鉆研，從而推動我國動畫產業更加健康持續的發展。三維人物的制作進程中，游戲動畫的整體價值和效果會受到人物模型的直接影響。當前三維動畫設計中，很多國家以3DMAX為主，因為游戲動畫建模一般是多邊形建模，所以3DMAX軟件在人物模型繪制時比較復雜耗時。若是運用別的方法，如新型軟件就是把點坐標給出，然后運用點坐標進行三角面的繪制，但是也存在一些不足和問題，會致使構建出的人物模型在真實性和細膩性方面比較差。還有一種建模方法是Poster，這種方法是運用已有的模型進行相關數據信息提取，進而快速建模，之后再運用兩模型的結合進行手語動作的控制。
（四）把握研究方法的時效性
第一，建立皮膚以及骨骼模型。Poster作為用于人體造型制造的一款軟件，其擁有非常豐富多樣的人體模型以及與之相關的其他資源，有助于人體建模的迅速完成。該種方法和其他方法相比有比較顯著的優勢，即將3D步驟予以省去。MAX中的模型繪制，可以促使建模效率得到大大的提升，將建模時間大大縮短。第二，兩個模型結合。依據3DS文件中關于對讀取頂以及面的信息，開展相關皮膚模型的建造，并運用有向拓撲結構將相鄰關節點予以連接，形成完善的骨骼模型，來實現完整的手與手臂制作模型的構建。
四、游戲動畫中三維人物模型的發展趨勢
在計算機技術不斷發展以及民眾審美不斷進步的過程中，游戲動畫人物模型自然也會不斷創新和進步，大體上表現為以下幾種趨勢。首先，皮膚和骨骼雙重模型控制運動，通過分工合作，使得動畫人物的運動性和真實性實現良好的結合。其次，骨骼模型可以運用有向拓撲結構予以表現，推動指向性和空間轉動朝著越發靈活的方向發展。最后，可以更精細地對皮膚的可變與不可變部分予以處理，使得人物模型的細節得到進一步完善，在保證皮膚完整性的基礎上又推動皮膚真實性的不斷提升。總而言之，近些年來游戲動畫市場需求不斷增大，我國游戲動畫的發展迎來新的機遇，在這種背景下，相關的技術需要與時俱進，不斷地創新發展，其中三維人物模型的構建技術非常重要，會直接影響游戲動畫的最終效果。通過對三維人物模型制作現狀以及要點的分析，可以看出我國的人物模型制作需要朝著更加真實細致的方向發展，如此才能為市場呈現出更加震撼的游戲動畫人物。
參考文獻：
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作者:溫莉莎 單位:四川長江職業學院
