浅析虚拟动画三维场景的构建及动画拍摄的实现

王威

摘 要：現有的动画制作的方法上，对于虚拟动画场景的布局，是一个值得研究的课题。同样地，动画制作的制作软件对于动画电影的拍摄手法来说，也具有一定的研究价值。本文将以这两方面作为切入点进行简要的讨论。与此同时，对于动画角色动作的设置上也将进行简要的关键技术分析。最终得出虚拟动画三维动画的制作得出一条现实的途径。

关键词：三维场景；动画拍摄；场景构建

0 引言

现代社会，动漫产业的发展成为文化知识经济崛起中不容小觑的一员，长远来看，动漫产业终有一天将成为文化知识经济发展的顶梁柱。动漫产业的发展离不开动画制作技术同有关的动画制作软件的辅助，有了技术、软件的支持，动画才得以在原始脚本的指导下，用多个镜头进行多角度、多角度拍摄，最后将这些镜头进行编辑、汇总、剪辑，最终成为呈现在观众眼前的动画。

不同维数动画制作有其对应的制作软件。动画之作软件的应用离不开传统动画的制作逻辑。换句话说，就是动画的制作过程依旧是需要动画画师先制作手稿，或者是利用软件绘制多帧画面，然后再利用镜头，将单帧花边串联起来，成为最后的动画。这种传统的方法在人力、物力、财力和时间的投入上都比较大，一直以来都是动画制作成本居高不下的主要原因。

动画制作的技术和软件更新之后，动画的制作就比较简单。然而，由于虚拟现实技术仍然没有在动画制作领域中得到运用，所以动画制作软件单机单场景拍摄制作动画的功能也就没有得以很好地体现出来。因此，本文研究的重点就是在动画三维场景的构建和动画拍摄的现实基础上，对虚拟动画拍摄的概念进行阐述，然后将电影的拍摄技术很好地融入动画制作当中，以保障动画的观赏价值，同时对动画的制作成本起到控制的作用。除此之外，还将在此基础上对分布多机模式的动画制作的应用进行说明。

1 关于动画拍摄的阐述

动画的拍摄制作需要使用虚拟现实技术队动画中的场景进行构建，同样地，动画中的角色也是需要虚拟现实技术来进行构造。不过，要让动画中的角色按照动画剧本进行表演，这时就需要虚拟摄像机来对动画进行拍摄。把拍好的录像带进行后期的剪辑制作，这样经过处理的动画制作才能成为作品呈现在观众眼前。

按早动画拍摄制作的过程，大致可以将动画的整个拍摄分为构建虚拟场景、塑造虚拟动画人物、应用虚拟摄像机对动画进行拍摄以上三个步骤。在这三个步骤中，第一个步骤构建虚拟场景需要依照动画画师的手稿，或者是动画剧本，对动画片的场景进行构建。之后，根据现场场景的需要，对现场内的灯光进行调整。第二个步骤是塑造虚拟的动画人物，对动画人物的塑造需要从外形、衣着、声音、动作、神态等多种元素进行塑造，换句话说就是需要对动画人物的性格通过外在的表现形式将其表现出来。第三个步骤则是用虚拟设备对动画片进行拍摄。在这个过程中，动画片的制作需要对虚拟设备进行显示的模拟，这其中就包含拍摄取景、拍摄手法等方面的问题。

总的来说，动画拍摄采用虚拟拍摄的方式其优点还是很明显的。首先，虚拟动画拍摄出的画面在时间上比较连续，画面效果也比较好，观赏价值也随之被拉高。其次，虚拟拍摄多融入了电影的拍摄手法，这样一来，动画的制作比传统的方法更加的开拓；然后，对于动画制作人员来说，虚拟拍摄使其动画制作成本得到控制，动画的制作周期也得到缩短。最后，对于虚拟拍摄中所构建出来的虚拟事物是可以进行并非一次性的，在一定程度上具有学习和研究的价值。

2 构建虚拟场景

2.1 地面场景的构造

在虚拟场景的构造中，地面的设置是将虚拟场景中的地面进行初始化的过程。要将场景地面出事话，首先要将虚拟场景设置为三维坐标，并通过三维坐标网将场景的基准平面确定出来。在三维坐标中，单位坐标构建出的网格的大小就是虚拟场景中地面图的基本精度单位。然后，就可以对场景的地势进行设计，方法是通过调整网格的高度来表现地面地势的高低情况。

地面的平滑情况的处理可以通过虚拟软件中题图工具，或者是通过对地势情况进行细微的调整。虚拟软件中的贴图工具的使用，需要在不改变原有的网格精度的情况和网格位置的情况下，将二维平面图粘贴在网格的表面。这样，将二维平面在三维空间中表现出来，利用二维贴图，把三维场景进行重现，最终让相邻网格之间的过度相对自然即可。最终可以降低虚拟场景的生成运算量，同时也让场景中的地势信息的表达更加简洁。

这种方法主要对三维场景中的网格精度要求并不高，与此同时，贴图的区域也不一定出现在拍摄画面当中。定位的调整地势就是在原有精度的网格和网格的平面位置，让网格用曲面的形式，实现网格与网格之间的过渡。这种方法更加适用于虚拟拍摄的主要区域。

2.2 场景虚拟模型

虚拟场景的模型制作是对场景中出现的物品、动物、植物、人等的模型制作，这些东西不能包括动画中的主要角色。根据场景中的构建的网格的精度、出现在场景中的事物的体积、场景地面的威力和所在的位置进行分类，可以用不同的技术进行场景模型的实现。根据不同的虚拟模型，可以应用不同的软件进行制作；对于体积小、并不是主要动画场景的实体，可以采用一个单一的面片或者是贴图的照片来进行表现，这种方式对于场景中的几何方式和面片应用都能得到控制，最终减少动画虚拟场景制作系统的运算负担。

对于场景中的地面文理设计，用拍摄贴图的方式进行动画制作。这样可以避免高度的纹理于三维场景的构建的繁杂，也减轻不必要的系统仿真开销。另外，对于远处的模型，还可以应用大面积平面题图进行制作。

3 塑造虚拟角色

塑造虚拟角色需要对动画中的角色外观、表情、动作进行塑造。角色的外观塑造上，通过虚拟软件的应用，最终完成对导入的虚拟动画拍摄场景。角色的塑造需要对角色的骨架、外观，以及模型都进行细致的、有序性的塑造。特别需要注意的是，塑造的角色主要注重对外观上的精细化塑造，对角色的外观塑造完成之后，还需要对角色的表情和动作进行系统性的设计。

动画中的人物除了外观对其影响非常大之外，角色的表情和动作其对角色有所影响。角色的表情多是反应动画角色的性格的。角色的动作设计更多的是让角色更加具有自己的特点。角色的动作涉及比较多，像是普通的站、行、坐、蹲都需要应用软件进行协调。另外，角色的动作设计上的变量涉及能够让动画的感官效果更佳，四维制作对于维动画创造更好的条件。

4 小结

本文主要对浅析虚拟动画三维场景的构建及动画拍摄的方法进行简述，最终实现虚拟现实技术与动画制作的结合。并且将电影拍摄技术融入动画虚拟拍摄中。虚拟技术在动画制作中的应用能够有效地控制动画制作的成本，同时保证动画的画面品质，也提高动画的观赏性，为动画作品提供了交流价值。接下来对于虚拟动画三维场景的构建及动画拍摄的实现研究工作，可以针对虚拟摄像设备、虚拟场景构造，以及虚拟角色塑造等方面进行探究，最终实现虚拟动画三维场景的构建及动画拍摄能够呈现出更加精致、高艺术价值的动画作品

参考文献：

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