基于虚拟现实技术在三维动画制作中的应用

郝鹏　田哲

摘 要：近几年来我国各项经济的迅猛发展带动着各项产业的不断进步，尤其是我国的计算机信息行业的发展更是呈现出如雨后春笋般的形式，计算机技术的发展在很大的程度上带动了三维动画技术的进步。尤其是对于虚拟现实中三维动画的制作，现如今，我国三维动画制作方面的爱好者已经越来越多了，三维动画也是以各种方式呈现在电视媒体上，给人们带来不一样的视觉感受。这些三维动画看着惟妙惟肖非常唯美，实际的制作中离不开虚拟现实技术的强大支持。本文就将虚拟现实技术中的三维动画制作加以探讨，将其中的相关概念加以区分，并仔细研究虚拟现实与三维动画制作过程中的一些联系，以期后期能为更多的三维动画创作人员带来灵感。

关键词：虚拟现实；三维动画；制作应用

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）23-0045-02

虚拟现实技术也被称作是VR技术最早的发展阶段是处于上世纪的80年代，虚拟现实技术结合了众多的媒体技术包括人工智能技术、人体交互技术等众多综合性技术，可以说虚拟显示技术是众多综合性的集成技术。随着虚拟现实技术的不断发展，在发展过程中也是在不断完善，所以三维动画的制作也不断的融入虚拟现实技术，三维动画融入虚拟现实技术后创作出来的效果更加精湛，从一定程度上来讲，虚拟显示技术推动了三维动画的更好的发展。原因在于，三维动画的制作过程离不开计算机技术的辅佐，虚拟现实正式将静态的三维图像吐过计算机技术的加工使用使之成为动态的艺术，这其中将互联网内的各项技术相互交融，给人们打造一个三维立体的视觉动态效果，人们对于新事物的认知方面也有了很大的进展。

1 三维动画与虚拟技术的概述

1.1 三维动画

三维动画的发展离不开计算机的进步与发展，可以说三维动画主要就是基于计算技术的发展而兴起的一种动画产品。计算机的硬件和软件对于三维动画的发展有着重要的作用，近几年来计算机的硬件软件系统不断更新这也使得三维动画的发展也在不断更新。就其本质而言，三维动画的创作人员就是在计算机运行系统中运行各项三维软件来实现对虚拟世界的构建的过程。三维动画的一般的创作过程是有计算机操作人员选取某个特定的场景作为相应的角色模型，然后再根据需要创作的动画效果进行相关的灯光色彩添加，与此同时，还需要根据实际歘来的动画效果对相关角色的行踪轨迹进行动画参数的设置。在这些相关设置都完成之后，在启用计算机程序，计算机就会对其进行渲染与自动运算，以便完成输出动画[1]。

1.2 虚拟现实

与三维动画不同的是虚拟现实不需要通过各种设置来完成，本质上看虚拟现实就是一个虚拟魔幻的世界，虚拟世界的形成主要依托的是一种计算机的仿真系统，人们通过这种计算机的仿真系统可以感受到现实世界所不能体会的一些情景，因此，虚拟世界也被人们称作是VR技术或者是灵境技术。其实虚拟现实的构建的基础还是三维动画的创作，设计人员在完成三维动画的制作后，再利用传感器或者相关的现代化设备微体验的人们构建一种真实的身临其境的虚拟环境，这种虚拟环境无论是在嗅觉、视觉还是听觉方面都十分的逼真。虚拟现实的实际创作相比三维动画来说更复杂一些，三维动画主要是应用的计算机的相关技术，而虚拟现实的创作柔和了众多现代化技术于一体，其中还能够将传感器等现代化的设备加以应用。比如图像处理技术、计算机图形技术与传感器技术与互联网技术等进行综合应用，只有这些技术完美配合，才能最终创造出一种身临其境的逼真环境并让人们与虚拟系统实现交互[2]。

2 三维动画技术与虚拟现实技术的关系探讨

2.1 虚拟现实技术和三维动画技术的主要区别

虚拟现实技术与三维动画技术虽然都是依托计算机技术打造出的一种新媒体技术，但是在本质上还是存在很大的不同之处的。首先，三维动画技术的制作主要是通过计算机技术对一些静态的图片进行处理，桶计算通过对预先设定好的的图片进行粗粒然后在通过连续播放的方式呈现出来，本质上三维动画技术是不具备交互性的。在三维动画的体验过程中，体验者也往往是只能被动的接受由设计者呈现出来的动画效果，自身不能切实感受到一种身临其境的感觉。但是虚拟现实对于体验者传达的是一种动态信息，这种动态信息是由计算机合成相关动画并经过传感器传播，给人们在视觉、嗅觉以及听觉等各个感官方面都能能带来一种身临其境的感觉。更重要的是，虚拟现实技术追求的是一种速度传播，在计算过程中虚拟现实技术往往是合成较快的运算速度，忽略了真实性，虚拟现实技术认为只有我们将速度加以提升，实现高速的视觉运转效果才能够达到真伪的立体动态性。事实上，三维动画的制作过程更加注重的是对于加工模型的艺术形态制作，更重要的是想突破模型的艺术性。正因为这个原因，在三维动画中常常会看到一些设计人员使用一些外形较为夸张的人物造型，比如怪兽、抽象派等甚至将一些现实中并不存在事物也加以引用，比如外星人的视觉效果创作。总的来说在打造视觉效果方面，虚拟现实技术更加注重的是人们对于视觉情况的感知度，而三维动画则更加注重相关造型的艺术创造[3]。

2.2 虚拟现实技术和三维动画技术的内在联系

事实上，虚拟现实技术与三维动画除了一些比较明显的区别外还有一些分不开的密切关联，从制作的角度观察，虚拟现实技术是在三维动画的基础之上完成的，技术工作人员通常会利用3Dmax和MAYA等三维动画制作软件来构建一个虚拟世界的模型。与此同时在构建这个虚拟世界的仿真环境中需要对所有的图像就行处理，在对图像进行处理输出的过程中，三维动画技术又可以为设计人员带来良好的构图思路。其实三维动画技术余虚拟现实技术在本质上存在很多的相似之处，人们对于虚拟现实的仿真体验是需要良好的动态三維图展开，虚拟现实技术与三维动画技术还存在较为显著的互补性，这两者的交互性可以很好地弥补了各自自身的相关缺陷，比如三维动画艺术更多的是追求模型的艺术性，缺乏动画与动画之间的交互，如果我们在虚拟现实中引入三维动画的创作则可以使静态的动画模型变得有立体感，动画与模型之间也可以交互映衬，在保证原来的艺术体验效果下还给了人们更好的交互体验[4]。

3 虚拟现实技术在三维动画制作中的应用分析

3.1 虚拟现实技术在三维动画建模中应用

三维动画制作之前首先是要确定好动画魔心，这里所说的动画模型可以是几张静态的图片也可以是一段简短的二维视频。三维动画模型的选择对于三维动画制作来说是非常重要的。这一环节中相关技术人员要根据所选取的动画魔心安排一个相应的动画背景以及动画制作的场景。但是虚拟现实技术在动画模型的制作方面没有将实现准备好的图片模型进行粗粒只是通过计算机技术将一些人机交互的动画人物模型掺入其中，这样出来的动画效果是都可以呈现出活灵活现的状态满足人们的视觉体验。相关操作步骤如：

首先，技术人员根据想要创作的动画效果搜集相关的素材，素材的搜集一般是实地取材对一些重要的素材还可以使用航拍等相关技术，以此作为模型构建。为虚拟现实技术的应用提供更多的资料信息，以实现对三维动画制作水平的提高。其次，利用虚拟现实技术来进行三维动画建模[5]。

3.2 虚拟现实技术在动作捕捉系统中的应用

虚拟现实技术可以应用到生活的各个细节之处，比较经典的是运用在动作捕捉的相关系统，应用到动作捕捉系统时可以对相关物体的运动轨迹进行实时追踪，并对其相关动态进行捕捉。将虚拟现实技术应用到捕捉系统时需要依靠计算机对相关图像进行必要的处理，进行过处理的图像还要根据具体的物体特性在表面必要处进行微调整，调整过后的图像才能使导演在后期的视频制作中随意切换出不同的镜头位置。经过捕捉系统的应用后，体验者在虚拟现实世界中就可以体会到更加清晰的场景了，随意的镜头切换也会给人们带来更好的体验效果。

4 结语

总之，科学技术的不断进步是的三维技术以及虚拟现实技术不断更新完善，尤其是近几年的发展，计算机应用系统不断完善，使得三维技术与虚拟现实技术在质量和技术方面都有所突破，加之这两项技术的巧妙结合更是给人们带来不一样的体验效果，以后我们还将继续探讨虚拟现实技术与三维动画之间的巧妙关系，以期待给人们带来更好的视觉体验效果。

参考文献

[1]苏玉慧.计算机虚拟仿真技术在三维动画制作中的应用研究[J].电子技術与软件工程，2015，（11）：196-197.

[2]卢桂萍，王清辉.计算机虚拟仿真技术在三维动画制作中的应用研究[J].电子技术与软件工程，2014，（7）：193-194.

[3]杨世恩.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].微型机与应用，2011，（15）：78-80.

[4]孙小淋，周丽杰，刘旭东.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].潍坊学院学报，2014，（2）：41-43.

[5]胡西伟.基于三维动画与虚拟现实技术的理论研究[D].武汉：武汉大学，2005.