三维角色动画制作关键技术的应用研究

冯雪莹

（河北大学，河北 保定 071000）

一、引言

三维角色动画的制作随着如今计算机技术以及网络技术的发展逐渐被更多领域应用，越来越受到人们的重视，发掘其内在价值。目前，我国的动漫行业仍有很大的发展空间，精通三维角色动画制作相关的关键技术，提高动画角色制作的效率，促进中国动画市场的发展，创作出更具中国特色的动画人物角色，让中国的动画发扬光大，走向国际，产生更大的影响。

二、三维角色动画概述

随着计算机技术的发展，三维动画技术也就是3D技术逐渐被人们熟知。动画制作者会运用3D动画制作软件，创建模拟的动画环境，根据动画角色的需要设计场景，并根据情节规划角色运动轨迹。模拟动画角色的运动过程并进行记录，技术处理后输出动画。三维角色动画技术的使用正在逐渐成熟，它形成了的一个相对完整的市场体系。

三维动画技术可用于在动画中创建动画角色，可以反映其运动轨迹并模拟动画场景；运用到影视剧中主要是进行特效方面的展示，也会在一些危险场景中运用，比如爆破、撞击、车祸等，给观众以视觉的冲击，增加影视剧的观赏性。

三维角色动画的制作过程主要是经过四步：

第一步是动画角色建模，建立动画角色的基础模型，这将包括三维扫描、几何建模、图像建模技术以及三维动画角色制作的专门软件。

第二步是动画角色骨骼构建，在动画角色基础模型的基础上，运用子物体链接关系，建立动画角色的基本骨骼体系。

第三步是动画角色的蒙皮绑定，其实就是把前两步中建立的基础动画模型与动画角色的基本骨骼体系相结合，能够使基本骨骼体系调节动画角色模型，便于设计动画角色的相关动作。

最后一步是动画的运动控制，运用运动捕捉技术以及三维角色动作生成技术控制三维动画角色的动作，使其符合动画剧情以及动画角色的需要。

总之，三维动画角色的制作需要有技术的支撑，选取合适的技术手段，制作出令人印象深刻的三维动画角色，建立具有中国特色的完善的三维角色动画制作体系。

三、关键技术

三维角色动画制作中使用的关键技术主要是在动画角色建模和动画角色控制两个阶段，这两个阶段运用到的技术的高低直接影响着三维角色动画制作的成败，对其进行研究具有现实意义。

（一）动画角色建模技术

为三维动画角色建立基本的模型是三维动画制作的第一步，同样也是极其重要的一步。主要运用到几何建模技术，也称核心建模，这项技术对动画制作人员的美术功底有一定的要求，运用笔刷、雕刻工具，自主建立模型。运用三维扫描技术，全面扫描表演的人或物，获取数据信息，建立三维模型则要获取角色表面的三维坐标、皮肤色彩数据等，这项技术需要设备的支持，成本高。还会运用图像建模技术，利用数码相机拍摄不同角度的角色照片，再利用软件合成，效率比较高，但准确率没有保证。当然，制作动画角色也不会缺少专门的三维角色制作软件的支撑，帮助建立三维角色基础模型。

（二）动画角色控制技术

建立好基本的三维动画角色模型后，对动画角色动作的控制也是关键，要让角色的动作符合剧情以及人物的需要。建立动画角色的基本骨骼系统，与构建好的动画角色的基本模型结合，设计动画角色需要的动作。运用运动捕捉技术，对动画角色的关键部位进行跟踪捕捉，搜集数据，再利用数据驱动三维模型形成动画。三维角色生成软件也为三维动画角色的动作控制提供了技术的支持，可以模拟真实的动作，生成动画角色需要的动作，效率高，应用比较广泛。

四、结语

三维角色动画制作会运用到不同的动画制作手段，每一种技术都各有优缺点，对动画制作技术的合理选取也影响着动画角色的制作，动画角色模型的制作以及动画角色动作的控制是制作动画过程中的重点，根据动画角色的需要选择动画制作方法，并创建生动形象、深入人心的动画角色，呈现好的动画效果，推动我国动画行业的发展。