三维动画制作中虚拟现实技术的实践

周晓莹　吕雯雯

【摘 要】三维动画制作中虚拟现实技术的实践，是艺术与技术的结合，也是艺术依托技术寻求多样化发展与广泛化传播的集中表现。本文就虚拟现实技术在三维动画制作中的运动捕捉系统、三维建模系统以及数据调节技术的应用进行着重解析，同时指出三维动画制作中虚拟现实技术的运用要点。

【关键词】三维   动画制作   虚拟现实技术   运用实践

虚拟现实技术（VR技术）已经深入运用到人们生活的各个领域中，其中在三维动画制作中的应用也尤为普遍，且收获了良好的效果。现阶段，三维动画在我国乃至全球的动画作品中占据主导地位，而基于虚拟现实技术的三维动画制作，可以说是主流。在三维动画制作中，有效地运用虚拟现实技术，可以带来全新的受众体验与表现方式，继而可以使更多人感知虚拟现实这一新型科技的影响力的同时，享受到技术与艺术相结合所带来的全新动画体验。

一、虚拟现实技术概述

所谓虚拟现实技术，是包括三维计算机图形技术、广角立体显示技术以及立体声、网络传输等多种技术的综合产物，主要属于计算机技术的范畴，同时也有灵境、幻真等多种感知体验运用技术。虚拟现实技术的应用，需要有对应条件和情景，简单来讲是借助虚拟现实眼镜及耳机等设备，将物理空间与投影设备相结合，进而为用户提供逼真的感知体验，给人一种身临其境般的真实而美妙的感觉。伴随着虚拟现实技术的不断发展，一方面不断提升用户在感知过程中所受到的刺激，使刺激更加真实化;另一方面注重交互并发展出更为自然的交互方式，即由传统的信息单向传输到基于虚拟现实技术人机交互下的信息双向沟通。虚拟现实技术的生成与发展，极大地改变着人们的生活及工作方式。

二、三维动画制作中虚拟现实技术的应用价值

1.可实现从平面到立体的视觉转换。最初的动画为平面二维系，对用户而言，难以获得空间感，视觉体验也较差。而伴随着科学技术的发展，尤其是在三维动画出现之后，设计人员可以运用虚拟现实技术更好地创设动画场景中左右、上下、前后空间，实现从平面到立体的视觉转换，为用户提供一个逼真的空间世界的同时，用户也可以进行实时互动与视角转化，由此一来，既为用户提供了极佳的动画制作效果，也为其带来了良好的视觉体验。

2.革新了动画的创作模式。传统动画制作，是由动画创作者经由双手将图像运动的过程逐个绘画出来，进而使用摄影机将画面按照绘制的过程一点点拍摄下来，另外在后期还需要进行底版冲洗、样片制作、样片剪辑等操作。可以说，传统的动画制作不仅工序繁琐，人力消耗较大且制作周期漫长，而且呈现出来的画质感也较差。而基于虚拟现实技术所进行的三维动画制作，可将视觉传达从平面向立体转换，改变动画原有的创作模式，动画制作环节运用虚拟现实技术可保证动画360°无死角，塑造了很好的人、物立体效果。

三、三维动画制作中虚拟现实技术的运用实践

1.运动捕捉系统的应用。作为虚拟现实技术的核心技术之一，运动捕捉系统也是三维动画制作中应用的主要技术。具体来讲，传统的动画制作过程中，基本都是由手工的方式來完成调节工作，不仅需要耗费大量的人力物力，而且需要工作人员具有非常高的专业素养，另外由于人工调节的效率性较差，使得整个动画的制作周期偏长。而基于虚拟现实技术的运动捕捉系统，可以高效实现对动画的调节制作，同时所生成的画面也更为真实，能够在更短的时间内提升三维动画的质量。

2.三维建模系统。基于三维建模系统的应用，可以提升相关度，最大程度地模拟现实事物。结合三维建模系统的一般应用，一方面是对景物外观对象的建模，即通过对材质、光照以及图像等进行的建模，以此来提升三维动画的画质，给人一种逼真感;另一方面，是现实世界与虚拟景物的充分融合，前提是要对物理动力学以及物体变形等过程进行研究。基于三维建模系统，不仅能够提升建模的效率，而且能够在三维动画制作过程中进行灵活应用，同时保证画面的真实性。

3.数据调节技术的应用。在三维动画制作过程中，数据调节技术的应用需要与动画捕捉技术相结合，将计算机识别技术、电子、光学等内容进行高度融合，在对数据处理的过程中以保证原有数据不失有效性为前提，以满足用户需要为目标，提升动画制作的质量。另外，利用已识别的数据进行动画处理的同时，基于数据驱动生成三维建模动作，运用计算机技术（如计算机系统中的插入、叠加等）进行对应调整以有效控制运动物体。可以说，技术数据调节技术不仅能使数据处理变得更加便捷，而且能实现数据与建模的高度融合。

四、三维动画制作中虚拟现实技术的运用要点

1.注重多元感知。基于虚拟现实技术进行三维动画制作时，要高度注重并切实发挥多元感知。通过不断完善虚拟现实系统，配备视觉、听觉、触觉等传感器，使用户能够获得多维度感知信息，以此来提升真实感，为其打造身临其境般的感受。

2.注重交互实现。交互实现，就必须依赖于多种硬件设备（包括VR头盔、眼镜以及关节传感器等）实现与虚拟现实系统的更直观的交互体验。计算机通过硬件设备来收集用户的眼镜及手指等部位的运动情况，基于计算实现与虚拟环境的结合，使用户能够在虚拟世界中完成现实世界给出的对应指令与操作。

3.注重沉浸感。计算机通过运算产生三维图像与仿真环境声效，而用户通过多元感知与交互，完成动作的同时将动作信息传递给计算机，计算机完成数据计算处理后再经由输出设备反馈给用户，可以使用户完全地沉浸在虚拟环境中。

总而言之，在三维动画制作过程中运用虚拟现实技术极具现实意义，也具有一定的可行性。因此，相关工作人员应该对此展开更为深入的研究，积极而有效地推进三维动画制作中虚拟现实技术的运用实践，为三维动画行业的长远发展提供智慧与力量。

（作者单位：长江职业学院）

【参考文献】

[1]刘茂洁.浅析三维动画与虚拟现实技术[J].卫星电视与宽带多媒体.2019（11）;

[2]吕刚.解析三维动画制作中虚拟现实技术的应用[J].科学技术创新.2019（11）;

[3]吴磊.基于虚拟现实技术（VR）的动画交互性设计分析[J].信息技术.2019（07）.