计算机虚拟仿真技术在三维动画中的应用

2021-04-04梁晶晶

信息记录材料 2021年4期

梁晶晶

（晋城技师学院山西晋城 048000）

1 引言

将计算机虚拟仿真技术运用在三维动画中，可以将真实与虚幻进行完美融合，不仅减轻了工作量，提高了工作效率；而且能够让整个动画场景更加逼真与灵活，实现了情景交融。因此在今后的发展中，还要从多个角度、多个方面展开详细深入的分析，实现虚拟仿真技术的高效灵活运用，从而加快三维动画行业的发展步伐。

2 计算机虚拟仿真技术的运用原理与特点

2.1 原理

在三维动画的制作中，需要用到三维图形的实时显示技术。在该技术的辅助下，可以让三维动画的制作效率提高几倍。不仅缩短了制作时间，减轻了工作量；而且非常具体、逼真、自然，让动画场景中的画面，犹如真实世界一般，比如人物动作、表情，光影变化等，其速度频率都非常高效。此外，在动画场景的分镜中，也可以快速拆分，降低制作难度。主要是因为运用了虚拟仿真技术，能够站在观众的角度，实现场面的转化，模块的分层，细节的刻画，并且可以运用在高难度的分镜制作中。整个动画场景，还十分整洁、协调，可以将观众快速带入到实际场景中。交互技术，也是虚拟仿真技术的一种，主要在人为的操控下，来改变虚拟环境或者事物，实现人与虚拟世界的相互交融。交互技术在三维动画中的运用，主要表现在通过键盘、鼠标等操控设备，来下达指令，输入相关信息，就可以灵活转化场景，或者增添相关信息，改变相关参数。让整个制作过程，更加高效、灵活与快速，可以让观众直观、真实的了解动画场景中的信息，更为虚拟环境的变化，增添了无限的可能。

2.2 特点

计算机与互联网信息技术的发展也为虚拟仿真技术的发展，提供了强有力的依据，开拓了广阔的空间。现如今，虚拟仿真技术已经广泛地应用在各个行业与领域中，能够将虚拟世界真实的呈现出来。将其应用到三维动画中，具体有以下特点：第一，该技术能够将真实世界中的各种事物，进行模仿与重建，从而构建一个虚拟化的世界。在虚拟世界的呈现中，能够为人们带来视觉、听觉、触觉等强烈刺激，让人们犹如身临其中，具有着情境交融的特点[1]。第二，虚拟世界中的画面与事物，是依据真实世界进行模拟与重建。因此部分事物是真实存在的，而部分事物是虚构不存在的，体现了虚拟化、形象性、逼真性的特点。第三，在虚拟仿真世界中，也会发出各种声音、作出各种动作、拥有各种表情与变化，带给人们直观的体验。并且可以利用相关技术，模拟真实世界中的事物变化过程，比如花瓣飘落的过程、建筑物的阴影，具有着交互性特点。

3 计算机虚拟仿真技术在三维动画中的应用

3.1 制作软件

计算机虚拟仿真技术在三维动画中的应用，还需要借助多种软件，才能实现快速建模。Multigen Creator软件，主要用于建筑模型的建立，其素材丰富，功能强大，操作便捷。可以让整个画面更加整洁、清晰、美观，适应于各种三维动画的制作[2]。而VRML软件，是一种虚拟场景的建模语言，设计者可以根据自身需求，来构建相应的3D场景与人物，并且具有着刻画细节、渲染氛围的作用，在实际应用中有着高效的优势。还有常见的3ds Max、Maya、Premiere等软件，都可以用于三维动画的制作。目前，应用最为广泛的当属3ds Max、Maya两款，因具有着强大的功能、丰富的素材、场景的渲染、细节的刻画，深受设计人员的喜爱与追捧。而这些软件，都是基于计算机虚拟仿真技术之上，能够根据真实世界的场景，来重构虚拟化世界。既有着很多优点，也存在着一些不足。在实际应用中，需要做到具体问题具体分析，综合考虑时间、资金、成效等因素，发挥虚拟仿真技术的价值。

3.2 动画建模

在三维动画的建模中，虚拟仿真技术也发挥着非常重要的作用。比如任何一部三维动画的制作，第一步都需要展开建模。建模的内容，包括场景、人物、动物等，这时就需要运用虚拟仿真技术，将软件中的素材进行优化制作，或者将真实的场景图片，进行导入与模拟[3]。这样就可以快速完成动画建模，将真实的世界以虚拟化的方式呈现出来。然而在实际运用中，还要做到素材、图片的搜集，并且运用各种辅助插件，才能确定动画中的各种元素。虽然整个建模过程，需要耗费大量的人力与财力，但是通过计算机虚拟仿真技术的运用，能够减轻工作量，提高工作效率。

3.3 应用领域

现如今，计算机虚拟仿真技术，不仅能够用于三维动画的制作，在其他行业与领域也得到了广泛应用。比如建筑、航空、生物技术领域，都能够通过虚拟仿真技术的运用，来构建一个虚拟的真实场景。这样就能够在不破坏原有的事物与场景之下，清楚直观的了解事物的原有面貌，快速的解决需要营造破坏试验才能解决的技术问题，从而进行未知发展的动态预测。虽然让人们身处一个虚拟世界，但是能够真实的听到、看到、触摸到，进而获取更多的信息与内容，为人们生活生产带来了很大的便利。因此在今后的发展中，还需要不断探索，加快虚拟仿真技术的广泛灵活运用，为其提供一个广阔的发展前景。