论虚拟现实技术在影视动画中的应用

付昭仟

（华南理工大学 设计学院，广东 广州 510000）

一、虚拟现实技术的简述

（一）虚拟现实技术的定义

虚拟现实是艺术与计算机技术的结合与运用。是一种可计算信息的交互式环境，换句话说，就是利用软件在计算机上模拟现实环境，制作出在一定范围内具有视觉、触觉、听觉一体化的虚拟场景。体验着通过一些媒介，以自己的思维方式来控制设备，与虚拟环境中的虚拟对象进行交互、相互影响和感触，从而使得用户有如亲临其境。

（二）虚拟现实技术的特点

虚拟现实可以被认为是对现实世界进行五维度、全方位，360度的仿真，它除了对现实社会全方位的仿真和对时间的模拟外，还包括对自然和人类的模拟。

虚拟现实技术综合了很多学科技术，它具有以下三个特征：

1.多感知性

虚拟现实系统它除了具有一般计算机所拥有的视觉感知之外，还同时拥有听觉感知、触觉感知、运动感知等。其原理是因为虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉等传感的反应装置。

2.交互性

交互性，顾名思义，它指的是体验着通过设备控制模拟环境中的对象进行交流互动。用户不仅可以使用电脑键盘,鼠标，并且能够通过特殊的眼镜，互动感应设备，不仅仅是枯燥简单的使用电脑键盘，鼠标控制。一台电脑可以根据用户的手,头部、眼睛、身体语言和运动来调整系统的图像和声音。体验者通过自身的肢体动作、语言等技能，来操作虚拟环境中的对象。

3.存在性

存在性指用户在虚拟环境中的感觉，利用传感设备，如虚拟头盔，可以在虚拟环境自由操作。虚拟环境中的形象也实时跟随变化，场景移动完全跟随用户的肢体运动，也可以听到类似真实场景的声音。使体验者在虚拟环境中感受逼真、真实的感觉，使其拥有身临其境的感受。

（三）虚拟现实技术的现状

虚拟现实技术属于新技术，目前还不够成熟，还需要进一步的完善。由于这项技术投资很大，目前我国对这方面的投资有限，造成人员短缺，技术匮乏，所以与发达国家相比还存在很大的差距。

二、影视动画的概念

（一）影视动画的定义

它主要有两个方面：影视动画(戏剧)性能的“影视性”和角色动画显示“动画性”这两点是虚拟现实的重点，它不同于特殊艺术形式的影视(戏剧)的性能。前者是最重要的因素，在动画表现中不能被忽略,而后者是动画的灵魂和性能。

（二）影视动画的现状

影视动画最近几年发展很快，技术也越来越成熟。大到国家，小到身边的广告或促销形式，都在采取这些数字视频动画。2010年广州亚运会，亚洲城市表现出深厚的文化底蕴，在宣传片中广州市亚运场馆三维虚拟仿真信息系统使人们更直观地了解场地的详细信息。

三、虚拟现实技术的表现手法

(一)虚拟动态环境

虚拟动态环境是根据实际环境测量的数据，然后利用相关软件制作出三维环境的虚拟模型，它是虚拟现实技术的核心。专家便可以利用网络在家里对规划成果进行评审进行规划审查、指导。专家在家里足不出户就可以得到各种需要的详细信息(如三维动态建筑物的模型），专家通过网络会议的形式与规划师交流交流意见，提出修改方案以及项目优缺点，并可以较快地通过建立数字模型加以证实。

(二)实时地三维图形生成和显示技术

要在不降低图形品质和复杂程度的前提下实时地生成和显示三维图形，仍需要借助一些具有立体显示功能的专业设备和传感设备等，才能够真正实现。很方便的把某一些当前所没有的东西，通过虚拟现实技术“创造出来”。

(三)三维影视动画

现在的大部分电影中，使用数字技术、数码技术，还有三维的建模技术合成一些在现实生活中不能实现的，或者是已经消失了的物体，以及很难以达到要求的东西，把它们通过电脑和互联网进行模拟出来。这种情况大都表现在科幻电影中，影视动画中的人物和场景上面。

(四)仿真

目前的航天设备以及计算机系统展现不出来宇宙空间的失重环境，而通过虚拟现实技术创建和模拟宇宙环境，通过虚拟的影像和声音就可以让宇航员感受到逼真的宇宙环境下的情景，达到训练的效果。使用这种技术能有效的节省研究经费，可以重复使用，以及减少设备的损耗。

(五)城市的规划

城市规划需要考虑的因素很多，不能半点马虎，城市规划对可视化的三维视觉要求很高，必须可以展现出重新规划的城市新面貌。这也给虚拟现实技术提供了新的展示平台，运用虚拟现实技术可以让政府规划部门、项目开发商、工程人员和公众等从任意角度观看到规划好的效果，以便大家了解未来城市新面貌，对不满意的地方及时提出意见及修改方案，真正达到全民参与的效果。这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的。

四、虚拟现实技术的种类

(一)桌面虚拟现实

从用户的计算机模拟和数字处理器进行仿真,使用电脑屏幕为用户观察虚拟领域。通过各种输入实现与虚拟现实世界的充分交互，这些外部设备包括鼠标，追踪球，力矩球等。这个系统因为用户坐在电脑显示器前,通过电脑屏幕来观察虚拟世界和与它交互,但往往受到用户所在的环境影响,很难做到注意力集中。但是它的优点在于成本很低，在市面上就能买得到，并且结构简单和操作容易的优势，易于推广。

(二)分布式虚拟现实系统

使每个人通过计算机网络连接在一起,同时进入同一个虚拟的空间并参与体验整个虚拟空间,更好的达到工作协调同步。

(三)增强现实性的虚拟现实

增强现实技术的虚拟现实不仅是利用虚拟现实技术模拟真实世界和模拟在现实世界中,更多的是使用虚拟现实增强用户感知的虚拟环境和增强现实是无法感知或不方便的感觉。模拟真实世界、仿真现实世界只是增强现实性的虚拟现实表现的一部分，它最大的特点是增强使用者对虚拟环境的感受。

(四)沉浸的虚拟现实

虚拟现实是通过头盔式显示器或其它一些设备，同时集中体验着的视觉、听觉以及其它感官，为其提供一个全新的虚拟的空间。体验着使用位置跟踪器、数据手套和其它输入设备如声音等，让体验着感受身临其境、如梦如幻，真正进入虚拟环境中一样的感觉。缺点是专用设备太复杂不便生产和推广。

五、虚拟现实技术在影视动画中的具体应用

（一）虚拟现实技术在电影场景中的应用

电影《少年派的的奇幻漂流》中使用了虚拟数字技术中的数字技术、数码技术，还有三维的建模技术合成了一些在现实生活中所没有的，很难以实现电影场景要求的东西，或者是没有的已经消失了的物体，把它们通过电脑和互联网进行模拟出来。

（二）虚拟现实技术在电视场景中的应用

随着社会的变迁，文化的发展，高科技的诞生，人们的精神需要越来越高，拍电视的导演们就把目光放在了高科技上面，电视剧的拍摄也就越来越天马行空，使用三维数字虚拟技术创建的悬崖峭壁。

（三）虚拟现实技术在演播厅的实际应用

虚拟现实演播厅的主要优点能够使人们更直接的感受别人所要表达的感受，增强了人们对信息的的了解和认知。生活中一般的演播室是不可能做到这一点的，因为科技的限制使得它根本不可能达到那种感染力。

（四）虚拟现实技术在游戏动画场景中的应用

虚拟现实技术在3D游戏动画方面的应用是其中之一，3D游戏的加入同时也促使加快了虚拟现实技术的的发展步伐，为虚拟现实技术的发展奠定了基础，同时因为电视，电影等都使用虚拟现实技术来表现，因其低廉的成本，随心所欲的创造性，以及美轮美奂的色彩氛围都使得游戏市场需要迫切的改革。

六、结语

大部分电影中使用数字技术、数码技术，还有三维的建模技术合成一些在现实生活中不方便的，或者是没有的已经消失了的物体，以及很难以达到要求的东西，把它们通过电脑和互联网进行模拟出来，能生动、形象、逼真地表现人们所期望的东西。虚拟现实技术的运用到现在为止尚处于发展中，需要进一步去开发和完善。随着时代的发展，互联网的壮大，虚拟现实技术已经远远达不到当前的人们和社会所需求的目标，相信以后虚拟现实技术会成为一个时代发展的潮流，也迫切的需要我们去探索和发现它的更大的价值。虚拟现实技术为人们的教育、娱乐、生活和经济发展做出了巨大的贡献，相信未来它会走的越来越远。