三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)

閻一鳴+南溪

（大連工業(yè)大學(xué)，藝術(shù)與信息工程學(xué)院，遼寧 大連 116000）

摘 要：社會(huì)不斷發(fā)展，提高了人們物質(zhì)生活水平，增加了其對(duì)生活質(zhì)量和休閑娛樂的關(guān)注度。三維角色動(dòng)畫出現(xiàn)，為人們帶來全新感受和體現(xiàn)，人們?cè)谔摂M角色中，感受動(dòng)畫魅力合格特點(diǎn)，緩解人們壓力，實(shí)現(xiàn)三維角色動(dòng)畫休閑娛樂最大目標(biāo)。20世紀(jì)末期三維角色動(dòng)畫出現(xiàn)，隨著社會(huì)不斷發(fā)展，三維角色動(dòng)畫人物角色更為形象，贏得眾多觀眾喜愛。本文主要就三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)詳細(xì)分析和闡述。

關(guān)鍵詞：三維角色動(dòng)畫；重定向技術(shù)；研究與實(shí)現(xiàn)

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5312（2017）18-0127-01

一部動(dòng)畫化在初期美術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)期，設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造角色和設(shè)計(jì)角色時(shí)，主要是對(duì)角色的外形圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)服飾分解圖設(shè)計(jì)，對(duì)配件分解圖形進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)動(dòng)作和頭部動(dòng)作，人物形象和表情開展設(shè)計(jì)工作等等。就三維角色動(dòng)畫設(shè)計(jì)來、來說，由于設(shè)計(jì)因素和人物較多，存在一定設(shè)計(jì)難度，為了卻確保設(shè)計(jì)創(chuàng)新性和生動(dòng)性，在調(diào)查和研究后，發(fā)現(xiàn)利用三維角色動(dòng)畫中重定向技術(shù)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

一、三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)研究

在三維動(dòng)畫化設(shè)計(jì)中，利用三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)設(shè)計(jì)，其你主要利用三維動(dòng)畫運(yùn)行信息，對(duì)信息收集和捕捉，把得到信息轉(zhuǎn)化給其它不同角色，展現(xiàn)連貫三維動(dòng)畫圖案。三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)理論思想，是優(yōu)先對(duì)人體的行為和運(yùn)動(dòng)捕獲，利用編輯處理設(shè)備和裝置，對(duì)其進(jìn)行處理和優(yōu)化，在處理和優(yōu)化后，把動(dòng)作編輯，在編輯和處理完畢后，在動(dòng)畫化角色中應(yīng)用，形成滿足動(dòng)畫設(shè)計(jì)和制作人員需求的動(dòng)畫圖案和片段。對(duì)三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)進(jìn)行研究，其在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)，優(yōu)先開展采集工作，把得到運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)信息，在不同動(dòng)畫人物模型中應(yīng)用，保存以往的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和特征。利用三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)，具有自身優(yōu)勢(shì)，尅呀在維護(hù)原有運(yùn)動(dòng)形式基礎(chǔ)上，依據(jù)實(shí)際需求對(duì)數(shù)據(jù)更改，并把更改的具有應(yīng)用價(jià)值的數(shù)據(jù)，在模型上應(yīng)用①。

二、三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

（一）解決了三維動(dòng)畫化角色運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)問題

三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)在動(dòng)畫化角色設(shè)計(jì)中應(yīng)用，解決了以往存在人物動(dòng)作和行為不對(duì)應(yīng)問題，遇到與人體相似度大，相對(duì)應(yīng)模型時(shí)，利用三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)，單一把這些存在技術(shù)，直接的運(yùn)作到運(yùn)動(dòng)相呼應(yīng)的模型中，體現(xiàn)動(dòng)畫形象性和生動(dòng)性，動(dòng)畫形象較為逼真，人體行為清晰和連貫。需要注意的是，因?yàn)槿梭w的骨架結(jié)構(gòu)和長度不同，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)沒撒不能為動(dòng)畫會(huì)出現(xiàn)平滑現(xiàn)象，兩只腳處于懸空狀態(tài)，在這一形勢(shì)下，如果利用以往的方法對(duì)動(dòng)畫捕獲，無法連貫和完整得到動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息。

因此，利用三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)，對(duì)時(shí)空運(yùn)動(dòng)約束和重新定位，把這一角色的形象，運(yùn)運(yùn)作到和這一動(dòng)畫具有相同關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，但是關(guān)節(jié)長度不同的動(dòng)畫人物中，維持以往動(dòng)畫質(zhì)量基礎(chǔ)上，豐富人物表現(xiàn)力，人物動(dòng)作和行為連貫，動(dòng)畫線條清晰②。

（二）實(shí)現(xiàn)人體模型對(duì)不同關(guān)節(jié)構(gòu)建目標(biāo)

在三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)中，存在一些和三維動(dòng)畫人體關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)不同的動(dòng)畫模型。由于其具有多樣化層次，比例長度不同，坐標(biāo)不同等等。因此，對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來說存在一定難度，無法順利和全面發(fā)有緣模型數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)信息，在目標(biāo)模型中展現(xiàn)。假設(shè)沒有加以修正和處理，直接把運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息，在模型上展現(xiàn)和生成，定會(huì)出現(xiàn)意向不到現(xiàn)象，導(dǎo)致三維角色動(dòng)畫重定向后的動(dòng)畫行為運(yùn)作軌跡，失去原有的特征和功能。利用三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)有效解決這一問題，運(yùn)用骨骼對(duì)應(yīng)性質(zhì)，把骨骼對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，保持骨骼最初狀態(tài)的一致性。其也利用骨骼的對(duì)應(yīng)性特點(diǎn)，把其設(shè)置為一對(duì)一的形式，設(shè)置為一對(duì)多和多對(duì)一的形式，確保三維動(dòng)畫骨骼原始姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)軌跡的相同性③。

（三）充分發(fā)揮數(shù)據(jù)映射功能

三維角色動(dòng)畫兩個(gè)不同角色，骨架在初始時(shí)期可能會(huì)存在相同性，但是其畢竟不是統(tǒng)一個(gè)體的骨骼和關(guān)節(jié)框架，因此，在局部設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)存在差異性。例如：人類的腳步和狗的爪子，如果運(yùn)用以往的設(shè)計(jì)框架，直接運(yùn)作到人物框架中，定會(huì)導(dǎo)致行為和動(dòng)畫運(yùn)作缺失本真性。因此，利用三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)就改善這一弊端，建立在原來骨架框架基礎(chǔ)上，把局部旋轉(zhuǎn)角運(yùn)作為整體框架和坐標(biāo)，明確目標(biāo)框架，降低時(shí)空約束性，沒出分法律物理引力功能，展現(xiàn)更為自然和真實(shí)、逼真和流暢的三維動(dòng)畫形象④。

三、結(jié)論

三維角色動(dòng)畫重定向技術(shù)應(yīng)用具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，解決了三維動(dòng)畫化角色運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)問題，實(shí)現(xiàn)人體模型對(duì)不同關(guān)節(jié)構(gòu)建目標(biāo)。充分發(fā)揮數(shù)據(jù)映射功能，維持以往動(dòng)畫質(zhì)量基礎(chǔ)上，豐富人物表現(xiàn)力，動(dòng)畫形象較為逼真，人體行為清晰和連貫，人物動(dòng)作和行為連貫，動(dòng)畫線條清晰。

注釋：

①唐琛.三維角色動(dòng)畫中運(yùn)動(dòng)重定向技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2013.

②鄧小園.基于Kinect運(yùn)動(dòng)捕捉的高爾夫揮桿分析與輔助訓(xùn)練系統(tǒng)的研制[D].北京：北京郵電大學(xué)，2013.

③張龍.三維動(dòng)畫中運(yùn)動(dòng)重定向技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學(xué)，2008.

④陸文宇.手部運(yùn)動(dòng)重定向與運(yùn)動(dòng)連接技術(shù)的研究[D].天津：天津大學(xué)，2009.