“互聯網+”時代動畫模型設計工具應用研究

譚維

摘 要 “互聯網+”時代，電影廣告、手游網游、工業設計、建筑設計等領域已經廣泛應用三維動畫模型，在提高人們工作效率的同時也豐富了社會文娛生活。動畫模型設計采用的工具非常多，常見的主力工具包括Autodesk Maya、3ds MaX和Sketchup等，不僅適合于網絡操作系統，同時也適用于當前的PC操作系統，提高了動畫模型設計的便捷性、高效性、可視化、交互性，未來動畫模型設計工具將會與虛擬現實、增強現實、自然語言識別、手勢識別等技術相結合，利用機器學習、人工智能、模式識別提高動畫模型設計成效。

關鍵詞 “互聯網+”；動畫模型設計；Autodesk Maya；3ds MaX；Sketchup

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）14-0091-02

隨著大數據、云計算、多媒體等技術的快速發展和改進，三維、立體動畫已經在電影廣告、建筑設計、工業設計、游戲設計、在線教學等領域得到廣泛普及和使用，取得了顯著的應用成效。三維動畫模型可以全方位、立體化展示目標對象，豐富了人們視野，因此自三維模型誕生以來，便受到了市場歡迎。目前，常見的三維模型設計工具包括Autodesk Maya[1]、3ds MaX[2-3]和Sketchup[4]等，3DS Max主要設計一些效果圖和物體模型圖，這些模型主要是靜態的，比如建筑模型平面圖、機械模型三視圖等；Autodesk Maya可以設計一些動態的三維動畫模型，比如可以構建一個帶有蒙皮的人體骨骼模型，實現每一個關鍵動作的聯動，輸入用戶信息的同時還可以生成沉浸信息，具有重要的作用和意義。SKETCH UP建模多是線條性的，這些曲線線條多而不亂，可以滿足多材質附著模型設計，因此建模不會發生破面現象。

1 “互聯網+”時代動畫模型設計工具及應用現狀

目前，三維動畫模型設計工具很多，主流工具包括Autodesk Maya、3ds MaX和Sketchup。

Autodesk Maya是美國Autodesk公司研發的一款三維動畫模型設計工具，該工具集成了Alias、Wavefront等最先進的數字制圖技術，不僅可以渲染三維視覺效果，同時還引入了最前沿的動畫建模、模型毛發渲染、數字化布料模擬、運動匹配等技術，因此可以大幅度提高動畫模型制作效率和模型品質，調節出更加仿真的角色動畫模型，渲染出電影一樣的真實效果。Autodesk Maya可以運行于Windows NT與SGI IRIX操作系統，功能非常完善，并且工作流程非常靈活，易學易用，渲染真實感極強，一經推出就在市場上得到了廣泛的普及，目前已經成為頂級的三維動畫軟件，也是三維動畫模型最為高端的制作軟件，在電影、游戲、廣告等領域得到廣泛普及和使用。

3ds MaX是一款基于PC操作系統的三維動畫模型、渲染、制作軟件，其是Autodesk為適應當前主流的一個PC操作系統研制的應用軟件。3ds MaX進行三維模型制圖時，可以利用軌跡視圖根據制作人員需求改進，構架一個全新布局，幫助動畫師開展三維建模任務和管理動畫活動，另外，3ds MaX可以利用關鍵點值和時間等新工具，改進運動面板中的復制、粘貼、重置功能，并且可以利用列表控制器快速選擇軌跡。3ds MaX可以利用高DPI技術顯示、支持HDPI顯示器和筆記本電腦，準確?窗口的縮放、顯示功能，引入了基于Qt的蒙皮，多尺寸顯示現代化的應用模型。3ds MaX已經在廣告影視、建筑設計、工業設計、多媒體游戲設計、工程可視化等領域取得了顯著的應用成效。

Sketchup是一套直接面向設計方案創作的動畫模型工具，創作過程不僅可以充分的、全面的表達動畫設計師的思想，同時可以實時與客戶進行交流，滿足客戶的需求，直接將設計師的需求展現給客戶。Sketchup是一個非常受歡迎的3D模型設計軟件，已經被動畫設計師比喻為電子設計的鉛筆，人人都可以快速的學習和使用。Sketchup還可以將3D動畫模型直接輸出到谷歌地圖里。據統計，利用Sketchup已經開發了數億個動畫模型，并且得到了快速的改進、更新。Sketchup動畫控制器采用了新一代的模型設計工具，提供一個創建、修改、打包、共享動畫，新增3個動畫控制器，分別是旋轉彈簧控制器、光線至曲面變換約束控制器和注視約束控制器，目前經過多年的研究，SketchUp已經成為最受歡迎的三維動畫模型，在游戲開發、電影制作、建筑工程、工業設計等領域中得到廣泛普及和使用。

2 動畫模型設計工具應用的發展趨勢

隨著動畫在各個領域的普及和發展，動畫模型設計工具也需要持續改進，增強現實、虛擬現實技術的誕生，未來動畫模型設計需要與增強現實、虛擬現實相結合，為用戶提供一個強大的圖像處理、模式識別、機器學習、人機傳感交互等功能，幫助人們實現強大的信息感知、模擬仿真、場景渲染、自然交互功能，利用傳感設備為用戶提供信息數據渲染功能。虛擬現實利用計算機實時地渲染三維動畫模型，可以通過人眼直觀瀏覽，同時通過強大的信息交互技能接收人的手勢、聲音、眼睛等多肢體發出的動作信號，激發關聯的動作事件，響應用戶的需求。因此，三維動畫模型設計需要與ARToolKit、Studierstube相結合，利用一個帶有標記的坐標注冊功能，識別輸入的信號，并且針對這個工具進行改進，能夠采取C/C++編程工具連接基本的圖形處理庫，增強虛擬現實的交互處理能力。三維模型設計工具可以為用戶提供了基本的虛擬程序開發庫，能夠增強功能，支持虛擬現實場景的實現框架，實現標記跟蹤注冊功能、場景渲染操作、網絡通信、內容加載初始化功能。動畫模型設計工具可以利用快速開發、可重復利用的虛擬現實開發框架，將這些應用程序進行重疊開發，實現一個專業化的可定制虛擬功能。目前，三維模型設計工具已經與Unity 3D、Director、Virtools、Torque Game Builder和Blender game engine等多種交互式引擎設計連接，能夠安裝和運行于Windows或Unix操作系統，同時利用web player插件發布網頁場景，可以實現場景的網頁化運行，提高了動畫模型設計的強大性能。

3 結論

隨著大數據、云計算、虛擬現實、增強現實等技術的快速發展和改進，其可以與三維模型設計工具結合在一起，開發一個直觀性、沉浸感較好的工具，提高了三維模型研發的便捷性，為電影廣告、工業建筑等提供更加優質的服務。

參考文獻

[1]汪崇文，袁帥.淺談3D技術在動漫建筑模型中的應用——以Maya軟件為例[J].科學導報，2016，11（4）：211-212.

[2]陳晨.基于3DMAX的虛擬現實三維建筑模型建模技術初探[J].電子技術與軟件工程，2016，4（2）：94.

[3]袁永春.3DMAX下的虛擬現實三維建筑模型建模技術探討[J].通訊世界，2016，14（11）：271.

[4]馮美萍，索俊鋒，楊蘭，等.GoogleSketchUp在構建三維圓弧形建筑模型中的應用[J].水利規劃與設計，2015，4（3）：96-99.