三維動畫制作中虛擬現實技術的實踐

王紅娟 張紅霞

摘要：三維動畫帶給人全新的觀影體驗，以一種新型的表現方式展示動畫內容，在其運用過程中，虛擬現實技術的作用不可小覷。為提高三維動畫制作水平，平時要加強動畫制作實踐，積極借鑒先進的動畫制作技術，促進虛擬技術在動畫制作中的有效運用，從而增強動畫表現效果。本文以虛擬現實技術的發展為例，以虛擬技術的特征為出發點，重點分析虛擬現實技術運用于三維動畫制作環節的主要過程，增強人員的動畫制作藝術。

關鍵詞：虛擬現實技術;內在聯系;運用實踐

中圖分類號：TP311? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）17-0227-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

運用虛擬現實技術成為動畫制作行業的發展趨勢，為進一步提高動畫創作的質量，工作人員充分運用虛擬技術來制作動畫內容，利用虛擬系統進行畫面模仿，由此形成系統化的虛擬技術運用體系。逼真的畫面能夠吸引更多的受眾，現代人們意識到三維動畫中引入虛擬現實技術的必要性，平時加強對現代技術的研究與學習，掌握更多的三維動畫制作的知識[1]。為了能夠帶給觀眾全新的感知體驗，建議將虛擬現實技術滲透于三維動畫制作環節，利用新的技術手段產生全新的畫面感，加強對交互技術的運用，另外將多媒體交互、圖形設計、虛擬仿真等多項技術融合起來，制作出最佳的動畫作品[2]。

1 虛擬現實技術

1.1 虛擬現實技術的概念

虛擬現實技術是建立在計算機基礎之上，是靈境、幻真等多種感知體驗運用技術的總稱，在其實際運用中，需要依賴于虛擬現實眼鏡、耳機等設備，通過將物理空間與投影設備相結合，讓用戶產生逼真度較高的感知體驗，是以現代計算機設備為核心，調動人體感、網絡設備的基礎上，仿佛身臨其境[3]。虛擬是現實的相對概念，將虛擬的物體運用于現實的大腦重構中，有效刺激用戶的視覺、聽覺等多種感官，引導用戶進入虛擬現實世界，它是一種特殊的交互形式。

1.2 虛擬現實技術的特征

虛擬現實技術的主要特征表現在沉浸性、交互性、想象性，沉浸性是指讓用戶置身于情境化的環境中，環境是虛擬的，可以帶給用戶強烈的視覺體驗、聽覺體驗，促進用戶感受反饋，產生來自虛擬環境的真實感[4]。交互性是指用戶可以在虛擬化環境中與對象進行交互，互動的實時性和準確性都很高，這與沉浸效果有著一定聯系。想象性指的是以再現真實場景的方式在被動接收信息的同時，還能產生新的感受和構想，引導用戶主動探索新的知識。

2 虛擬現實技術滲透于三維動畫制作過程的重要意義

2.1 運用虛擬現實技術可實現從平面到立體的視覺轉換

最初的動畫都是2D、3D的，這種情況下，用戶在空間中的視覺體驗受到了限制。在現代技術不斷進步的時代下，動畫形式越來越多樣，自從三維動畫出現之后，工作人員可以利用虛擬現實技術為用戶提供一個真實的空間世界，用戶可以進行實時互動，隨心所欲的轉換視角，不僅滿足用戶的視覺體驗，還呈現出動畫制作的最佳效果[5]。

2.2 運用虛擬現實技術顛覆了傳統的動畫制作觀念

傳統的動畫制作中，人員需要依賴藝術家的雙手，要先將圖像運動的整個過程繪制出來，然后將其呈現到畫紙上，最后使用攝影機將畫面按照繪制的過程一點拍攝下來，另外在后期還需要進行底版沖洗、樣片制作、樣片剪輯等操作，工序煩瑣，人力消耗也很大。三維動畫出現之后，工作人員可以用電腦展示動畫的設想，運用虛擬現實技術之后，畫面逼真，環境虛擬化，將視覺傳達從平面向立體轉換，改變動畫原有的創作模式，動畫制作環節運用虛擬現實技術可保證動畫360°無死角，塑造了很好的人、物立體效果[6]。

2.3 運用虛擬現實技術展示虛擬現實眼鏡的運用優勢

VR眼鏡是虛擬現實技術運用中的頭戴顯示器設備，是仿真技術與網絡技術、多媒體技術、傳感技術等進行互動的重要橋梁，作為人機交互中的主要媒介[7]。當前三維動畫制作中的VR眼鏡有桌面級和移動級兩種形式，一種是依靠手機，一種是依靠網絡系統，相比之下，桌面級VR眼鏡的功能具有沉浸性、互動性等明顯優勢，對畫面的渲染能力更強，只需配合主機就可完成動畫制作的工作任務。利用VR眼鏡將內容投射到屏幕上，能夠達到逼真的效果，可緩解眼疲勞。

3 虛擬現實技術與三維動畫制作的內在聯系

三維動畫制作與虛擬技術有著內在聯系，比如虛擬現實技術是在虛擬世界呈現的三維模型，利用計算機網絡形成的三維動畫效果。虛擬現實技術的運用過程與計算機制作動畫的過程很相似，都是以計算機為導向，這兩者的共同點都是三維圖形技術，虛擬現實技術的關鍵是自由交互，可以將其作為三維動畫技術的又一次創新。虛擬技術交互環節強調的是人機交互，還需要融合互聯網、三維圖形等多種技術，在結合多種技術的前提下可呈現最佳的動畫內容。三維動畫制作著重體現的是藝術性，注重對動畫創作藝術的表現，最終為用戶提供逼真的虛擬世界。

4 虛擬現實技術滲透于三維動畫制作過程的運用實踐

4.1 虛擬現實技術的運用原理

運用三維圖形來提升實時顯示技術，三維動畫制作中，以運用實時顯示技術為基礎，保證畫面呈現的實時性，在最短時間內形成三維幾何圖形，相應畫面的陰影和紋理都符合動畫制作的根本要求[8]。制作環節，人員采用場景分塊的方式降低由多種場景產生的畫面復雜性問題，展示某一個場景時另一個場景不可見，從用戶視覺角度出發，采用實時轉換的方式讓用戶看到不同的畫面內容。用戶通過操作各種畫面，實現用戶與技術之間的交互，將現實中的動作采用現代技術映射至虛擬環境中，使得動畫制作過程具有很好的靈活性和自由性，利用鼠標、鍵盤增加用戶的互動，在情境化的環境中，人們可以自由地進行漫游。三維動畫制作的環節，人們注重對三維圖形數據的分析和整合，利用三維圖形形成虛擬化的互動環境，正確處理三維模型與現代技術運用的關系，根據各個環境要素對虛擬環境進行及時優化，在建立模型的整個環節，工作人員采用三維圖形技術形成虛擬環境，促進人機交互，同時提高人們對三維動畫的認識水平。

4.2 虛擬現實技術在三維動畫制作中的實踐過程

4.2.1 虛擬現實技術在三維動畫模型構建中的運用

1）構建模型是運用虛擬現實技術的基礎，也是考驗人們專業技術和綜合能力的主要途徑，為了保證最佳的三維動畫呈現效果。2）首先是制作人物模型和動畫場景，利用現代技術手段構造一個逼真度很高、虛擬化的環境，從而為用戶實現互動提供便利，運用虛擬技術的環節，要注重動畫模仿和技術研究，根據已有的工作經驗和專業的動畫制作技術，讓畫面的呈現更為靈活，多個畫面之間的轉換自如。3）根據畫面素材和人物素材，將模型構建中有關的素材及時整合起來，搜集與航拍有關的資料信息，利用航拍中得到的準確數據進行有效的動畫制作。根據現實情況及時確定虛擬現實技術運用的要點，主動了解一些與動畫制作有關的知識內容，這有助于提升人們的畫面創作水平。4）構建三維立體模型的環節，盡量保留物體原樣，結合物理空間的動力特征，將網絡系統與現實事物聯系起來，便于增強人們的動畫制作能力[9]。借助虛擬現實技術提高模型運用的靈活性，在模型構建的整個過程中，采用掃描法對實物進行實時掃描，將三維數據和坐標中的信息保存下來，為管理工作提供有效指導。

4.2.2 運用虛擬現實技術強化數據運用

運用虛擬現實技術時，工作人員注重三維模型構建，注重對多種技術的研究和運用，為提升畫面呈現的真實性，及時利用信息捕捉系統快速掌握動畫制作的技術要點，讓技術的運用更為有效。利用調節技術制作動畫內容，借助計算機系統中的插入、疊加等功能將系統中的數據進行及時修改，利用現代網絡確保三維動畫數據的及時運用，通過借助圖形設計技術、調節機制，提高圖形信息的完善性，處理動力學知識后，就可以穩步提升動畫制作技能。

4.2.3 虛擬現實技術在實物狀態跟蹤中的運用

動畫制作中及時引入虛擬現實技術，采用物體跟蹤系統實時跟蹤物體的運動狀態，根據實際工作中需要的數據信息進行有效的物體跟蹤。及時調節物體的運動狀態，對于之前無法實現的鏡頭，可以利用虛擬現實技術進行再次修改，便于人們實時觀察到物體在場景中的具體位置信息及變換的角度，用戶也可以參與其中，與系統進行互動，由此帶給觀眾震撼的視覺體驗和聽覺感受。

4.3 虛擬現實技術的運用要點

注重受眾體驗：觀眾在觀看動畫的環節會產生不同的視覺體驗，通過讓觀眾參與到互動中，觀眾能夠產生全新的感官體驗，讓個人的感受與環境氛圍緊密聯系，注重分析用戶的體驗感受。利用虛擬現實技術讓用戶有了嘗試和體驗的機會，情境化環境中，虛擬化的程度讓用戶的視覺得到很好的體驗，善于從多個角度感染受眾，指導用戶可以主動參與到互動中，構建良好的心理感受，對視覺藝術、感知藝術等進行有效感悟，借助流媒體的力量制作三維動畫，由此可以更好地滿足用戶的好奇心和新鮮感。打破傳統的動畫制作方式，尊重用戶意愿，有計劃的一步步運用虛擬現實技術，在三維動畫制作中，人們注重對互動環境的創造，根據用戶的視覺和聽覺體驗，充分發揮虛擬現實技術的沉浸性、互動性等特征，讓用戶在視覺體驗中獲得全新的感受。

注重空間感的體現：傳統動畫制作中主要涉及影像變化，為了讓受眾與動畫之間可以進行良好互動，要重視四維空間的動畫體驗，及時將人物與空間聯系起來，在人物與實物之間構建聯系，讓虛擬世界與現實世界的邊界變得模糊。

模型構建：在構建三維模型的環節，工作人員及時研究與三維動畫制作有關的內容，因此在情境化的環境中，人們加強對動畫人物的重視。注重現代技術的運用，了解與動畫形象有關的知識，通過搜集有關素材，注重對人物形象和物體形象的及時關注，將有關資料及時整合起來，因此受到傳統思想的影響，當前還有一些動畫制作人員不能全面掌握專業知識，對于這種情況，人員可加強對虛擬現實技術的運用，同時注重對多種素材的整合，由此提高仿真技術的運用效果。

加強三維動畫制作實踐：以新技術的運用為關鍵，站在用戶角度思考問題，能夠根據實際情況調整虛擬現實技術的運用方案，根據虛擬化環境，營造用戶喜歡的交互氛圍。平時制作三維動畫時可以不斷總結工作經驗，及時搜集并捕捉數據，根據已有的知識內容，加強對制作技術的完善與改進，由此促進虛擬現實技術的廣泛運用。

綜上所述：本文以新技術為研究主題，注重對虛擬現實技術運用過程的探討，比如先介紹 虛擬現實技術的概念和主要特征，然后介紹虛擬現實技術運用于實際工作中的意義，提高人員的認知。利用現代技術手段構造一個逼真度很高、虛擬化的環境，觀眾能夠產生全新的感官體驗，豐富動畫制作，指導用戶可以主動參與到互動中，提高創作效果，增強虛擬現實技術在實際創作中的運用效果，提高人員專業技能。

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【通聯編輯：梁書】