淺談虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用

李登科

（西藏民族大學，陜西 咸陽 712082）

0 引言

目前，將虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術應用在三維動畫制作過程中是整個動畫制作領域的主要發展趨勢。為了有效提高動畫制作質量，相關工作人員需要利用虛擬現實技術來制作相應的動畫內容。通過虛擬系統對動畫制作進行模擬，以此來完善虛擬技術應用體系。

1 三維動畫制作現狀

目前三維動畫制作技術在我國很多領域都得到了廣泛應用，例如游戲、動漫以及廣告等[1]。三維動畫制作在實際發展過程中需要各種先進科學技術的支持，利用計算機技術和三維軟件來構建動畫模型。在實際制作過程中，按照規范要求構建具體模型，并在這些模型中加入材質與燈光效果，通過調整運動軌跡等相關參數。在完成這些步驟后，計算機系統會自動構建輸出測量體系。除此之外，在三維動畫制作過程中應用虛擬現實技術，能夠為人們提供良好的交互體驗[2]。

2 虛擬現實技術的應用特點

目前，虛擬現實技術的應用呈現出感知多元化、交互性強以及沉浸感較強等特點。虛擬現實系統包含完整的感官傳感器，能夠使人們在虛擬環境中得到更加真實的體驗，從多方面獲取想要了解的信息，在多維度感知體驗的基礎上與虛擬系統之間開展高效互動。此外，虛擬現實技術具有較強的交互性特點，能夠將相關運動指令傳輸到虛擬環境中，這些交互活動并不是通過鼠標與鍵盤完成，而是借助VR 眼鏡等虛擬現實感應設備實現[3]。通常，在計算機系統中所使用的感應裝置可以實時監控人們的身體活動和眼睛活動情況，將這些活動數據上傳到計算機系統，進而實現各種操作指令的下發。利用硬件傳感設備將信息傳遞給計算機系統，這些信息經過綜合處理后就可以傳遞到其他硬件設備中[4]。依靠仿真聲效和三維圖像，人們可以在虛擬現實系統中獲得良好的沉浸感。具體優勢體現在以下幾點。

2.1 實現平面到立體的視覺轉換

最初的動畫制作都是2D 和3D 居多，這也使用戶在空間內的視覺體驗受到了約束。而隨著現代化科學技術的快速發展，動畫形式也開始變得越來越豐富，在三維動畫出現之后，工作人員可以利用虛擬現實技術為用戶打造一個更加真實的空間世界，用戶可以隨意轉換視角，不僅滿足了視覺需求，同時也將動畫制作的最佳效果呈現了出來。

2.2 顛覆了傳統動畫制作觀念

以往的動畫制作過程都依靠藝術家的雙手操作，需要先將圖像運動過程繪制出來，隨后將其呈現在畫紙上，利用攝像機將畫面的繪制過程拍攝下來，在后期制作過程中還需要完成底版沖洗和樣片制作，不僅工序十分煩瑣，而且會消耗大量的人力資源。而在三維動畫出現之后，工作人員可以利用電腦系統來完成動畫設想，在虛擬現實技術應用之后，畫面將會更加逼真地呈現出來，使環境可以變得虛擬化，視覺傳達也從平面轉向于立體，改變了以往動畫的創作模式。另外，動畫制作環節還可以在虛擬現實技術的應用下塑造更好的人物立體效果。

除此之外，在虛擬現實技術不斷發展的同時，VR 眼鏡，能夠與網絡技術、多媒體技術和傳感技術展開互動，成為人機交互的重要媒介，當前VR 眼鏡在三維制作過程中包括桌面級和移動級兩種模式，分別依靠的是手機和網絡系統。

3 虛擬現實技術與三維動畫技術的關聯

3.1 主要區別

虛擬現實技術和三維動畫技術的概念截然不同，為了能夠科學合理地應用虛擬現實技術優化三維動畫設計，必須提前了解兩者之間的區別。三維動畫設計主要利用計算機技術來播放預先處理過的靜止圖片，制作人員只需要將二維畫面轉化為三維畫面即可，并不包括互動與其他智能化要點，也就是將普通的二維畫面以三維方式播放出來。由于是單方面傳達，因此并不能使人感受到更加強烈的真實感和現場感。而虛擬現實技術則是通過捕捉物體、環境和人體等動態化信息，經過計算機技術計算后形成更加完整真實的畫面。在虛擬現實系統畫面中，人們可以真實地感受到各要素之間的相互影響關系，而且畫面中的人物表情能夠變得更加細膩[5]。這些畫面中包含了大量的數據，并且數據之間存在相互影響關系，比較符合客觀世界的固有規律，并不是單純依靠想象所形成的畫面。然而，虛擬現實技術并不能完全脫離三維動畫技術，在動畫制作時依然需要利用三維動畫技術去塑造畫面，并對人物形象、景色和事物等要素進行詳細刻畫。

3.2 內在聯系

虛擬現實場景主要以虛擬三維模型為基礎進行構建，工作人員通常會采用MAYA 或3D MAX 等軟件來構建虛擬現實世界模型。利用虛擬現實技術對動畫模型進行不斷完善，能夠在圖像輸出時使其效果變得更加自然。三維動畫技術和虛擬現實技術都需要對三維動畫圖形畫面進行塑造，但是虛擬現實技術通過構建數據庫能夠將三維動畫場景中的各種信息要素關聯在一起。

4 虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用要點

4.1 重視受眾體驗

利用虛擬現實技術可以使用戶在情景化場景中獲得更好的感官體驗，通過讓觀眾參與到互動過程中，將個人感受和畫面氛圍緊密聯系在一起[6]。在此過程中，從多個角度來感染觀眾，更好地滿足用戶的好奇心理，改變傳統動畫制作模式。此外，在三維動畫具體制作過程中，要重視互動環境的創造，利用虛擬現實技術的沉浸性和互動性特點有效提高用戶的視覺和聽覺體驗。

4.2 呈現空間感

在傳統動畫制作流程中，一般都會涉及影像變化。為了讓觀眾和動畫之間形成良好的互動關系，必須要重視空間感的呈現，將人物和空間更好地聯系在一起，在實物和人物之間建立起良好的關系，確保虛擬世界和現實世界之間的阻隔變得更加模糊。

4.3 強化動畫制作實踐

在虛擬現實技術應用在三維動畫制作過程中，一定要高效應用新技術，從用戶角度去思考問題，結合具體情況來合理調整虛擬現實技術的應用計劃，利用虛擬化環境創造出更加良好的交互氛圍。同時，在日常三維動畫制作過程中，必須要時刻總結工作經驗，搜集并捕捉相關數據，結合現有的知識內容來優化三維動畫制作技術，確保虛擬現實技術能夠得到有效應用。

5 虛擬現實技術在三維動畫制作中的具體應用策略

5.1 三維動畫建模應用

在虛擬現實技術應用過程中，模型構建是十分重要的基礎內容。首先，要制作出動畫人物模型和動畫場景，采用先進的現代化技術手段創設一個虛擬化環境，為用戶的互動創造便利條件。在利用虛擬現實技術時，一定要重視動畫模仿和技術研究，結合當前現有的工作經驗和三維動畫制作技術靈活呈現畫面。其次，要結合三維動畫畫面素材和人物素材，將模型構建過程中的相關素材整合在一起，參考這些數據制作動畫。在此基礎上，還要結合現實需求來掌握虛擬現實技術的應用要點，主動學習與三維動畫制作相關的知識，提高三維動畫畫面創作水平。最后，在三維模型創建環節盡可能保留物體原樣。通過分析物理空間的動力特征，將網絡系統和現實事物結合在一起，利用虛擬現實技術使模型應用更加靈活。

5.2 動作捕捉系統應用

在三維動畫制作過程中，塑造出3D 模型后需要讓模型動起來，使其能夠更接近于日常的人和物。為了能夠呈現出更加真實且靈動的動態效果，不管是人物表情還是肢體動作都需要進行捕捉。在此過程中，要求真人穿戴擁有感應點的服飾并根據動畫制作要求去完成各種動作，這時系統中的模型也會做出相對應的動作，經過后期處理后就可以獲取完整的動作數據。而針對建筑物或植物等元素，則要選擇航拍的方式，在獲取到影像資料后對其進行分析，優化模型物理效果，確保模型可以在運動狀態下具有更強的真實性，不會呈現出違反物理規律的效果。

5.3 數據調節技術應用

利用數據調節技術開展三維動畫制作時，在確保數據有效性的基礎上對相關數據精準處理，在滿足用戶具體要求的同時，提高三維動畫制作整體質量。此外，在數據識別之后，應用數據處理技術來處理信息，利用數據驅動來生成三維建模動作。在此之后利用計算機技術對細節進行調整，確保虛擬現實技術可以對動畫運動物體進行有效控制。將具體數據融入到三維動畫制作模型中，使處理工作可以變得更加高效。為了讓三維動畫場景制作更加逼真，還需要合理應用調整技術和計算機技術等對數據進行分析處理、集成，通過對插入或疊加數據進行修改，經過多次調整后確保數據可以滿足實際應用需求。

6 結語

在三維動畫制作過程中應用虛擬現實技術不僅可以有效節省工作時間，而且還可以提高動畫制作的整體質量與真實性。相關工作人員需要重視該技術并對其不斷優化，借鑒國外發達國家的先進技術應用經驗，以此來推動三維動畫制作行業實現可持續發展。