三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究

余 翔

(南平市农业学校，福建 南平 354200)

当前我国动漫行业的发展进程缓慢，动漫制造技术较之日本而言还存在很大的差距。尤其是很多中小动漫企业的动漫作品制作成本高、效率低、作品品质不高，导致动漫产业难以得到快速发展。三维动漫制作与虚拟现实结合技术作为当前动漫产业的主流，在不断深化研究中取得了较为可观的成效。通过对虚拟现实VR技术的研究，较之传统3D动漫技术而言，传统3D技术主要是通过计算机进行创意和后期制作，这种方式对于工作人员专业能力要求较高，需要经过建模、美工、灯光和电影特效软件制作，成本高、效率低，共鸣性不高。而三维动漫制作与虚拟现实结合技术的应用，可以提升动漫逼真度，提升制作效率，推出更多高品质的动漫作品。

一、三维动漫制作现状

三维动漫是一个新兴产业，其中涉及到视觉生理学、计算机图形学、艺术学和生物学等等，中国的《熊出没》、《十面埋伏》等电影动画中，都不乏3D技术的应用，完成了很多常规镜头无法拍摄和呈现的画面，视觉冲击力更强，也更加逼真。三维动漫通过逼真和精湛的技术，为观众呈现出更加生动、形象的画面，受到了观众的热烈欢迎，并被广泛应用在动漫制作中。三维动漫制作较为成熟的国家能当属美国和欧洲国家，日本和韩国等国家的三维动漫技术水平也在快速发展，尤其是在数字化时代背景下，我国的三维动漫技术获得了广阔的发展空间。以《秦时明月之百步飞剑》来看，作为国内首部大型武侠三位动画连续剧，一经推出就受到了动漫迷的瞩目和欢迎，第一部《百步飞剑》总投资在1000万人民币左右，全系列八部动画总投资超过5000万元人民币。从中可以看出，我国的三维动漫技术不断推陈出新，无论是制作效率还是成本控制方面都取得了较为可观的成效。较之欧美和日韩的三维动漫而言，《秦时明月》改变了以往以单一二维技术为主的画面，无论是人物角色还是场景均是采用三维CG影像和卡通渲染技术呈现。此种三维影像表现方式中集合了二维技术和三维技术的优势，促使动漫人物形象更加精美细腻和写实，具有强烈的视觉冲击力，带给观众别样的视听体验。与此同时，《秦时明月》以无线和奇幻为主题，风格唯美奇幻，通过三维技术进行动漫制作开发，可以根据实际情况来重复调节人物、场景元素，制作成动画多种场景，可以有效提升制作效率，降低制作成本。

如果是从角色表现方面，《秦时明月》中引用了前沿的高新动态捕捉技术，可以捕捉演员动作。以往的动画制作中，借助计算机三维动画制作软件来调整角色动作，动作需要操作人员逐帧调整，工作量较大，效率偏低，耗费的成本较高。如果是运用Motion Capture基础上的动画制作系统，可以将人物动作数据记录下来，输入到计算机系统中，通过处理在镜头中恢复呈现，控制材质的变化。此种方式可以更加精准地捕捉人物动作，动作效果更加连贯，呈现出独特的画面效果。由此可以了解到，我国的三维动漫技术不断创新和发展，逐渐开辟了新的局面。

二、三维动漫制作技术

(一)三维动漫的前期制作

三维动漫的前期制作主要包括人物形象和场景设计，设计分镜头稿本，是后续动画制作活动开展的基础所在。通过建立动画模型，在深层次了解剧本内容和意图的基础上，实现对人物角色和场景的设计创造，同时还要考虑到色彩材质和照明方面。

(二)三维动漫的中期制作

在三维动漫的中期制作阶段，主要是将人物形象和场景画面的概念化阶段，利用Maya和3Dmax等软件进行建模和渲染，实现对动漫画面的处理。在这个过程中，要求三维动漫制作人员具备较强的专业能力、艺术修养和美术功底，同时具备更强的创新能力，可以将更多的新颖内容融入其中。对于人物和场景模型的材质贴图，主要是在满足人物角色形象和场景需求的材质，促使模型和实际事物相似度更高，呈现出更具质感的人物形象。不同物体选择不同的材质，其中包括phongE、Lambert、Anisotropic和Blinn等等，促使物体更加细腻、真实。如果是在特殊情况下可以选择self-illumination和normal等通道来调整动画效果。在此基础上，对动画进行渲染和制作，可以大大增强画面张力和表现力。

灯光的运用应该力求以还原自然光为目的，对人物、场景的明亮部分的补光，促使色调更加真实、形象，提升气氛渲染力，艺术表现力可以得到有效提升。画面的呈现还需要做好摄像机的控制，结合拍摄规律在三维软件中使用摄像机工具，实现对分镜头脚本的控制，促使镜头更加生动、流畅，呈现出更加逼真的画面效果。镜头的控制，主要是通过遥、跟、拉和移等方式，在不同场景选择通过不同的画面构图方式和焦距呈现。在软件中使用摄像机工具进行处理，同真实摄像机原理相类似，并非是所有的镜头移动变化，需要在特定情节中使用，促使画面更加生动、形象。

(三)三维动漫的后期制作

对于三维动漫的后期制作，主要是根据实际要求将前期制作和

中期制作有机整合，在了解剧本整体故事走向的基础上，对声音、画面片段进行后期剪辑处理，形成一个完整的动画。三维动画的制作，需要相互信任和相互合作，鼓励创新，整合美学和计算机学等知识，贴近实际生活进行创作。在当前的三维动漫制作中，通过计算机技术的应用，可以提升制作效率，降低失误几率。

三、3D动漫和VR技术的结合

3D技术和VR技术的整合，在不断创新和完善中取得了较为可观的成效，结合技术主要是以运动捕捉技术和三维扫描仪为代表。运动捕捉技术是借助现代化技术营造一个交互的虚拟环境，可以调动公众参与性，在观看过程中看到场景的同时，犹如身临其境，可以有效拉近观众和画面之间的距离。此种技术在三维动画制作中，集合了声学式运动捕捉、光学式运动捕捉和电磁式运动捕捉等等。物体在运动过程中，通过关键部位的跟踪器收集信息，借助计算机进行信息处理，后期根据实际需要进行动态调整。

动漫制作中，对于手绘的动漫人物形象，需要耗费大量的时间和精力，资金投入量较大，甚至制作出来的动漫无法真实还原人物动作和形象。通过动作捕捉技术，可以在短期内呈现出逼真的画面，投资成本更少。

通过对计算机捕捉系统数据信息采集的特性来看，借助Maya软件进行编写一个中间人插件，促使运动捕捉系统采集得到的数据得到充分应用，在三维动漫制作中具备可调性，开发出更加人性化的操作界面。人性化的操作界面，不仅是对动漫制作人负责，还可以有效降低制作时间和工作强度，提高动漫制作品质。

四、结论

综上所述，在三维动漫制作中，传统动漫制作技术局限性较大，通过虚拟现实结合技术的应用，尤其是3D技术和VR技术的整合，营造一个交互的虚拟环境，可以调动公众参与性，在观看过程中看到场景的同时，犹如身临其境，可以有效拉近观众和画面之间的距离，大大提升动漫逼真度，加深观众的视听体验。更为关键的是，可以降低成本和工作强度，提升制作效率，制作出高品质的动漫作品，对于我国动漫产业长远发展，在国际动漫产业竞争中占据更大份额具有深远的影响。

参考文献：

[1]卢桂萍，王清辉.计算机虚拟仿真技术在三维动画制作中的应用研究[J].电子技术与软件工程，2014(07).

[2]林文杰，林溪波.多媒体和虚拟现实[J].艺术科技，2000(04).