虚拟现实技术在三维动画制作中的应用

摘 要：我国动画制作与国外相比起步时间较晚，然而，在发展速度发面却极为惊人，从早期的无声动画、黑白动画、彩色动画，到现在的三维动画，我国在动画制作领域已经取得了显著成就。随着科学技术的进步，以计算机技术为支撑的虚拟现实技术在三维动画制作中得到了广泛应用，促进了我国动画制作的现代化进程。本文以虚拟现实技术在三维动画制作中的应用为研究内容，在介绍我国三维动画制作现状的同时，对此类技术的应用进行分析，从而说明虚拟现实技术在我国动画行业发展中的重要作用。

关键词：虚拟现实技术；三维动画；动画制作；应用

作为多媒体教学的重要内容之一，三维动画制作与其它动画制作形势相比除制作成本较高以外，其涉及到的技术也较为复杂，针对我国当前的动画制作水平，三维动画制作效率和质量都无法达到要求。随着虚拟现实技术的日益成熟，以及该技术在三维动画制作领域的不断渗透，我国在三维动画制作领域得到了快速发展，与其他国家间的差距不断缩小。

一、三维动画制作现状

相比较普通动画制作来说，三维动画制作的关键在于对动画元素的计算机处理，通过计算机图形软件的操作，利用图像生成技术和处理技术对相关元素进行整合，因此，三维动画制作对人员的综合能力也有着一定程度的要求。

在三维动画制作流程方面，主要分为三个阶段。第一阶段是三维动画的前期制作，在此过程中动画制作人员需要对角色进行场景和模型的设计，也是三维动画制作中最为关键的部分；第二阶段则是三维动画的中期制作，动画制作人员需要借助计算机软件对动画元素细节加以调整，并设置软件中的各项参数，完成动画元素的渲染和处理；第三阶段则是三维动画的后期制作，除了针对之前完成的工作进行处理和整合外，还需要根据动画制作流程的安排细节部分的修改。

通过一系列动画作品的效果和质量可以看出，我国在三维动画制作领域与欧美发达国家之间依然存在较大差距，但是，近年来，随着现代科学技术在三维动画制作领域应用的推广，我国三维动画制作水平得到了相当程度的提高。目前，我国在三维动画制作方面主要面临人才缺乏的实际问题，专业人才队伍的培养成为我国在这一领域取得突破的关键。

二、虚拟现实技术在三维动画制作中的应用

三维动画制作不仅对人员的综合技术水平要求较高，其中所使用到的计算机软件、硬件也应当满足一定的配置要求，否则，基于虚拟现实技术的三维动画制作不仅效率低下，最终作品质量也将无法达到要求。

以《秦时明月》为例，这是一部由我国专业动画制作团队设计制作的一部历史题材的三维动画作品，在制作过程中就使用了大量的虚拟现实技术。比如，在人物建模过程中，为体现出人物动作的流畅性，对人物动作细节的过程加以保留，就需要借助虚实结合的方式，使用计算机软件构建与现实场景相同的模型，加快建模速度，使动画人物的灵活性、真实性更高。

不仅如此，在某些特殊元素的建模方面，则借助了三维扫描技术对实物进行全景扫描，获得三维数据，借助三维坐标点的方式在计算机中进行存储，根据真实图片中的色彩完成染色。人物动作的捕捉则是借助人体定位标识进行动作获取，从而避免了通过软件方式进行设动画人物动作设计的复杂流程。

三维动画制作中所涉及到的虚拟现实技术，可在数据获取后对相关动画参数进行动态调整，以便于导演制作时将镜头设置在任意位置，甚至可以实现由观众主导的视角点播，调动观众参与的热情。

《秦时明月》这部国产三维动画作品一经播出，在全国范围内引起了巨大的反响，作为新时期国产动画的代表，《秦時明月》以其优美的画面设计、逼真的人物造型，以及流畅的人物动作，为我国三维动画制作开辟了新的道路。

三、虚拟环境建设对于三维动画制作的意义

通过实践可以看出，三维动画制作对虚拟现实技术有着较强的依赖性，其中，为确保虚拟现实技术的使用效果达到最佳，则需要在虚拟环境建设方面投入大量的精力。首先，对用于动作捕捉的摄像机位置进行科学设置，通常来说，摄像机的数量要大于3台，多安装在摄影棚的顶部和四周，用户立体影像投射的设备则可以安装在摄影棚的顶部中央位置。

其中所使用的三维空间扫描仪，则可以根据实际需要进行调整，为保证虚拟环境建设过程中预留足够的拍摄空间，其它使用到的设备则可以在屏幕对面墙壁的一侧进行摆放。

除固定空间虚拟环境建设外，还包括人物动作捕获的动态虚拟环境建设，在模特身上安置的动作捕获传感器，需要根据人物动作快慢、复杂等一系列要素的变化进行调整，从而获取更加精准的数据，避免数据采样率较低所带来的三维动画中人物动作卡顿、迟滞等现象出现。

由此可以看出，虚拟环境建设是虚拟现实技术的核心，在构建虚拟环境的过程中，需要综合考虑多个方面的因素，以达到最佳的数据采集效果，为三维动画制作提供完备的数据支撑。

四、总结

虚拟现实技术在三维动画制作中的应用，不仅能够推动我国动画制作的产业化、规模化发展，也是虚拟现实技术在跨行业领域渗透成功案例。为更好的利用虚拟现实技术服务于我国三维动画制作，则需要在学习国外先进技术和理念的同时，结合我国动画制作的特点，实现在这一领域的全面突破。

参考文献

[1]苏玉慧.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，2015（11）.

[2]孙小淋，周丽杰，刘旭东.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].潍坊学院学报，2014（02）.

[3]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）.

作者简介

刘强（1998.05—），性别：男；民族：汉；籍贯：四川省成都市，电子科技大学成都学院学生。