论三维动画技术在游戏及电影中的应用

李桑冉

[摘  要：三维动画技术是计算机图形图像技术发展的里程碑，实现了用模仿于真实世界的形式来创造虚拟场景，通过计算机建模来生成场景。随着动画艺术的发展，三维动画技术在游戏和电影中不仅能够打造真实的场景，还能够带来创作观念的突破，实现技术与思想的相互促进。

关键词：三维动画技术;游戏;电影;创作]

目前三维技术不仅应用在影视、动画和游戏领域，而且在高尖端的物理、化学、医学、生物乃至于军事领域都有着重要的应用。三维技术之所以强大，是因为可以带来巨大的视觉冲击，能够创造现实中不存在的场景。当技术无往不利之时，艺术家们在影像创作上就可以实现无所不能。

一、三维动画技术的相关概述

1.三维动画的处理流程

三维动画技术是基于建模、渲染、动画、人机交互的图形图像技术，具体来说，先要在计算机虚拟空间内建模，包括曲面建模，多边形建模，雕刻建模，图像扫描式建模等方法。用计算机语言建模之后，需要对三维模型进行可视化处理，将计算机模型渲染成真实图像。渲染的级别越高，图像就越逼真，对CPU的要求就越高，现在的计算机渲染技术能够把山体、植被、流体、毛发、皮肤处理得和照片一样真实。然后就是电影拍摄的原理，通过生物动画，关节动画，程序化动画，角色动画的处理，制造特效。最后通过语言、运动捕捉、视觉跟踪、手势、体感等交互方式实现信息交换。

2.三维动画技术与分形

所谓分形指的是复杂的形态有一个共同的特征，这是一个矢量图的概念，基于无限重复之上，无论如何放大缩小都是总有自相似性。在动画领域分形技术经常被使用。分形技术的发明者卡朋特在帮飞机飞行做得的可视化模拟中，发现设计山脉手动建模需要巨大的工程量，于是他就创建了几块大三角形，并且不断分割，最终迭代构建了复杂的山脉。后来他进入卢卡斯影业工作，帮助工业光魔做出了《星际迷航2：可汗之怒》的浩瀚效果。分形解决了传统几何图形难以描述的问题，能够构建各种不规则图形。

3.三维动画技术与其他影像

三维动画技术可以完全构建动画影像，比如《疯狂动物城》，也可以辅助制作电影特效，比如《星球大战》系列。在游戏中三维动画技术也可以创作多种影像，比如约翰·杰勒德的游戏作品《太阳能储备，内华达州的托诺帕，2014》，在作品中他拍摄了大量的发电厂的图像资料作为数据库，用三维软件生成太阳能发电厂的场景。

二、三维动画技术在游戏中的应用

1.三维动画技术在传统游戏中的应用

现在玩家已经不满足传统的平面游戏，越来越多地选择3D游戏。在3D游戏中，首先需要场景建模，一般利用LOD技术逐漸简化场景细节来降低几何复杂性。其次是角色建模，提升虚拟人物的真实性，不仅包括服饰、发型、装逼，更重要的是表情。比如在CS魔兽世界中，采用的是多边形建模方法，该方法能够完成复杂模型的创建。第三是粒子系统，比如绚丽的光效和闪耀的火焰等，粒子系统的生成要模拟模糊物体的随机性。第四是3D引擎的使用，该技术是将现实事物抽象为多种多边形和曲线图形，和电影不同，游戏中的3D画面是用即时3D引擎而非离线3D引擎实现的。

2.三维动画技术在虚拟现实游戏中的应用

现代人越来越追求新奇感，而三维技术是整个虚拟现实的主导，三维模型的创建更是虚拟现实的一大基础。虚拟视觉技术不仅是依靠VR眼镜等穿戴设备，本质上是对现实世界进行的虚拟仿真。未来虚拟视觉技术将会占到游戏的主导地位，正如三维动画代替二维动画一样。游戏者就像是真实操作一样，比如座舱中驾驶宇宙飞船。

三、三维动画技术在电影中的应用

1.三维动画技术在影视剧中的应用

在影视剧中三维动画技术主要用作特效之用，最具影响力的特效可能就是《星球大战》系列，通过特效的运用给观众打造了一个奇幻的星际世界。近年来也有许多优秀的3D电影，比如泰塔尼克号的3D版本就是一个典型例子。尽管在影视剧中，三维动画技术只是起到辅助的作用，但是对演员的表情捕捉要求很高，比如《猩球崛起》中如果没有完美的三维动画技术，猿族就会失去真实感。在电影题材上，因为三维动画技术的应用，创作者能够天马行空地发挥想象力。而且动态捕捉等技术的应用完全改变了原有传统电影的制作流程和方式，改变了电影的轨迹。

2.三维动画技术在动画片中的应用

最早运用三维技术的著名动画电影就是皮克斯的《玩具总动员》，通过数字角色造型、虚拟道具和场景搭建、环境效果仿真等方式实现特效。我国动画片在这方面也取得了广泛的进步，比如《熊出没之夺宝奇兵》也采用了建模、渲染、捕捉技术。三维动画技术对动画电影的创作有着比较深远的影响，改变了动画的表现手法，不仅创造了许多新的拍摄制作技术和镜头语言，也创造了利用3D数字技术才能实现的画面语言和叙事语言。

四、结论

动画的起源可以追随到1640年柯雪发明的幻灯片，在这一过程中，动画技术不断发展。我国3D技术相对于国外较为落后，但是在电影和游戏的创作中，最关键的因素并不是技术问题，而且对细节的耐心，因此我国三维动画技术要想取得发展，必须要从技术细节入手。

参考文献

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