VR技术与三维动画设计的融合及应用

【摘要】随着数字化技术的不断发展，逐渐衍生出了更为先进的VR技术与三维动画设计技术。这两种技术各具特点和优势，也在很多领域中得到了广泛应用，比如VR技术通常会在文化处理、计算机程序开发中运用，而三维动画设计一般会运用在平面设计与影视设计中，但是计算机技术的不断革新为两者的融合提供了平台，从而进一步扩大了应用范围，也使人们的感官体验更加丰富。

【关键词】VR技术；三维动画设计；计算机技术；感官体验

【中图分类号】G712 【文献标识码】A

人们过去所接触到的视觉形象不仅是二维的，而且也是直接呈现的，但是随着数字化技术与计算机技术的迅猛发展，VR技术与三维动画设计逐渐融入到了人们的生活中。人们不仅可以看到更有立体感的视觉形象，而且还能通过VR技术来获得接近真实的感官体验。其实VR技术与三维动画设计之间有一些共同点，并且VR技术的发展中也会使用三维动画设计来增强场景设计的真实感，同时三维设计中也会采用VR技術来强化空间感，两者的融合得到了很多领域的关注与研究，并且逐渐与人们的生活更加贴近。

一、VR技术与三维动画设计的综合概述

VR技术也称虚拟现实技术，这一技术的最大特点就是利用计算机技术建立虚拟体验空间，进而让人们获得较为真实的感官体验。随着计算机技术的日益成熟，VR技术得到了更加广泛的应用，其所构建的虚拟空间更加凸显真实性与多感性。通过VR技术构建的虚拟空间有的是对实物的再次重现，有的则是存在于想象区间内，比如建筑物模拟、汽车驾驶模拟等属于“实物重现”，而某些VR游戏、VR动画则是创作人员发挥想象能力而创造出来的。VR技术的实现需要得到计算机程序的支持，但是仅仅依靠单一运作的系统程序是远远不够的，还需要通过计算机传感器来获取人的感官信息，然后将这些信息与计算机程序相融合，进而达到可以通过运行程序来改变感官体验的目的[1]。通过计算机程序来获取外界信息仅仅是VR技术的第一步，当外界信息被统合在一起后相互之间还处于各自独立的状态，还需要建立起联合体系来促进各种元素之间的关联。在这样的基础上，再结合构建目标，运用VR模拟方式将相关的信息融合在一起，进而构建出给人真实感受的“虚拟空间”。人们在这一空间中不仅在感官体验上极其真实，而且还能继续通过自己身体的动作或者其它一些方式来与“虚拟空间”形成互动，比如在驾车模拟中，人们可以通过自己的操作来达到考取驾照的目的。

三维动画设计技术也是利用计算机程序来实现“立体化”效果的设计方式。在使用三维动画设计时，首先是通过计算机程序来构建出目标图像的二维图像，此处的二维图像并不是只有一个视角，而是从多个视角来构建，而且视角越多所构建的动态图象越真实；其次，对照实物调整各个图像的尺寸，并且通过观察事物运动来构建运动轨迹，进而转化为相应的设计参数；最后，将构建目标所处的环境也转化为具体要素，比如光度、色彩等[2]。在完成这些过程后，再通过计算机的自动化程序对这些要素进行处理，比如处于同一时间段内的要素应该被归为一类，并且同时播放，这样就可以得到充满立体感与运动感的画面。与二维图像相比，三维动画设计可以将多个二维视图融合在一起，同时也将运动形态融入其中，进而让人们感受到立体、运动的画面。不仅如此，三维动画设计中也通常会利用色彩搭配来进一步表现动态图像的真实感与饱满感。

二、VR技术与三维动画设计的关系

三维动画设计与VR技术都是基于计算机技术发展起来的设计方式，两者之间既存在技术重合之处，也存在明显的特点。首先，三维动画设计与VR技术在处理画面时都会用到计算机虚拟程序，目的是将实物图像转化为可以处理与设计的内容，进而构建出极具体验效果的目标图象；其次，从这两种技术的发展过程来看，都是以人们的需求为中心进行研究的，而且随着科学技术的发展，这两种技术越来越多地运用于人们生活中的各个角落，并且在某些领域也进行了融合，比如在BIM技术中，其模型构建的过程中不仅利用了三维动画设计，而且在模拟具体工作流程时使用了VR技术，使人们能够更加真实、准确地获取到工作流程中的信息。

三维动画设计与VR技术的区别表现在以下几个方面：第一，两项技术的研究方向不同，三维动画设计的研究重点是对画面的处理，更希望呈现给人们更加立体、动态、真实的画面，而VR技术则是将重点放在对“虚拟空间”的营造上，让人们从“虚拟空间”中获得真实的感受，所以VR技术重在体验，而三维动画设计重在表现；其次，三维动画设计通常会应用在一些动画视频的设计中，主要用来对其中的画面进行处理，而其创新方向主要集中于对画面形态及样式的进一步丰富。VR技术多运用于生活中的一些实际场景中，比如当前的4D、5D电影的形成就是在3D视觉的基础上通过融合电影院场景等内容达到的虚拟效果；最后，三维动画设计在处理画面时主要是基于画面的特点来进行，比如在设计卡通人物形象时，更多的是通过描绘人物细节来展现更加清晰的人物形象，而VR技术在使用时则需要从更多维度、更多视角来进行设计，并且还需要考虑到与周边元素的关系，比如在驾车模拟中不仅要模拟出车辆的形状、运行轨迹等，而且车辆所处的路面与周边的景物等也需要细致设计。

三、VR技术与三维动画设计融合应用的优势

三维动画设计与VR技术的融合对于双方来说都具有极大的益处，以下从具体领域来分析两者融合应用的优势。

（一）促进视觉传达设计更加丰富多彩

视觉传达设计中通常会应用到三维动画设计，目的是使设计出的产品在视觉上更具冲击力与感染力，而在融入VR技术后，能够进一步使视觉传达设计变得更加丰富多彩。首先，在使用三维动画设计处理画面时，会利用PS技术来调整画面的明暗度、色彩对比等，使画面更加具有层次感，而利用VR技术则可以将画面设计成更具体验性的内容，比如可以让一些广告产品与用户更加贴近，让用户通过切身体验来进一步了解产品；其次，三维动画设计在整合画面要素方面具有一定优势，可以通过整合要素来构建新的空间格局，但是在结合VR技术后能够使原先的空间格局更加真实、生动，尤其是对于主体之外的细节部分更能得到充分体现；最后，视觉传达未来的发展趋势是更加注重图形语言的研究和挖掘，而VR技术的使用可以拓展新的研究方向和处理方式，进而使图形语言的作用得到进一步发挥。

（二）增强观众对影视节目的感官体验

三维动画设计在影视制作中占据着重要地位。一方面可以使视频内容的结构处理效果得到增强，比如在影视的后期剪辑中，可以使用三维动画设计来二次合成画面，进而使画面之间的衔接与搭配更加合理[3]；另一方面，影片中的每一帧画面都可以通过计算机显示出来，而后使用三维动画设计来修饰每一帧画面，并且可以利用虚拟程序来观看合成效果。利用VR技術开发的电影中，会利用三维动画设计来完成影片的处理，但是与普通电影不同的是，VR电影能够让观众根据自己的需求来决定影片情节的发展，同时观众所获得的感官体验会更加强烈，比如在枪战片中，观众不仅能够感受子弹朝自己飞来的惊险感，甚至还能感觉到被子弹击中的痛感。除此之外，利用VR技术能够使影视画面所呈现的效果更加逼真，比如在人物表情、关节运动等细节方面的塑造，能够达到与实物基本接近的程度。

（三）促进文化处理应用的高效运行

VR技术与三维动画设计都需要通过计算机技术来达到设计目的，而VR技术更加注重通过网络程序来还原实物，进而达到真实场景的呈现效果。正因为具有这一优势，VR技术成为文化处理中的重要手段，但是在文化处理过程中也必然会使用到三维动画设计，比如在基于某些书画作品来还原画中场景时，首先需要利用三维动画设计来构建基础坐标，使画中内容呈现出基本框架，然后再利用VR技术还原对应的画面内容，之后将框架与内容紧密结合来完成文化处理过程[4]。文化处理是现代文化样式恢复工作中的重要环节，而VR技术与三维动画设计的融合可以为这一环节的高效运行提供条件，进而促进文化处理在精度方面的提升。通过VR技术构建的虚拟空间不仅可以让我们体会到过去的文化氛围，而且也能基于想象来构造出未来的文化发展情况，从而获得更加丰富的体验。

参考文献：

[1]孙山春.中职学校三维动画设计与虚拟现实技术结合教学研究[J].计算机产品与流通，2019（7）：193，195.

[2]曾龙凯.计算机虚拟仿真技术在三维动画制作中的应用[J].现代信息科技，2019（8）：84-85，88.

[3]吴为，孙银.三维动画设计与虚拟现实技术结合教学研究[J].南方农机，2019（7）：165，168.

[4]屠彬辉.关于三维动画与虚拟现实技术的理论探析[J].传播力研究，2019（9）：248.

作者简介：杜婵（1981-），女，汉族，江苏南京人，硕士，南京视觉艺术职业学院，传媒系，讲师，研究方向：影视动画。

基金项目：2018年度江苏高校哲学社会科学研究项目“新媒体时代下动画特效技术在影视类作品中的应用及表现力研究”（项目编号：2018SJA0719）。