三维动画制作中虚拟现实技术的应用研究

王 宁，王 蕊，李晓宁

(石家庄信息工程职业学院传媒艺术系，河北 石家庄 050000)

0 引言

虚拟现实技术是21世纪发展迅猛的一项新兴科研技术。它是基于电子信息技术，完成虚拟现实的融合，用模拟建立一个虚拟的世界，并通过三维模型表现出来，它是现实世界的投影。虚拟现实技术具有沉浸性、交互性、多元认知、主观性等特点。其重要技术包括动态实体模型的建立、三维图形的变换、信息内容的传递等。在影视文化应用广泛的今天，文化、教育、航空航天、医药等多个行业，产生了极好的实际效果，推动了上述行业的快速发展。

1 三维动画技术与虚拟现实技术的关系

1.1 虚拟现实技术和三维动画技术的区别

三维动画的技术性和虚拟现实的技术性是两个完全不同的定义。为了更好地创作三维动画还需要掌握好三维动画技术性和虚拟现实技术。三维动画主要以静态照片为基础，需要将一般的动画改为三维画面来播放，但由于是单边传输，还是不能给人很明显的真实感和临场感。虚拟现实技术的本质是捕捉真实的人、物、环境的动态信息内容，然后利用软件进行计算，产生更细致的画面。

在虚拟现实技术的画面中，人们都能真正感受到画面中各种因素的相互影响。画面中人物的微表情会更细致，物理效果会更真实，因为这个画面包含了很多数据信息，这种数据信息是相互关联、相互影响、相互接触，更具变革性，更符合客观世界的原有规律，而不是单纯体验人类想象所展现的画面。在动画制作过程中，大家还是要依靠三维动画技术来创建画面，描绘人物、景物、物体，应用虚拟现实技术可以让画面更加自然丰富，让观众感觉更加生动，推动收视率的提升。两者虽然不同，但又是密切相关的，是三维动画制作过程中不可缺少的核心技术。

1.2 虚拟现实技术和三维动画技术的内在联系

虚拟现实技术场景是基于虚拟三维模型构建的。相关人员一般使用3d Max、Maya等三维动画制作的程序流程来搭建虚幻世界的物理模型。当虚拟技术进一步完善实物模型，输出图像时，实物模型数据信息的实际效果会更加舒适。

三维动画的技术性与虚拟现实技术性是一样的，都是基于三维图形来创建画面。虚拟现实技术是建立在数据库查询的基础上，发展三维场景中各种因素的信息内容之间的关系，例如将太阳的位置与太阳光进行匹配，物体的光影会随着阳光部分的数据信息发生变化，光影部分的数据信息也会发生变化。界面中物体的图形会随着太阳移动，无须经过复杂的描绘来展现光与影的关系。两者密切相关，在三维动画制作中具有相同的关键意义和应用价值。

2 虚拟现实技术在三维动画制作中的应用分析

在使用虚拟现实技术制作3D动画的整个过程中，可以在vm虚拟机中构建未来的场景，同时也可以发现问题，制定解决方案。在制作三维动画的过程中使用虚拟现实技术，可以帮助大家更好地掌握实际情况，了解动画作品。无论是还原历史时间，还是展望未来，三维动画的制作都至关重要。

2.1 应用虚拟现实技术开发三维动画模型

三维动画模型是三维动画制作的主要过程，也是比较基础的过程。在这个环节中，制作动画的关键日常任务是制作卡通人物及其游戏场景的物理模型。虚拟现实技术可以应用于动画模型。在具体应用过程中，加入了很多人机交互技术和卡通人物模仿技术，让卡通人物更形象。首先，设计策划人员要对游戏场景和卡通人物相关的素材图片进行梳理。如果游戏场景的实物模型与建筑、自然风光有关，动画工作人员应收集整理相关的高清航拍素材。虚拟场景中的很多元素都需要借助真实的数据信息来厘清，这也可以为利用虚拟现实技术模拟仿真技术提供很多合理的素材，进一步提高3D动画制作水平。其次利用虚拟现实技术进行模型拟合和开发模型。在模型过程中，一般都保存了物体形变的全过程，有利于观察其物理动力学模型的特性。因此，需要依靠电子计算机建立与实物相同的物理模型，并根据模拟实际场景提高模型速度，确保物理模型与实际高度一致。为了进一步提高实体模型的灵活性和保真度，需要使用三维扫描仪根据三维坐标存储三维数据信息。根据VR技术，创作者可以从多个方向还原一个虚构的动画世界，而触角在感知上几乎可以真实地感受到进入这个虚幻的世界，进而可以在多个方向、多个层次上体验和欣赏作品。例如一些观众会专注于观看卡通人物的细微表情，而一些观众则对人物周围的地理环境感兴趣，这种不同的侧重点会产生更复杂的信息流。

2.2 依靠动作捕捉系统软件跟踪物体的运动信息

当虚拟现实技术被引入到3D动画制作时，用普通相机拍摄是不可能的，应该使用三维动画动作捕捉系统软件来跟踪物体的运动信息内容。在根据电子计算机解决此信息内容后获取动画制作所需的数据信息，动画制作人员在识别出此数据信息后会对对象进行相应的调整，以确保电影导演可以放置摄影机镜片在生产过程中的任何地方，并进行很多预防措施。未完成的镜头不仅可以观察清晰真实的场景，还可以让观众参与进来，大大缩短了观众与显示屏的距离。自然而然，镜头的变化和震撼的视觉冲击场景，也能让观众迅速融入到动画作品中。

2.3 有效应用调整技术发展三维动画制作

引入虚拟现实技术后，三维动画制作，一方面要重视不同实践的合理融合；另一方面要注重信息内容的有效应用。运动捕捉系统软件获取数据信息。此外，要有效运用调整技术，提高情景的真实性和有效性。在三维动画制作中应用调整技术时，在融合数据信息特点的同时，利用电子信息技术对这些数据信息进行求解和分析，最后依靠插入、积累等方法来改变数据信息。经过多次调整，要保证数据信息能够满足生产要求，再对调整机制进行科学研究，进一步总结出符合要求的骨骼系统。为充分提高解调数据信息的标准水平，应协调方位动力学模型与原动力学模型的关系，进一步提高工作效率。

3 结语

虚拟现实技术在3D动画制作过程中的应用是不可避免的，是提高动画制作质量的必要途径。随着动漫产业链的逐步完善，虚拟现实技术的优势更加被体现出来，虚拟现实技术的使用被进一步普及，动画质量进一步提高。