三维数字动画在农业科技上的应用探讨

翁珉鸣

（武夷学院，福建 武夷山 354300）

三维数字动画能够利用计算机，建立虚拟的模型与场景，根据相对应的素材，使三维模型成立，形成数字动画。单位动画视频的应用，对于农业科技而言，能够更直观的为农民展示技术成果与实际操作，从而让农民更熟练地掌握农业科技成果，将知识与实践相结合，促进农业发展，带给农民耳目一新的感觉。从而令农民容易理解和感受科技，丰富农民农业知识结构的同时，提高农民个人能力，从而更好的推动农业科技发展。

1 农业科技三维技术应用概况

近些年，国家与各地政府积极推进农村建设，意在大力推行乡村振兴战略。对于农村地区而言，农业技术研究已经显现出一些成果。对于农业未来发展有极大的助力。但是在研发过程中，能够发现农业科技与高新技术密不可分。只有不断推动农业科技，确保农民都能理解和掌握技术，才能推动农业进一步发展。当前国家对于农业产量与技术也在不断提高要求，为了不辜负国家的期望。需要保证农业与科技同步发展，因此，农业机械化在科技的影响下，利用计算机与三维动画技术进行改良升级，极大程度节约了人力资源，能够最大程度上加强农业宣传。通过三维技术对农业生产进行定性分析，保证农业机械技术更加智能化发展，在耕种培育方面更加精确，为农业发展提供新的动力。当前农业科技推广，应转变以往的推广方式，积极应用三维动画技术，确保农民真正掌握知识，借助三维技术获得更多农业发展机遇，促进农业可持续发展[1]。

2 三维数字动画概述

2.1 概念

在三维技术领域，三维动画能够通过计算机建模，呈现虚拟空间。同时结合三维技术，更好的呈现机械模拟，对动植物成长过程中进行处理，根据模拟参数探究研究成果，提高农业科技水平。三维动画技术不仅能够设计，还起到测试的作用，能够对农业成产过程进行改造，以立体形式呈现给农民。随着该技术在农业中的应用，在优化农业机械化的同时，还可以对农业实际生产和周围环境进行模拟，为农业发展提供更科学的技术成果。

2.2 优势及特点

仅仅是利用传统农业机械设备，难以对其进行定性分析，难以把握实际工作效率。同时，设备运行面临农民操作性不熟练的情况。面对这种情况，需要结合农业与三维技术，更科学的分析农业生产过程，剖析具体的农业机械操作过程，以及农业培育种植等方面，解决农业生产的问题。三维动画的处理功能，能够通过视频进行解说，为农民提供动植物完整的成长过程，更直观的还原农业生产过程，为农民传递更丰富的农业科技知识，促使农民对农业教学有真实的理解和感受。

2.2.1 内容逼真、制作便捷

当前的三维动画不再像以往制作，需要单独建模定帧，现阶段的三维动画实际操作相对简单，更加的智能化。能够通过三维动画为农民展现农作物生长过程，避免农民种植过程中出现错误。在制作动画的过程中，不能只顾动画的精细程度，还需要兼顾农业知识运用的正确性。需要设计人员与农业专家相互讨论，营造视觉精美，便于理解的三维动画。能够很好的将知识传递给农民，便于农民接受和理解。三维动画制作时间相对耗时，但是制作过后能够永久保存，是农业科技推广不可或缺的重要手段。

2.2.2 知识便于理解和掌握

三维动画利用图形、视频、音乐等多种元素混合，形成完整的动画视频。能够通过虚构模拟的方式，将平时不易发现的景色和过程，全面的展示给农民。运用配音和文字，能够更便于农民理解，掌握知识要点。农民在观看过程中，还能够将视频中的内容，与日常种植的实际情况相结合，更有助于农业生产活动开展。同时三维动画制作精美，对于农民而言是新奇物件，更能吸引农民的兴趣，也适合不同年龄段的人观看。

2.2.3 传播方式多样化

网络的发展，使得互联网进入千家万户。网络能够带给人们生活更多变化，三维动画制作完成后，能够放置在农业技术平台上，通过网站推广。便于农民下载和在线观看，视频不会占据手机过多内存，能够更自由的带领农民学习，改变以往农民学习技术的方式，以更多样化的模式传递到农户家中[2]。

值得注意的一点是，利用三维数字动画技术，对农业科技分析的过程中，不仅要考虑动画呈现的内容，还需要根据变动及时优化改正。对于三维动画技术而言，这种直观的优势超越了传统方式，无需重新进行测试和实验，能够更直接的通过计算机对软件进行操作。还能将以往的效果保留下来，对于农业科技传播而言，能够在保障农民经济水平的同时，丰富其闲暇时光。节约了农机设计、农业种植的实践时间，加快农业信息化、数字化发展，为农业科技发展提供新动力。

3 三位数字动画制作过程

结合三维动画技术，结合当前农业科技进行实际应用分析。将农业科技三维动画技术分为多个流程，分别制定相关的工作与技术方法。由于三维数字动画能够利用CAD、Max等软件，制作三维模型，并通过视频的方法将模型与音效等结合在一起。确保能够准确的把握生物动态特征，并基于数字模型的尺寸和大小进行调节。对于精密的环节，可以通过特殊镜头对细节之处进行观察。在动画中，所有的动态、时间都能够通过计算机进行调整。三维数字动画能够对细胞分裂、动植物生长过程进行制作，更直观的展示动植物生长过程，将这一过程的变化展现给人们。三维数字动画技术能够突破较多极限，能够将人们想象中的画面展现出来，借助软件能够模拟农业科学中的各种物理、化学变化模拟出来。像是生物合成、土壤环境、植物内部生长等环境展现出来。三维动画成本较低，能够打破传统农业科技推广模式，更有效的利用网络进行培训和推广，节约培训时间。

三维数字动画的制作过程，前期主要根据农业知识与相关人员交流，从而确定动画的具体方向和内容，利用三位数字动画进行农业科研项目设计，利用动画展现相关技术，移交相关资料，观察植物的生长变化。农业科技人员需要事先与制作人员沟通大致内容，将植株的内部结构、变化形态、生长规律等告知制作人员，便于人员用计算机建立模型，生成动画；中期制作过程是最为复杂的阶段，能够利用三维数字动画对植株生长过程进行制作。根据表达内容建立模型后，赋予模型材质后，根据系统设置和控制。根据镜头将出厂的元件设置在场景中，赋予场景灯光设置关键帧，对运动规律加以调整；后期能够根据制作的内容进行完善，加入音乐和文字等，确保动画过程与音乐等结合在一起，提高农业科技的推广价值。将植株生长过程、变化形态等内容展现出来。整个流程需要保证农业人员与科技制作人员，对动画质量进行评价。在此基础上，确定农业科技成果，加大推广应用。根据动画表现的内容，进行调整修改，保证动画的完善性。

4 三维动画技术在农业科技领域的创新应用

尽管当前相关部门积极采用三维动画技术，将其应用在农业科技宣传中。农业发展还需要重视技术运用问题，科学采取措施，确保三维动画与农业科技有效结合。三维技术具有的精确度高、非接触式分析等优势，使其在农业领域得到充分的发展和应用。根据三维软件，能够涵盖多种生物、农作物、机械等设计场景，有着极高的应用价值。

4.1 农业机械研究与设计

农业数字化与可视化是当前农业发展过程中，研究的重要内容。如何促进传统农业朝向新型农业发展，实现动植物生长过程可视，能够保证动植物不受时间和空间的限制，建立相关模型，获取动植物生长的各项参数，解决各种问题。通过点云信息进行定位，能够通过信号建立属于物体的数字化模型，并对物体进行监测，适用于农业动植物生长研究，这也成为了农业科技近些年来研究的重要内容[3]。

农业机械技术水平的提升，关乎到农业未来发展，以及农业科技研发质量。传统研发与设计，存在研发周期长、数据获取不准确等问题。随着三维扫描技术发展，能够重新构建出更精确的技术为农业机械提供帮助。通过三维技术构建模型，设计模型，能够缩短农机的研发周期，更有效的优化农机性能。采用三维扫描技术构建模型，完成复杂零件设计，解决以往设计难题。针对现有问题进行优化升级，为国内新型农机发展奠定基础。此外，在应用于农机零部件制造与修复的过程中，能够保证零件精度，降低生产成本。农业物料清选是农机收割过程中的重要环节，基于三维技术能够对收割过程分解，通过构建专家谷物模型，在试验基础上进行设计，为研发新型收割设备提供可靠的数据。通过建立仿真实验，根据建立的谷粒模型，进行仿真分析，结合瓜果谷物等收获过程，对设备进行科学优化，为设计自动采摘设备提供参考。

4.2 植物表型研究

三维数字动画有着比文字和图像更高效的传递能力，帮助农民更快的接受信息。对于农业科研方面，一些相对尖端的技术。如生物技术、植物性状等。这些研究内容涉及到遗传、细胞等信息。涉及到的信息相对抽象，无法使用语言和文字表明，也难以通过简单的图像和文字使人们理解。理解能力是建立在完整的知识结构基础上，因此，需要通过三维技术表现多维视角，对农业科技成果进行表示。

其中，植物表型是根据基因和生长环境决定的，结合这两点因素能够形成不同的植物表现特征。反映植物生长发育、遗传特征等情况，对其研究的主要意义在于获得高质量数据，从而对植物的主要性状进行研究，产生有效的影响。根据植物品种、栽培等环节有着极强的指导作用，常规监测信息都是人工采集，信息质量差、精度不高。随着三维数字技术的应用，能够为农业科技提供可视化研究。实验过程中，通过采集有代表性的植物，能够基于点云数据对植株各项参数进行分析，有效提升了模拟精度。能够基于植物生长过程建立新算法，通过跟踪植株生长过程建立其生长序列，对不同植株的生长过程进行分析，对于研究植物生长特性等方面有着重要意义。

例如，利用该技术对油菜植株和果园进行分析，能够对植株骨架（枝干）角果数据进行提取，完成自动测量和分析；还能够对果实树冠结构进行分析，推测其分布情况，为后期自动化修剪提供科学依据。将农业融入信息中，以三维的形式表现出来，为农民提供多维视角。世界顶尖科研杂志都建立了动画与知识相结合的内容，并将其发布在网站中。要求科研人员积极推广数字动画，加强读者对内容的理解。由于大量从业人员知识文化程度有限，不使用三维动画，无法有效代入情境中。科学利用三维技术加上音效，能够保证农业科技推广更加便捷。某研究人员利用三维技术，对玉米植株进行处理，通过对其叶片形态进行观察，为后期植株形态结构数据变化提供准确的数据。根据点云数据获得原始数据，分析三维模型各项参数，对于玉米植株发展有重要意义。基于玉米三维模型，建立资源库以及不同植株的研究目标，对于鉴定玉米尺寸，强化种植质量等方面有着较强的推动作用[4]。

4.3 土壤动态分析

在构建三维模型后，能够利用动画软件展示农机运作的真实情景。并通过展示农机操作，及时发现建立的模型与实际环境是否相符合。在对动态模型模拟和分析前，需要对土壤进行参数分析，通过分析具体参数对其进行调整。确保能够根据采集的数据，科学建立模型，对土壤真实状态进行设置。并通过动画和配音等要素，将农机运行的实际情况展现出来，对农机各个领域运行状态加以展示，供相关人员参考。

5 注意事项与未来展望

5.1 展望

三维技术的应用能够涉及到农业科技多个领域，并且在很大程度上提高了农业研究数据的准确性，为农业科技研究提供宝贵的参考和依据。推动了动植物三维模型构建，解决了农业研究存在的一系列问题。但是由于数据处理的复杂程度，体积模型仿真性较强。采集数据时，环境因素对采集精度会造成影响。如何提高点云数据的处理速度，简化模型的同时，基于不同环境因素获取数据，是三维技术亟待优化的性能；此外，模型耦合深度不足，无法根据动植物的生长规律构建模型。更多是侧重于形态特征表现，由于动植物生长模型涉及到的生长生态参数，无法通过模型全面构建，难以实现完全模拟生长过程，需要根据经验判断。因此，未来还需要不断提高模型与生态模型的耦合度，为农业科技研发提供更科学的生理生态模型。随着科技不断发展，对于数据的不同处理方法，使得三维技术在农业领域有更大的发展空间。未来还需要对农业科技模型进行不断调整，确保农业与技术同步发展，优化农机作业质量，不断为农业种植提供新的理念，改善种植环境和土壤问题，为农业发展带来更多的动力[5]。

5.2 注意事项

计算机技术的进步，带动了三维技术的发展。通过计算机软件制作动画，对农业动植物细胞形成过程进行展示，为农业工作者带来更新奇的体验。在这里需要注意的是，由于农业领域也存在地域性差异，并不是所有农民都能很快的接受三维动画，在实际应用过程中。也需要重视农民接受能力的问题，确保三维动画能够更有效的应用在农业科技中。此外，还需要不断优化三维动画制作过程，聘用精通此类操作的大学生和专业人士充当外援，保证小组成员多样化，更好的推动农业科技发展。并给予资金方面的支持，号召外界资本投资，为农业发展提供支持。农村受教育程度不一致，导致文化水平不同，对于新知识相对排斥，要积极的引导农民学习新技术，从而提高农业生产技术水平，带动农业经济，早日实现乡村振兴战略。

综上所述，互联网技术不断普及，带给农业科技更便利的发展条件。随着三维动画技术不断发展和应用，与农业科技的结合，能够更好的形成推广，带给农民更生动、更丰富的农业知识，确保农民能够在观看动画的同时，学习到相关知识，提高农民的农业操作技术水平，保障农业生产质量。带给农业科技更多发展动力，保证农业生产环节操作的精准度，在农业机械化发展中不断创新，为农业发展创造更多机遇。