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虛擬現(xiàn)實(shí)在三維動(dòng)畫(huà)制作中應(yīng)用

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虛擬現(xiàn)實(shí)在三維動(dòng)畫(huà)制作中應(yīng)用

摘要:對(duì)于三維動(dòng)畫(huà)制作而言,應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality,VR)技術(shù)可以有效提升動(dòng)畫(huà)制作質(zhì)量,同時(shí)還能提高動(dòng)畫(huà)的真實(shí)性。相關(guān)工作人員需要重點(diǎn)掌握技術(shù)革新的發(fā)展趨勢(shì),思考新技術(shù)的應(yīng)用,以此來(lái)發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。通過(guò)介紹虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和三維動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)性,分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三動(dòng)畫(huà)制作中的應(yīng)用要點(diǎn)和應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí)(VR);三維動(dòng)畫(huà)制作技術(shù);建模;沉浸感;真實(shí)性

0引言

目前,將虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality,VR)技術(shù)應(yīng)用在三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中是整個(gè)動(dòng)畫(huà)制作領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢(shì)。為了有效提高動(dòng)畫(huà)制作質(zhì)量,相關(guān)工作人員需要利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)制作相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)內(nèi)容。通過(guò)虛擬系統(tǒng)對(duì)動(dòng)畫(huà)制作進(jìn)行模擬,以此來(lái)完善虛擬技術(shù)應(yīng)用體系。

1三維動(dòng)畫(huà)制作現(xiàn)狀

目前三維動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)在我國(guó)很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用,例如游戲、動(dòng)漫以及廣告等[1]。三維動(dòng)畫(huà)制作在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中需要各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支持,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和三維軟件來(lái)構(gòu)建動(dòng)畫(huà)模型。在實(shí)際制作過(guò)程中,按照規(guī)范要求構(gòu)建具體模型,并在這些模型中加入材質(zhì)與燈光效果,通過(guò)調(diào)整運(yùn)動(dòng)軌跡等相關(guān)參數(shù)。在完成這些步驟后,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)構(gòu)建輸出測(cè)量體系。除此之外,在三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),能夠?yàn)槿藗兲峁┝己玫慕换ンw驗(yàn)[2]。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

目前,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用呈現(xiàn)出感知多元化、交互性強(qiáng)以及沉浸感較強(qiáng)等特點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包含完整的感官傳感器,能夠使人們?cè)谔摂M環(huán)境中得到更加真實(shí)的體驗(yàn),從多方面獲取想要了解的信息,在多維度感知體驗(yàn)的基礎(chǔ)上與虛擬系統(tǒng)之間開(kāi)展高效互動(dòng)。此外,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有較強(qiáng)的交互性特點(diǎn),能夠?qū)⑾嚓P(guān)運(yùn)動(dòng)指令傳輸?shù)教摂M環(huán)境中,這些交互活動(dòng)并不是通過(guò)鼠標(biāo)與鍵盤(pán)完成,而是借助VR眼鏡等虛擬現(xiàn)實(shí)感應(yīng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)[3]。通常,在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所使用的感應(yīng)裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)控人們的身體活動(dòng)和眼睛活動(dòng)情況,將這些活動(dòng)數(shù)據(jù)上傳到計(jì)算機(jī)系統(tǒng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各種操作指令的下發(fā)。利用硬件傳感設(shè)備將信息傳遞給計(jì)算機(jī)系統(tǒng),這些信息經(jīng)過(guò)綜合處理后就可以傳遞到其他硬件設(shè)備中[4]。依靠仿真聲效和三維圖像,人們可以在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中獲得良好的沉浸感。具體優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

2.1實(shí)現(xiàn)平面到立體的視覺(jué)轉(zhuǎn)換

最初的動(dòng)畫(huà)制作都是2D和3D居多,這也使用戶在空間內(nèi)的視覺(jué)體驗(yàn)受到了約束。而隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,動(dòng)畫(huà)形式也開(kāi)始變得越來(lái)越豐富,在三維動(dòng)畫(huà)出現(xiàn)之后,工作人員可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為用戶打造一個(gè)更加真實(shí)的空間世界,用戶可以隨意轉(zhuǎn)換視角,不僅滿足了視覺(jué)需求,同時(shí)也將動(dòng)畫(huà)制作的最佳效果呈現(xiàn)了出來(lái)。

2.2顛覆了傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作觀念

以往的動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程都依靠藝術(shù)家的雙手操作,需要先將圖像運(yùn)動(dòng)過(guò)程繪制出來(lái),隨后將其呈現(xiàn)在畫(huà)紙上,利用攝像機(jī)將畫(huà)面的繪制過(guò)程拍攝下來(lái),在后期制作過(guò)程中還需要完成底版沖洗和樣片制作,不僅工序十分煩瑣,而且會(huì)消耗大量的人力資源。而在三維動(dòng)畫(huà)出現(xiàn)之后,工作人員可以利用電腦系統(tǒng)來(lái)完成動(dòng)畫(huà)設(shè)想,在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用之后,畫(huà)面將會(huì)更加逼真地呈現(xiàn)出來(lái),使環(huán)境可以變得虛擬化,視覺(jué)傳達(dá)也從平面轉(zhuǎn)向于立體,改變了以往動(dòng)畫(huà)的創(chuàng)作模式。另外,動(dòng)畫(huà)制作環(huán)節(jié)還可以在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用下塑造更好的人物立體效果。除此之外,在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí),VR眼鏡,能夠與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和傳感技術(shù)展開(kāi)互動(dòng),成為人機(jī)交互的重要媒介,當(dāng)前VR眼鏡在三維制作過(guò)程中包括桌面級(jí)和移動(dòng)級(jí)兩種模式,分別依靠的是手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)的關(guān)聯(lián)

3.1主要區(qū)別

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)的概念截然不同,為了能夠科學(xué)合理地應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)優(yōu)化三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì),必須提前了解兩者之間的區(qū)別。三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)主要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)播放預(yù)先處理過(guò)的靜止圖片,制作人員只需要將二維畫(huà)面轉(zhuǎn)化為三維畫(huà)面即可,并不包括互動(dòng)與其他智能化要點(diǎn),也就是將普通的二維畫(huà)面以三維方式播放出來(lái)。由于是單方面?zhèn)鬟_(dá),因此并不能使人感受到更加強(qiáng)烈的真實(shí)感和現(xiàn)場(chǎng)感。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則是通過(guò)捕捉物體、環(huán)境和人體等動(dòng)態(tài)化信息,經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算后形成更加完整真實(shí)的畫(huà)面。在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)畫(huà)面中,人們可以真實(shí)地感受到各要素之間的相互影響關(guān)系,而且畫(huà)面中的人物表情能夠變得更加細(xì)膩[5]。這些畫(huà)面中包含了大量的數(shù)據(jù),并且數(shù)據(jù)之間存在相互影響關(guān)系,比較符合客觀世界的固有規(guī)律,并不是單純依靠想象所形成的畫(huà)面。然而,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)并不能完全脫離三維動(dòng)畫(huà)技術(shù),在動(dòng)畫(huà)制作時(shí)依然需要利用三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)去塑造畫(huà)面,并對(duì)人物形象、景色和事物等要素進(jìn)行詳細(xì)刻畫(huà)。

3.2內(nèi)在聯(lián)系

虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景主要以虛擬三維模型為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建,工作人員通常會(huì)采用MAYA或3DMAX等軟件來(lái)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)世界模型。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)動(dòng)畫(huà)模型進(jìn)行不斷完善,能夠在圖像輸出時(shí)使其效果變得更加自然。三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都需要對(duì)三維動(dòng)畫(huà)圖形畫(huà)面進(jìn)行塑造,但是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?qū)⑷S動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景中的各種信息要素關(guān)聯(lián)在一起。

4虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動(dòng)畫(huà)制作中的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1重視受眾體驗(yàn)

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以使用戶在情景化場(chǎng)景中獲得更好的感官體驗(yàn),通過(guò)讓觀眾參與到互動(dòng)過(guò)程中,將個(gè)人感受和畫(huà)面氛圍緊密聯(lián)系在一起[6]。在此過(guò)程中,從多個(gè)角度來(lái)感染觀眾,更好地滿足用戶的好奇心理,改變傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作模式。此外,在三維動(dòng)畫(huà)具體制作過(guò)程中,要重視互動(dòng)環(huán)境的創(chuàng)造,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸性和互動(dòng)性特點(diǎn)有效提高用戶的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。

4.2呈現(xiàn)空間感

在傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作流程中,一般都會(huì)涉及影像變化。為了讓觀眾和動(dòng)畫(huà)之間形成良好的互動(dòng)關(guān)系,必須要重視空間感的呈現(xiàn),將人物和空間更好地聯(lián)系在一起,在實(shí)物和人物之間建立起良好的關(guān)系,確保虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界之間的阻隔變得更加模糊。

4.3強(qiáng)化動(dòng)畫(huà)制作實(shí)踐

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中,一定要高效應(yīng)用新技術(shù),從用戶角度去思考問(wèn)題,結(jié)合具體情況來(lái)合理調(diào)整虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用計(jì)劃,利用虛擬化環(huán)境創(chuàng)造出更加良好的交互氛圍。同時(shí),在日常三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中,必須要時(shí)刻總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn),搜集并捕捉相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)合現(xiàn)有的知識(shí)內(nèi)容來(lái)優(yōu)化三維動(dòng)畫(huà)制作技術(shù),確保虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠得到有效應(yīng)用。

5虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維動(dòng)畫(huà)制作中的具體應(yīng)用策略

5.1三維動(dòng)畫(huà)建模應(yīng)用

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,模型構(gòu)建是十分重要的基礎(chǔ)內(nèi)容。首先,要制作出動(dòng)畫(huà)人物模型和動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景,采用先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)手段創(chuàng)設(shè)一個(gè)虛擬化環(huán)境,為用戶的互動(dòng)創(chuàng)造便利條件。在利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)時(shí),一定要重視動(dòng)畫(huà)模仿和技術(shù)研究,結(jié)合當(dāng)前現(xiàn)有的工作經(jīng)驗(yàn)和三維動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)靈活呈現(xiàn)畫(huà)面。其次,要結(jié)合三維動(dòng)畫(huà)畫(huà)面素材和人物素材,將模型構(gòu)建過(guò)程中的相關(guān)素材整合在一起,參考這些數(shù)據(jù)制作動(dòng)畫(huà)。在此基礎(chǔ)上,還要結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求來(lái)掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn),主動(dòng)學(xué)習(xí)與三維動(dòng)畫(huà)制作相關(guān)的知識(shí),提高三維動(dòng)畫(huà)畫(huà)面創(chuàng)作水平。最后,在三維模型創(chuàng)建環(huán)節(jié)盡可能保留物體原樣。通過(guò)分析物理空間的動(dòng)力特征,將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和現(xiàn)實(shí)事物結(jié)合在一起,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使模型應(yīng)用更加靈活。

5.2動(dòng)作捕捉系統(tǒng)應(yīng)用

在三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中,塑造出3D模型后需要讓模型動(dòng)起來(lái),使其能夠更接近于日常的人和物。為了能夠呈現(xiàn)出更加真實(shí)且靈動(dòng)的動(dòng)態(tài)效果,不管是人物表情還是肢體動(dòng)作都需要進(jìn)行捕捉。在此過(guò)程中,要求真人穿戴擁有感應(yīng)點(diǎn)的服飾并根據(jù)動(dòng)畫(huà)制作要求去完成各種動(dòng)作,這時(shí)系統(tǒng)中的模型也會(huì)做出相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作,經(jīng)過(guò)后期處理后就可以獲取完整的動(dòng)作數(shù)據(jù)。而針對(duì)建筑物或植物等元素,則要選擇航拍的方式,在獲取到影像資料后對(duì)其進(jìn)行分析,優(yōu)化模型物理效果,確保模型可以在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下具有更強(qiáng)的真實(shí)性,不會(huì)呈現(xiàn)出違反物理規(guī)律的效果。

5.3數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)技術(shù)應(yīng)用

利用數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)技術(shù)開(kāi)展三維動(dòng)畫(huà)制作時(shí),在確保數(shù)據(jù)有效性的基礎(chǔ)上對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)處理,在滿足用戶具體要求的同時(shí),提高三維動(dòng)畫(huà)制作整體質(zhì)量。此外,在數(shù)據(jù)識(shí)別之后,應(yīng)用數(shù)據(jù)處理技術(shù)來(lái)處理信息,利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)來(lái)生成三維建模動(dòng)作。在此之后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行調(diào)整,確保虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對(duì)動(dòng)畫(huà)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行有效控制。將具體數(shù)據(jù)融入到三維動(dòng)畫(huà)制作模型中,使處理工作可以變得更加高效。為了讓三維動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景制作更加逼真,還需要合理應(yīng)用調(diào)整技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理、集成,通過(guò)對(duì)插入或疊加數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,經(jīng)過(guò)多次調(diào)整后確保數(shù)據(jù)可以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

6結(jié)語(yǔ)

在三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅可以有效節(jié)省工作時(shí)間,而且還可以提高動(dòng)畫(huà)制作的整體質(zhì)量與真實(shí)性。相關(guān)工作人員需要重視該技術(shù)并對(duì)其不斷優(yōu)化,借鑒國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),以此來(lái)推動(dòng)三維動(dòng)畫(huà)制作行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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作者:李登科 單位:西藏民族大學(xué)

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