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摘要:相對歐美、日本等國家而言，我國的動漫制作在比較晚的時期才開始起步，但很快取得了較大的發展。尤其是在制作三維動畫的領域，我國得到了非常突出的成果。動漫制作的發展離不開網絡信息技術的支持，豐富的素材資料都來源于先進的現代互聯網技術。目前，研究人員將多種技術如動漫制作、三維建模、VR技術等都結合在一起，以達到虛擬環境與三維動漫交互的目的。這有利于發展新的動漫風格，并改善傳統三維動漫制作中的缺陷，使得動漫制作更富有靈活性。本文仔細分析了我國三維動漫制作的現狀，將其與虛擬現實技術結合在一起進行探討，旨在為相關研究帶來幫助。

關鍵詞:虛擬現實;三維動漫制作;相關技術;虛擬環境

0前言

作為一種比較復雜的電腦操作技術，三維動漫的制作離不開熟練的圖形處理技巧和計算機技術［1］。不僅如此，還要善于運用各種圖像生成及處理技術，這無疑對工作人員提出了非常高的要求。制作三維動漫由以下三方面的內容共同組成，分別是:制作角色動畫、制作虛擬環境、制作后期特效［2］。這項技術之所以是先進的，是因為它表現出了非常接近現實的場景環境，給予觀看者生動形象的視覺享受。目前，國際上的三維動漫制作技術已經發展的趨向成熟。然而，在我國這項技術并未得到充分的應用，即便是在近些年制作了一些與此相關的動畫影片，但實質上沒有被廣大人民所接受［3］。我國缺少優秀的制作三維動漫的技術人才，具體的制作理念和制作技術還比較陳舊，因此需要大力培養這方面的人才。我國人口基數大，動漫、游戲等領域有比較廣闊的發展空間，一定程度上促進了三維動漫技術的發展。動漫教學的一大重點就是制作三維動漫，但是制作動漫需要花費比較高的成本，且效率非常低，經常達不到規定的要求。在這樣的背景下，在虛擬現實的基礎上發展三維動漫制作技術，無疑是一種有效的方法。就傳統動漫制作來看，前期創意與后期特效的制作耗費了技術人員大量時間，而這種新型制作方法擁有更高的逼真度和靈活性，應當對其深入研究。

1三維動漫制作

三維動漫制作分為前期、中期、后期三個部分。前期制作主要包括設計各種角色和場景模型、三維動漫的分鏡頭稿本等，是整個制作過程的首要環節［4］。前期制作的內容體現了一個完整動漫影片的核心內容，是非常重要的。中期制作是對制作的前期內容再次處理，將其變得更具有觀賞性。它主要包括渲染、建模等，中期制作要求技術人員有深厚的美學功底，并精通多種計算機操作和圖像處理技術，對技術人員的綜合素質提出了較高的要求［5］。只有優秀的人物建模被構思出來，影片的觀賞性和完整性才能得到保證。后期制作是對前期制作和中期制作的成果進行調整和整合，使得三維動漫的聲音和畫面更加和諧，從而讓所制作的影片達到更好的效果［6］。

2基于虛擬現實的三維動漫制作相關技術

2.1三維建模系統

建模在動漫制作中是一個不可或缺的重要過程。在構建數據模型時，需要將虛擬與現實充分關聯，使得現實生活與虛擬對象緊密聯系，共同作用［7］。目前，通用的建模方法是將多種建模結合在一起，主要包括行為建模、物理建模、景物外觀建模等。其中，景物建模顧名思義就是將生活中的景物外觀作為模擬對象，并借助一些具體信息來建設一個完好的模型［8］。景物外觀建模要求做出的各種模型必須與現實景物有基本相同的外觀，即達到足夠逼真的效果。不僅如此，建造好的模型也要具有物體原有的變形過程和動力學特征，并結合虛實融合技術，設計出和真實景物相同的模型［9］。將計算機技術運用到仿真模擬之中，可以達到更高的建模效率和更快的建模速度，且逼真度和靈活性也有所提升。在構建模型之前，通過使用三維掃描儀來獲取與真實景物一致的數據信息，存儲和應用三維信息可以借助三維點集方式，從而讓建模達到更逼真的效果［10］。

2.2運動捕捉系統

計算機動畫制作好后還需要進行合理的調節。然而，手工調節十分費時費力，并且對相關人才的要求也極高，這就可能造成延長制作周期的嚴重后果［11］。因此，捕捉顯示動作，收集真實動作信息并傳遞給建模系統十分重要。在建模中，系統能夠動作信息合理利用，形成栩栩如生的動作畫面，給人接近真實的視覺享受，使得動漫作品更加值得觀賞。這些全都要依靠動作捕捉系統來實現，這個系統不但能夠幫助人們節省成本投入，縮短制作周期，而且能夠讓動畫所呈現的效果更加真實［12］。

2.3運動數據調節技術

制作動漫時，人體動畫的制作過程比較復雜，需要運用動力學和運動學控制原理［13］。需要注意的是，由于受到運動難度的約束，生成的圖像不夠真實，運動細節也不明晰，人體動畫往往達不到理想的效果［14］。因此，需要充分運用好運動捕捉技術，并將其他領域的技術如機械、光學、圖形學、電子技術等協調結合在一起，并在運動體內部設置跟蹤器，輔助使用捕捉系統使跟蹤器發揮作用，得到準確的位置信息［15］。此外，原始數據需要經過特定的計算機處理軟件，才能得出用戶所需要的確切的動畫制作數據。計算機數據被準確識別后，動作只需要相關技術人員使用數據驅動模型即可生成，還可以調整鏡頭，控制運動中的物體［16］。因此，如果要使得制作的三維動漫的逼真效果上升到新的高度，就需要將多種技術結合在一起，并充分運用運動捕捉系統，充分考慮捕捉到的數據特點，應用調節技術來對制作的三維動漫進行調節。此外，還要注意編程語言的運用，借此來對數據進行分析處理，使用一定的方法來修改數據，壓縮制作三維動畫的時間，并實現不同動力學間的轉換。需要對人體的調節機制進行深入研究，協調好不同動力學間的關系。不同的骨骼需要用到不同的調節技術，以便讓調節運動信息的規范性得到提升。在使用不同的調節技術時，要結合多種技術，找到復雜的功能與整體功能強化之間的平衡點，實現互相影響和作用的效果。

3三維動漫制作虛擬環境的構建

三維動漫制作在虛擬現實技術的支持下能夠取得更好的發展，如果研究人員能夠合理運用虛擬現實技術，建設好三維動漫的虛擬環境，必將使制作出的三維動漫影片更加逼真和靈活［17］。高校在開展動漫教學時，需要兼顧教學和科研兩方面的內容，既要重視動漫制作的教學工作，讓學生能夠制作出一些動漫作品，保證能達到良好的教學效果。同時也要在此基礎上進行技術的研究與突破。結合教學開展情況來建設動漫虛擬實驗室，可以很好地達到以上兩個目的，使得教學效果達到更高的水平。從目前社會的發展趨勢來看，舍棄傳統實驗室的陳舊觀念，運用先進技術來建設較大規模的虛擬實驗室是十分重要的。以網絡虛擬實驗和三維動漫為根本出發點，突出三維動漫的虛擬現實，構建生動的虛擬環境，從而提供給學生良好的學習環境和氛圍，讓學生能夠切身體會到動漫與虛擬實驗的區別。此外，不能忽視專業教學實驗的重要性運動捕捉系統中各個攝像頭的放置位置非常重要，放置合理便能夠使得三維動漫制作速度變得更快。一般情況下攝像頭放置在房間頂部的四個角位置。系統的投影設備則安裝在房間頂部的中央。房間的左右位置擺放三維掃描儀，立體投射屏幕則靠墻安置，其他設備設置在屏幕對面。這樣就保證了房間成為一個虛擬交互的良好環境。本研究通過分析系統的設計理念，將各種計算機技術、人機交互技術結合在一起，建立了逼真而層次分明的虛擬環境，能實現和動漫角色的互動體驗。同時，體驗區可以給用戶實踐的機會，這一定程度上可以幫助用戶對自己動漫知識的掌握情況進行檢驗，有利于普及動漫和虛擬現實技術。

4結語

當代信息技術取得了非常大的發展進步，為發展三維動漫技術創造了極好的氛圍，也加快了國內相關行業的發展速度。站在客觀的角度分析，三維動漫這項產業將技術和藝術完美結合，既符合人們對高科技的需要，也有利于我國經濟的發展。因此，發展我國的動漫產業，需要大力發展三維動漫，加強我國的動漫產業在國際上的競爭力。

參考文獻

［1］盛潔．混合式教學模式在動畫專業教學中的應用研究［J］．湖北函授大學學報，2017，(2):133－134．

［2］岳園．動畫媒介多元化表現形式創新應用研究［D］．東北師范大學，2017．

［3］楊盼盼．中國動畫視覺語言的傳承與創新研究［D］．東北電力大學，2017．

作者：楊小藝 單位：陜西國際商貿學院