摘 要：近年來，隨著動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，其應(yīng)用范圍越來越廣泛，比如音像制品、動(dòng)漫圖書、舞臺(tái)劇等。三維動(dòng)漫制作也逐漸發(fā)展成為電視動(dòng)漫的新寵，其面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。本文從三維動(dòng)漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合技術(shù)角度出發(fā)，先簡單介紹了三維動(dòng)漫制作技術(shù)，然后分析了三維動(dòng)漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合的重要意義，最后闡述了二者結(jié)合的具體方法。

關(guān)鍵詞：三維動(dòng)漫；虛擬現(xiàn)實(shí)；結(jié)合

中圖分類號(hào)：TP391.41

三維動(dòng)漫是一種新興產(chǎn)業(yè)，其涉及的學(xué)科非常之多，比如物理學(xué)、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、藝術(shù)學(xué)等，在很多動(dòng)畫或電影中均可看到三維技術(shù)的影子，比如《冰河世紀(jì)》、《十面埋伏》等，給人們帶來一次次強(qiáng)烈的視覺沖擊，深受觀眾的喜愛。為了給人們帶來更大的視覺沖擊，人們開始將三維動(dòng)漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合起來，產(chǎn)生良好的效果，有效推動(dòng)了動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 三維動(dòng)漫制作技術(shù)概述

1.1 三維動(dòng)漫制作技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。就目前情況來看，三維動(dòng)漫制作技術(shù)發(fā)展迅速，其設(shè)計(jì)因素廣泛見于電影、廣告、動(dòng)畫片中，這里從國內(nèi)外兩個(gè)角度出發(fā)，分析三維動(dòng)漫制作技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。

1.2 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀。從時(shí)間來看，我國三維動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)的遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美國家。因此，一方面，我國的三維動(dòng)漫制作技術(shù)也比歐美國家弱。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，我國的三維動(dòng)漫制作技術(shù)發(fā)展迅速，在動(dòng)畫片、廣告、游戲中均應(yīng)用了該技術(shù)。另一方面，由于這發(fā)面的專業(yè)人才較匱乏，從而制約了我國三維訂滿產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。

1.3 國外的發(fā)展現(xiàn)狀。三維動(dòng)漫制作技術(shù)最早出現(xiàn)在歐美國家。因此，歐美國家無論是在研究方面還是運(yùn)用方面，均比較成熟。近年來，由于世界多個(gè)國家對三維動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)的重視，后起的一些國家，比如日本、韓國發(fā)展迅速，在三維動(dòng)漫制作技術(shù)方面取得了重大的進(jìn)步。

1.4 三維動(dòng)漫制作階段劃分。在三維動(dòng)漫制作中，根據(jù)制作時(shí)間的不同，可以將其劃分為以下是三個(gè)不同的階段。

（1）前期制作。前期制作是三維動(dòng)漫制作的首要環(huán)節(jié)，其內(nèi)容主要包括分鏡頭稿本的設(shè)計(jì)、角色模型設(shè)計(jì)、場景設(shè)計(jì)等，每項(xiàng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)都非常重要，他們，它們是后期創(chuàng)作活動(dòng)的基礎(chǔ)。因此，在前期設(shè)計(jì)中，必須要認(rèn)真對待。

（2）中期制作。這個(gè)階段的制作指的是完成前期制作之后，人物形象、場景等均有一個(gè)大致的概念時(shí)，需要利用一些大型專業(yè)制作軟件，比如Maya、3D等進(jìn)行建模、渲染，主要包括設(shè)置關(guān)鍵幀、材質(zhì)貼圖、渲染輸出等。其中，建模對三維動(dòng)畫師的要求比較高，需要其具備良好的藝術(shù)修養(yǎng)、美術(shù)功底以及創(chuàng)意構(gòu)思能力。

所謂材質(zhì)貼圖，它指的是對場景、人物模型貼上相關(guān)的材質(zhì)，使其符合自身外表，確保設(shè)計(jì)出來的模型與現(xiàn)實(shí)實(shí)物之間具有高度的相似性，從而使這些場景、人物模型更有質(zhì)感。

關(guān)鍵幀設(shè)置則指的是為了保障動(dòng)畫畫面的逼真和銜接，需要對需要表現(xiàn)變化或運(yùn)動(dòng)的畫面設(shè)置兩個(gè)不同的關(guān)鍵幀（一般是在動(dòng)作前后），充分利用關(guān)鍵幀的作用，將人物的表情變化、動(dòng)作變化充分刻畫、表現(xiàn)出來。

（3）后期制作。這個(gè)階段主要是對前兩個(gè)階段的整合，將渲染輸出的聲音片段、動(dòng)畫綜合剪輯，從而形成一個(gè)完整的動(dòng)畫。后期制作效果的好壞直接影響整個(gè)動(dòng)畫的效果。任何一部優(yōu)秀三維動(dòng)畫作品的完成都是眾人大膽創(chuàng)新、相互信任合作的結(jié)果，并且還需要有效利用電影學(xué)、美學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)。

2 三維動(dòng)漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合的重要意義

2.1 順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，社會(huì)對三維動(dòng)漫制作提出了更高的要求，不僅僅局限于三維動(dòng)漫制作技術(shù)本身的應(yīng)用。將三維動(dòng)漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，簡稱為VR）結(jié)合起來，可以大大提升動(dòng)漫制作技術(shù)，帶給觀眾不一樣的視覺沖擊。

2.2 推動(dòng)三維動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。在傳統(tǒng)三維動(dòng)漫制作中，大多是通過電腦進(jìn)行前期創(chuàng)意和后期制作，制作過程需要耗費(fèi)大量的人力、物力，不利于三維動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展，且觀賞性不強(qiáng)。將其與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合起來，在三維動(dòng)漫制作的過程中引入運(yùn)動(dòng)捕捉、三維掃描儀等，可以大大節(jié)省傳統(tǒng)三維動(dòng)漫制作的人力物力，且能提升場景的逼真度，從而有效推動(dòng)三維動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展。

3 三維動(dòng)漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合的方法

近年來，隨著CG（全稱為Computer Graphics）技術(shù)的快速發(fā)展，三維動(dòng)漫制作技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)均取得了較大的發(fā)展。在三維動(dòng)漫制作中，開始將其與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合起來。

3.1 運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)。運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)的組成成分比較多，主要有分布式網(wǎng)絡(luò)虛擬平臺(tái)、運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)、立體投射系統(tǒng)以及交互輸入設(shè)備，屬于一個(gè)可交互的虛擬性的環(huán)境。與傳統(tǒng)三維動(dòng)漫制作技術(shù)相比，這個(gè)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的參與性，允許觀眾漫游。比如在觀看的過程中，不僅可以看到具體場景情況，而且還能讓觀眾參與其中，進(jìn)而大大縮短了觀眾與動(dòng)漫畫面之間的距離。

將運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)應(yīng)用在三維動(dòng)畫技術(shù)中，包含多種運(yùn)動(dòng)捕捉，比如機(jī)械式運(yùn)動(dòng)捕捉、電磁式運(yùn)動(dòng)捕捉、聲學(xué)式運(yùn)動(dòng)捕捉、光學(xué)式運(yùn)動(dòng)捕捉等。通常情況下，將跟蹤器設(shè)置在運(yùn)動(dòng)物體的關(guān)鍵部位，就可以憑借動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的作用，對運(yùn)動(dòng)物體的信息進(jìn)行跟蹤、捕捉，然后再借助相關(guān)的計(jì)算機(jī)信息處理，就可以得到動(dòng)畫制作中需要的各種數(shù)據(jù)，動(dòng)畫師利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)識(shí)別，就可以對運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行調(diào)整和控制。

在動(dòng)畫制作中，如果需要對動(dòng)畫人物動(dòng)作、表情做較大幅度的調(diào)整時(shí)，需要運(yùn)用一套骨骼系統(tǒng)（與大多數(shù)狀況相適應(yīng)），它可以根據(jù)需要自由活動(dòng)。因此，將其用于三維動(dòng)漫制作中，可以大大提升制作效率，而且還能有效節(jié)約成本。

3.2 三維建模系統(tǒng)。將三維動(dòng)漫制作技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合起來，建立三維動(dòng)漫虛擬系統(tǒng)。在實(shí)際建模的過程中，需要考慮兩個(gè)方面的因素：其一，被模擬的現(xiàn)實(shí)世界對象的復(fù)雜性；其二，模型逼真期望程度。根據(jù)這兩方面的要求，采用多種方式相結(jié)合，最終形成模型數(shù)據(jù)。

根據(jù)所要模擬對象的不同方面，可以將建模方法分為行為建模、物理建模、虛實(shí)融合建模等。每種建模方法都有各自不同的效果，比如對于物理建模來講，他主要是為了體現(xiàn)對象的物理特性，促使動(dòng)漫作品中的靜態(tài)景物和動(dòng)態(tài)景物顯得更加逼真，其中涉及物體的碰撞、變形等物理過程的模擬；對于虛實(shí)融合建模來講，可以確保計(jì)算機(jī)生成的虛擬景物與現(xiàn)實(shí)世界中的真實(shí)環(huán)境有機(jī)融合起來，形成一個(gè)自然、和諧的整體。

對于動(dòng)漫中的三維模型建模來講，主要是借助三維掃描儀來對食物進(jìn)行掃描，從而建立一個(gè)表面三維數(shù)據(jù)，它實(shí)際上代表的是實(shí)物表面的三維坐標(biāo)點(diǎn)集。通過這種方式建立起來的三維模型，具有精度高、速度快、形象逼真等多種優(yōu)勢。

4 結(jié)束語

綜上所述，三維動(dòng)漫因其自身獨(dú)特的優(yōu)勢，比如精細(xì)的技術(shù)、逼真的造型、新穎的設(shè)計(jì)等，越來越受到廣大觀眾的喜愛。將三維動(dòng)漫制作技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，即是順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，同時(shí)又是推動(dòng)三維動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。在今后的動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，三維技術(shù)人員自身需要不斷加以研究，提高技術(shù)修養(yǎng)，有效推動(dòng)我國三維動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮賓，張政良.三維動(dòng)漫現(xiàn)狀與制作技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011（08）：275.

[2]楊世恩.三維動(dòng)漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合技術(shù)研究[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2011（15）：78-80.

[3]單懷軍.三維動(dòng)漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合技術(shù)研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014（11）：184.

[4]朱婭晶.三維動(dòng)漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合技術(shù)研究[J].蘭州教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（11）：23-24.

[5]周昱杉.淺談三維動(dòng)漫制作技術(shù)[J].硅谷，2009（24）：45.

作者簡介：陳駿（1981.12-），男，江蘇鎮(zhèn)江人，助教，本科，研究方向：動(dòng)畫（漫）、數(shù)字媒體。

作者單位：無錫太湖學(xué)院，江蘇無錫 214064