浅析三维动漫制作技术与虚拟现实技术的结合

2018-10-26 10:55高逢玲
中国科技纵横 2018年17期
关键词:虚拟现实技术

摘 要:随着社会经济与科技的发展和深入,促进了动漫产业的蓬勃发展,现有的动漫制作技术不断深度挖掘,取得突破。其中,三维动漫制作技术在近几年处于强劲风头,受到市场欢迎。但是在实践过程中,三维动漫制作技术的应用还面临许多困难亟待攻克,以便获得更好的制作效果。对此,人们提出将三维动漫制作技术与虚拟现实技术结合以提高动漫制作的效率和水平。

关键词:三维动漫;制作技术;虚拟现实技术

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)17-0000-00

三维动漫制作技术是目前已经应用的动画技术之中颇为先进的技术之一,其在多个领域都取得应用成果,如动画制作、图书编写、舞台设计等领域都可以借助动漫制作技术完成三维制图。虚拟现实技术在制图方面不如三维动漫制作技术,但是与之比起来虚拟现实技术能够妥善处理计算机之中的交互性内容,衔接多种程序,因此要想完善计算机制图功能就需要深入探索三维动漫技术与虚拟现实技术的结合,建立健全技术创新和技术研究体系,为我国三维动漫制作技术的提升创造条件。

1 我国三维动漫技术发展现状

1.1三维动漫技术研发脚步落后

国外三维动漫技术研发起步较早,并且当前已经具备十分优秀的技术条件和技术人员,在应用方面做得也比较成熟,取得不俗成绩。相比国外众多成熟的研究技术,我国三维动漫制作技术研发的步伐相对落后,在研发之中缺乏核心技术的创新和研讨,很多技术都需要依托国外提供的核心技术软件和系统,这对我国未来的动漫制作技术创新来说是一项艰巨的挑战[1]。究其原因,最根本的是我国缺乏三维动漫制作技术的高精专专业人才,因此在实验与创新中缺乏创新动力,无法钻研出属于国内的独立的核心技术。可见,要想推进三维动漫技术研发的进步,务必要争取技术型人才,加大对动漫制作技术人才的培养和吸收,时刻做好创新研究的准备工作。

1.2三维动漫技术开发前景广阔

纵观国内动漫制作技术应用市场,会发现诸多产业都对其表现出青睐之态,尤其动漫产业、影视产业在发展之中积极应用三维动漫制作技术,以期提升画面質量和动画效果。可见,国内三维动漫技术的应用市场非常广阔,拥有巨大的发展潜力。以动漫产业为例,早期动漫制作技术局限于平面制作,制作出的动画片以及游戏内容单调、贫乏,而在日本动漫产业活跃时期,带动了三维动漫制作技术的传播,给我国动漫产业发展注入新的活力,促进了国内3D动漫的研发和制作。当下市场对三维动漫设计接受度非常大,而许多动漫迷或者游戏迷也对三维动漫影视和游戏充满期待[2]。近期风靡国内的“刺激战场”手游就获得了绝大多数青少年的喜爱,同时也拥有大批的成年游戏拥护者,其中利用三维动漫制作技术创设出3D立体游戏背景,以及立体交互式的游戏画面无不展示出三维动漫制作技术的应用价值。

1.3三维动漫制作技术亟待突破

据调查,三维动漫制作技术更专注于三维制图,从最初应用与动画制作,慢慢拓展到音像、图书、舞台剧等各个领域,引起了很大的反响。但是在应用实践过程中发现,单纯依靠三维动漫制作技术并不能完整的支撑起产业制作,三维动漫制作技术毕竟只是计算机技术的一种,在具体应用过程中各类制作项目都需要联动的技术支持。所以,业界在研究三维动漫制作技术的同时也致力于研发能够与其配搭的技术类型和应用技术,以便推动三维动漫制作技术在应用实践中发挥更充分的作用。而在众多研究之中,以虚拟现实技术为首的计算机技术脱颖而出,以其独有的优势成为研究人员探索的对象,并且在落实二者结合的研究中取得突破成果。

2 虚拟现实技术概况

虚拟现实技术是依靠计算机设备运行的系统技术,能够对虚拟世界进行创造以及体验,具体说明就是利用计算机的各种运算系统对页面内容进行设计和制作,以达到预期要得到的页面图像[3]。虚拟现实技术与三维动漫制作技术都是可运用于制图的计算机技术,相比三维动漫制作技术而言,虚拟现实技术则是利用计算机生成想象中的世界,例如通过三维动漫制作技术创作页面图像后可以运用虚拟现实技术对其进行设计,实现页面图像在虚拟与现实之间的衔接,创造用户和环境的交互体验。虚拟现实技术系统的实施是在完善的计算机页面图像制作基础上实现的,也就是说虚拟现实技术要和计算机图形学、多传感器、图形处理与模式识别、语音处理等网络技术联合起来,才能将计算机页面中的虚拟世界转换为用户眼中的交互式虚拟现实场景。由此可见,虚拟现实技术最大的优势就是给用户带来交互体验,让用户直观的沉浸于虚拟环境中,近距离的接触计算机构造的虚拟世界,并且自由行走于虚拟世界中。

3 三维动漫制作技术与虚拟现实技术的结合

3.1三维动漫制作技术与虚拟现实技术结合的意义

如果单独利用三维动漫制作技术进行制作,那么就只能按部就班从前到后依次进行,在整体的动漫制作过程中制作人员需要耗费较多时间、精力去调整、优化制作内容和结构,导致动漫制作流程缓慢、制作周期延长,并耗费较多财力。而在三维动漫制作过程中同时利用虚拟现实技术则可以灵活的运用更完善的技术系统,通过运用捕捉、三维扫描仪等技术和设备完成快速制作,最大程度的提高三维动漫制作效率,降低制作费用,并有效提高制作质量[4]。除此之外,将三维动漫制作技术与虚拟现实技术结合起来,还可以激发新技术、新成果的创新,为动漫制作市场注入新鲜血液。要知道,随着社会经济条件的提高,消费者对产品的体验需求和购买需求都发生了变化,逐渐从价格转向了质量,因此要想促进产业规模的扩大必须依赖技术的研发和应用,这也是三维动漫制作技术不断攻克技术创新难题的最终目的。

3.2三维动漫制作技术与虚拟现实技术结合的应用探索

当下是信息技术与网络技术飞速发展的时代,各种计算机技术系统层出不穷,多样性的计算机软件及硬件为计算机系统的开发和引用提供了条件,这为人们探索三维动漫制作技术与虚拟现实技术的结合奠定了基础。在多样性的条件支持下,三维动漫制作技术与虚拟现实技术的结合应用不但成为现实,还在各领域中取得成果,以三维动漫制作为基底,通过虚拟现实技术完成虚拟环境的设计和交互式体验感官的创造,实现了更为现代化的计算机技术发展与应用。

3.2.1三维建模系统应用技术

三维建模系统是指通过对现实世界的物体进行三维立体扫描输入进电脑,进而形成模型数据,最终应用在三维动漫制作中的虚拟现实技术[5]。处理三维动漫制作内容时,需要首先确保内容的形象性和逼真度,如果制作中体现的景观背景不具备真实还原的效果,会使三维动漫制作结果的效果大打折扣,反之确保景观背景的逼真度,更容易创设符合人们想象中的虚拟环境,由此可见对景物外观的建模十分重要。通过三维建模系统可以直接利用景物外观的物理特征建立模型,三维建模系统包涵了物体动力学、变形等应用理论,在实施过程中采用虚拟现实技术实现目标对象的物理特征分析和数据收集,然后将所收集的虚拟景物与现实景物结合起来。这一系统技术的开发,极大的促进了三维动漫制作技术的研究进程,也为三维动漫制作提供了强有力的后盾支持,无论是处理动漫制作背景还是三维动漫景观其效果都十分显著。总之,三维动漫制作技术与虚拟现实技术的结合应用能够有效促进制作成果,提高制作效率,加强动漫制作的逼真度,能够给予观众更加真实、逼真的视觉体验。

3.2.2运动捕捉系统应用技术

传统的三维动漫制作技术需要对设计对象一一进行动作设计,即使在计算机功能齐全的条件下,也无法否认在动作制作和设计环节中要耗费相当长的时间和精力。以动画中的人物和道具为例,每个人物在触摸道具时发生的动作和道具本身的方向变化都需要设计人员利用计算机一帧一帧的分别处理,这项工作并不要求技术多高超,而是考察人员的耐心、操作熟练度,如果安排专业设计人员从事这项工作会形成较多浪费,而安排普通技术人员又可能会在细节处理中出现问题。为应对此类问题,人们将三维动漫制作技术与虚拟现实技术进行充分结合,研发了运动捕捉系统并成功应用于各类动漫制作项目中。运动捕捉系统不必再由设计人员单独进行任务动作处理,而是可以利用人体运动时肌肉和骨骼的运动方式直接生成动漫角色的人体运动,经过系统处理进行多项运动动作的叠加实现连贯运动的设计。同样的在处理人物表情时,也可以直接利用运动捕捉系统以生成虚拟现实图像(如图1),总之,运动捕捉系统应用技术为三维动漫制作创作节省了巨大的投入。

图1 运动捕捉系统人物表情

3.2.3运动数据调节应用技术

运动数据调节应用技术属于辅助型技术,其主要是在运动捕捉系统应用技术使用之后进行查漏补缺,或者针对效果不佳的情况进行数据调整。运动数据调节技术结合图形学、机械学、光学、计算机视觉学等多门学科技术内容,在三维动漫制作过程中为运动细节问题做处理和完善,克服运动捕捉系统自动生成的问题,力求制作出来的三维动漫画面自然流畅。通过运动数据调节应用技术来改进先期制作的动漫画面,可确保制成品质量达标,画面精致,有利于提升三维动漫制作的动作流畅性和可靠性。

综上所述,毋庸置疑,随着虚拟现实技术的不断发展,交互式体验的虚拟世界会变得越來越逼真,这将为设计师制作三维动漫提供无限帮助,也是促进三维动漫制作技术和虚拟现实技术结合应用的基础。相信,在两种技术的合作应用下,会给我国动漫等行业带来新的发展机遇,也将推动国内三维动漫制作技术的深入研究和创新发展。

参考文献

[1]谢旭洲.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].美术教育研究,2018,(03):87.

[2]张海红.三维动漫制作与虚拟现实结合技术的探索[J].电脑知识与技术,2016,12(08):249-250.

[3]马昕怡.浅谈三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].电子制作,2015,(04):96.

[4]单怀军.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].电子技术与软件工程,2014,(11):184.

[5]杨世恩.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].微型机与应用,2011,30(15):78-80.

收稿日期:2018-06-21

作者简介:高逢玲(1973—),女,山东莱芜人,本科,讲师,研究方向:计算机应用,动漫制作技术。

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