三维动漫制作相关技术研究

前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了三维动漫制作相关技术研究范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。

摘要:相对欧美、日本等国家而言，我国的动漫制作在比较晚的时期才开始起步，但很快取得了较大的发展。尤其是在制作三维动画的领域，我国得到了非常突出的成果。动漫制作的发展离不开网络信息技术的支持，丰富的素材资料都来源于先进的现代互联网技术。目前，研究人员将多种技术如动漫制作、三维建模、VR技术等都结合在一起，以达到虚拟环境与三维动漫交互的目的。这有利于发展新的动漫风格，并改善传统三维动漫制作中的缺陷，使得动漫制作更富有灵活性。本文仔细分析了我国三维动漫制作的现状，将其与虚拟现实技术结合在一起进行探讨，旨在为相关研究带来帮助。

关键词:虚拟现实;三维动漫制作;相关技术;虚拟环境

0前言

作为一种比较复杂的电脑操作技术，三维动漫的制作离不开熟练的图形处理技巧和计算机技术［1］。不仅如此，还要善于运用各种图像生成及处理技术，这无疑对工作人员提出了非常高的要求。制作三维动漫由以下三方面的内容共同组成，分别是:制作角色动画、制作虚拟环境、制作后期特效［2］。这项技术之所以是先进的，是因为它表现出了非常接近现实的场景环境，给予观看者生动形象的视觉享受。目前，国际上的三维动漫制作技术已经发展的趋向成熟。然而，在我国这项技术并未得到充分的应用，即便是在近些年制作了一些与此相关的动画影片，但实质上没有被广大人民所接受［3］。我国缺少优秀的制作三维动漫的技术人才，具体的制作理念和制作技术还比较陈旧，因此需要大力培养这方面的人才。我国人口基数大，动漫、游戏等领域有比较广阔的发展空间，一定程度上促进了三维动漫技术的发展。动漫教学的一大重点就是制作三维动漫，但是制作动漫需要花费比较高的成本，且效率非常低，经常达不到规定的要求。在这样的背景下，在虚拟现实的基础上发展三维动漫制作技术，无疑是一种有效的方法。就传统动漫制作来看，前期创意与后期特效的制作耗费了技术人员大量时间，而这种新型制作方法拥有更高的逼真度和灵活性，应当对其深入研究。

1三维动漫制作

三维动漫制作分为前期、中期、后期三个部分。前期制作主要包括设计各种角色和场景模型、三维动漫的分镜头稿本等，是整个制作过程的首要环节［4］。前期制作的内容体现了一个完整动漫影片的核心内容，是非常重要的。中期制作是对制作的前期内容再次处理，将其变得更具有观赏性。它主要包括渲染、建模等，中期制作要求技术人员有深厚的美学功底，并精通多种计算机操作和图像处理技术，对技术人员的综合素质提出了较高的要求［5］。只有优秀的人物建模被构思出来，影片的观赏性和完整性才能得到保证。后期制作是对前期制作和中期制作的成果进行调整和整合，使得三维动漫的声音和画面更加和谐，从而让所制作的影片达到更好的效果［6］。

2基于虚拟现实的三维动漫制作相关技术

2.1三维建模系统

建模在动漫制作中是一个不可或缺的重要过程。在构建数据模型时，需要将虚拟与现实充分关联，使得现实生活与虚拟对象紧密联系，共同作用［7］。目前，通用的建模方法是将多种建模结合在一起，主要包括行为建模、物理建模、景物外观建模等。其中，景物建模顾名思义就是将生活中的景物外观作为模拟对象，并借助一些具体信息来建设一个完好的模型［8］。景物外观建模要求做出的各种模型必须与现实景物有基本相同的外观，即达到足够逼真的效果。不仅如此，建造好的模型也要具有物体原有的变形过程和动力学特征，并结合虚实融合技术，设计出和真实景物相同的模型［9］。将计算机技术运用到仿真模拟之中，可以达到更高的建模效率和更快的建模速度，且逼真度和灵活性也有所提升。在构建模型之前，通过使用三维扫描仪来获取与真实景物一致的数据信息，存储和应用三维信息可以借助三维点集方式，从而让建模达到更逼真的效果［10］。

2.2运动捕捉系统

计算机动画制作好后还需要进行合理的调节。然而，手工调节十分费时费力，并且对相关人才的要求也极高，这就可能造成延长制作周期的严重后果［11］。因此，捕捉显示动作，收集真实动作信息并传递给建模系统十分重要。在建模中，系统能够动作信息合理利用，形成栩栩如生的动作画面，给人接近真实的视觉享受，使得动漫作品更加值得观赏。这些全都要依靠动作捕捉系统来实现，这个系统不但能够帮助人们节省成本投入，缩短制作周期，而且能够让动画所呈现的效果更加真实［12］。

2.3运动数据调节技术

制作动漫时，人体动画的制作过程比较复杂，需要运用动力学和运动学控制原理［13］。需要注意的是，由于受到运动难度的约束，生成的图像不够真实，运动细节也不明晰，人体动画往往达不到理想的效果［14］。因此，需要充分运用好运动捕捉技术，并将其他领域的技术如机械、光学、图形学、电子技术等协调结合在一起，并在运动体内部设置跟踪器，辅助使用捕捉系统使跟踪器发挥作用，得到准确的位置信息［15］。此外，原始数据需要经过特定的计算机处理软件，才能得出用户所需要的确切的动画制作数据。计算机数据被准确识别后，动作只需要相关技术人员使用数据驱动模型即可生成，还可以调整镜头，控制运动中的物体［16］。因此，如果要使得制作的三维动漫的逼真效果上升到新的高度，就需要将多种技术结合在一起，并充分运用运动捕捉系统，充分考虑捕捉到的数据特点，应用调节技术来对制作的三维动漫进行调节。此外，还要注意编程语言的运用，借此来对数据进行分析处理，使用一定的方法来修改数据，压缩制作三维动画的时间，并实现不同动力学间的转换。需要对人体的调节机制进行深入研究，协调好不同动力学间的关系。不同的骨骼需要用到不同的调节技术，以便让调节运动信息的规范性得到提升。在使用不同的调节技术时，要结合多种技术，找到复杂的功能与整体功能强化之间的平衡点，实现互相影响和作用的效果。

3三维动漫制作虚拟环境的构建

三维动漫制作在虚拟现实技术的支持下能够取得更好的发展，如果研究人员能够合理运用虚拟现实技术，建设好三维动漫的虚拟环境，必将使制作出的三维动漫影片更加逼真和灵活［17］。高校在开展动漫教学时，需要兼顾教学和科研两方面的内容，既要重视动漫制作的教学工作，让学生能够制作出一些动漫作品，保证能达到良好的教学效果。同时也要在此基础上进行技术的研究与突破。结合教学开展情况来建设动漫虚拟实验室，可以很好地达到以上两个目的，使得教学效果达到更高的水平。从目前社会的发展趋势来看，舍弃传统实验室的陈旧观念，运用先进技术来建设较大规模的虚拟实验室是十分重要的。以网络虚拟实验和三维动漫为根本出发点，突出三维动漫的虚拟现实，构建生动的虚拟环境，从而提供给学生良好的学习环境和氛围，让学生能够切身体会到动漫与虚拟实验的区别。此外，不能忽视专业教学实验的重要性运动捕捉系统中各个摄像头的放置位置非常重要，放置合理便能够使得三维动漫制作速度变得更快。一般情况下摄像头放置在房间顶部的四个角位置。系统的投影设备则安装在房间顶部的中央。房间的左右位置摆放三维扫描仪，立体投射屏幕则靠墙安置，其他设备设置在屏幕对面。这样就保证了房间成为一个虚拟交互的良好环境。本研究通过分析系统的设计理念，将各种计算机技术、人机交互技术结合在一起，建立了逼真而层次分明的虚拟环境，能实现和动漫角色的互动体验。同时，体验区可以给用户实践的机会，这一定程度上可以帮助用户对自己动漫知识的掌握情况进行检验，有利于普及动漫和虚拟现实技术。

4结语

当代信息技术取得了非常大的发展进步，为发展三维动漫技术创造了极好的氛围，也加快了国内相关行业的发展速度。站在客观的角度分析，三维动漫这项产业将技术和艺术完美结合，既符合人们对高科技的需要，也有利于我国经济的发展。因此，发展我国的动漫产业，需要大力发展三维动漫，加强我国的动漫产业在国际上的竞争力。

参考文献

［1］盛洁．混合式教学模式在动画专业教学中的应用研究［J］．湖北函授大学学报，2017，(2):133－134．

［2］岳园．动画媒介多元化表现形式创新应用研究［D］．东北师范大学，2017．

［3］杨盼盼．中国动画视觉语言的传承与创新研究［D］．东北电力大学，2017．

作者：杨小艺 单位：陕西国际商贸学院