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摘要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)是集人工智能、人體交互和計算機技術(shù)等于一身的科學技術(shù)?？茖W技術(shù)的不斷發(fā)展更加快速了技術(shù)更新，與此同時，人們對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的使用需求也隨之增長。因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各行各業(yè)中的應用范圍不斷增加，其在3d動畫場景平面設計中的應用更是促進了3D動畫行業(yè)的發(fā)展，為人們打開了新世界的大門，在一定程度上，該技術(shù)的應用也促進了我國社會的進步與發(fā)展?；诖?，將兩者之間的關(guān)系作為入手點對其設計方法與具體應用進行探討。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；3D動畫場景；平面設計

三維重建技術(shù)的出現(xiàn)讓越來越多的人看到了平面設計的新曙光，二維場景的簡單應用已經(jīng)不能滿足人們的使用需求。目前來說，我國多數(shù)3D動畫場景的重建都是將觀察者本身作為中心點的，這在一定程度上限制了動畫場景的呈現(xiàn)深度?；诖耍斜匾獙赢媹鼍氨澈笕啃畔⑻崛〉葐栴}進行思考。與此同時，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用范圍及對3D動畫場景平面設計影響的不斷增加，計算復雜、3D動畫場景畫質(zhì)較低及資金投入較大等問題也不斷凸顯?；诖?，很有必要對基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D動畫場景平面設計過程等進行回顧與反思。

1虛擬現(xiàn)實技術(shù)與3D動畫場景平面設計之間的聯(lián)系

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在以計算機技術(shù)為基礎的，其發(fā)展及應用需要使用多種軟件及硬件。3D動畫場景平面設計究其本質(zhì)就是工作人員利用3D軟件對虛擬世界進行構(gòu)造，在此過程中，工作人員需要時刻遵循平面設計的特殊要求及場景及案例的特殊構(gòu)造，并且需要以作品為主對其進行材質(zhì)增加或打光等操作。部分3D動畫場景平面設計圖還需要進行運動軌跡的設定。設計工作結(jié)束以后，計算機通過自動計算對動畫進行處理，從而輸出。就虛擬現(xiàn)實技術(shù)本身而言，其主要是為人們創(chuàng)建虛擬世界，從而為更多的客戶提供良好的個人體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在3D動畫場景平面設計中的應用有諸多優(yōu)點，例如能夠使人們從多元化的角度感知世界，為其提供完整的視覺感受、聽覺感受與觸覺感受。與此同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的處理還讓人們極可能真實地感知虛擬世界中的各種畫面，交互性極強。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是通過3D模型的建設誕生的。虛擬世界模型的建立往往是通過建模軟件實現(xiàn)的。在計算機處理畫面及圖像輸出過程中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的使用能夠為3D動畫場景的平面設計提供諸多思路。由此可見，兩者之間是相輔相成的。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在人們對3D動畫技術(shù)使用欲望不斷增強的背景下產(chǎn)生的，主要是為了滿足人們對于平面空間內(nèi)實現(xiàn)自由交互的愿望。嚴格意義上來說，兩者之間具有一定的相似性，部分專業(yè)人員認為虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是3D動畫場景設計的延展。自由交互是虛擬現(xiàn)實技術(shù)與3D動畫場景平面設計互補的主要表現(xiàn)。相對而言，3D動畫場景平面設計更加強調(diào)作品的藝術(shù)性，但在交互性方面有所缺乏，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合有效地彌補了這一不足，不僅確保作品的藝術(shù)表現(xiàn)力不受影響，也為大眾提供了良好的交互體驗。

23D動畫場景平面設計方法

目前，我國常用的3D動畫場景平面設計方法主要有改進方法和雙目視覺法兩種。有關(guān)實驗證明，對上述兩個不同的方法下動畫場景點的云計算時間進行對比結(jié)果發(fā)現(xiàn)前者的計算時間更具優(yōu)勢。之所以如此是因為，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與3D動畫平面設計的結(jié)合通常是在以動畫場景深度信息為中心的網(wǎng)格節(jié)點的支撐下完成的。此過程需要加強對動畫場景圖像特征的觀察，用辯證的觀點對三維點云之間的關(guān)系等進行系統(tǒng)分析。之后，在ICP法的指引下優(yōu)化動畫場景圖像點云的配置，從而獲取最終的三維點云，具體數(shù)值如圖1所示。此后，通過對上述兩種方式下3D動畫場景平面設計的性能指標參數(shù)的定位距離方誤差進行辯證分析與計算，改進方法同樣具有優(yōu)勢。如圖2所示。這主要是因為基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)下得3D動畫場景平面設計要想獲取最終的域權(quán)值及灰度域權(quán)值就必須對動畫場景圖像徑向、切向畸變下的坐標數(shù)據(jù)進行跟蹤，通過多次迭代對上述內(nèi)容進行補償處理，最后利用雙邊濾波法進行適當處理。在現(xiàn)階段及未來的3D動畫場景平面設計過程中需要采用上述方案。即首先通過網(wǎng)格節(jié)點的建立及數(shù)據(jù)分析完成深度坐標值的獲取，據(jù)此對動畫場景的深度圖像進行繪制與重建。該過程還能夠在潛移默化中完成對平滑噪聲的預處理。將動畫場景圖像特征點與三維點云關(guān)系的分析作為入手點，對動畫場景圖像的三維特征點進行系統(tǒng)性總結(jié)。ICP法的應用使得3D動畫場景模型構(gòu)建的精準度大大提升。

3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在3D動畫場景平面設計中的應用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)與3D動畫場景平面設計的結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)在虛擬環(huán)境中建設指定場景。與此同時，計算機技術(shù)等的實用還能夠在場景建設過程中快速發(fā)現(xiàn)問題并指導有關(guān)工作人員確定解決方案，這對于產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展來說是尤為重要的。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在3D動畫場景平面設計中的應用也能夠幫助人們更加深入地對作品的內(nèi)涵進行理解與體會，真實地感知現(xiàn)實場景的巨大魅力。不論是通過3D動畫場景平面設計還原歷史畫面還是對新的事物進行設計都能夠凸顯兩者結(jié)合的現(xiàn)實意義。

3.1建模。建模是3D動畫場景平面設計的基礎。在此過程中，工作人員往往利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對動畫人物模型機動畫場景進行簡單的制作，必要時工作人員還會聯(lián)合人機交互、動畫人物模仿等技術(shù)強化系統(tǒng)，不斷增強平面設計的真實程度，優(yōu)化質(zhì)感體驗。事實上，在技術(shù)應用之前，工作人員必須對設計工作完成所需要的各種素材進行匯總與分類。一般來說，3D動畫場景平面設計的項目中通常包含諸多建筑物與自然場景元素。這些元素的收集通常需要航拍，此時對其素材內(nèi)容進行篩選就十分有必要。這主要是因為，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與3D動畫場景平面設計的結(jié)合需要大量的真實數(shù)據(jù)作為支撐點，一方面增加平面設計的真實程度，另一方面也確?？蛻舻氖褂皿w驗。建模過程中，工作人員通常會將物體發(fā)生形變的過程保留下來，這主要是為了不斷觀察物體動力學的各種特點，從而更好地為場景設計服務。除此以外，三維掃描儀的使用也是建模過程的關(guān)鍵，其同樣是為了增加平面設計的真實性，增加靈活狀態(tài)，同時對掃描所產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)進行保存與分析。

3.2動作捕捉。動作捕捉的內(nèi)容往往是普通攝像機很難拍攝到的，通過三維動畫制作軟件動作捕捉系統(tǒng)對物體運動信息進行跟蹤實現(xiàn)的。此過程同樣需要經(jīng)過計算機處理并對所獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)進行保存。工作人員通過對上述數(shù)據(jù)進行分析了解運動物理的真實狀態(tài)從而有針對性地進行調(diào)整。這樣的設計不僅能夠確保實際場景的還原，還能夠讓客戶親身參與其中，逐漸拉面物體與客戶之間的距離。自然變化的場景與真實的視覺感受、觸覺感受等讓客戶身臨其境。當然，動作捕捉的完成及3D動畫平面場景的設計也有通過手動調(diào)制實現(xiàn)的，但該調(diào)制方法不僅會浪費大量的時間，降低動畫制作效率，還需要大量的人力資源，源源不斷地投入資金。很顯然，這樣的設計方法并不是最佳選擇。虛擬技術(shù)與3D動畫場景平面設計的結(jié)合不僅大大減少了資金的利用，還提升了平面設計的效率，動畫設計的真實性也得到了加強，動畫制作的經(jīng)濟型得以凸顯。

3.3調(diào)節(jié)。根據(jù)客戶不同的需求及制作內(nèi)容的不同，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與3D動畫場景平面設計往往粗腰采用不同的組合形式或制作方式。與此同時，工作人員還需要對動作捕捉系統(tǒng)獲取的各種數(shù)據(jù)進行觀察與分析，從而更加有目的性地對實用技術(shù)進行調(diào)節(jié)，進一步提升場景設計的真實感。3D動畫場景平面設計中調(diào)節(jié)技術(shù)的應用不僅能夠幫助工作人員把握數(shù)據(jù)特點，插入與疊加等方式的應用還能夠達到修整數(shù)據(jù)的目的。數(shù)據(jù)調(diào)整完成之后，一方面要保證該數(shù)據(jù)組能夠滿足制作需求，另一方面還要根據(jù)此數(shù)據(jù)組對后續(xù)平面設計的相關(guān)機制進行調(diào)節(jié)。在平面設計難度較大且摻雜元素較多的情況下，該調(diào)解機制的應用能夠為工作人員提供能夠適用于多種情況的應用系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能夠完成前向動力學的調(diào)節(jié)，還能夠根據(jù)實際需求進行反向動力學調(diào)節(jié)，避免了工作人員的人工選擇。這樣的設計方式會大大增加場景平面設計的規(guī)范性，有助于工作效率的提升。值得提醒的是，部分工作人員在3D動畫場景平面設計過程中過于重視功能的強化，忽視了復雜程度的調(diào)整，使得整體系統(tǒng)較為雜亂，亦或者注重復雜程度的調(diào)整，忽視了功能的完善及畫面的強化。這就要求工作人員使用計算機技術(shù)等進行調(diào)整時注重尋找功能強化與復雜程度之間的發(fā)展平衡。

4結(jié)語

在3D動畫場景平面設計過程中使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于動畫畫面真實性的增加及生動性的凸顯尤為重要，兩者的強強聯(lián)合不僅能夠大大減少資金的投入，還能夠縮短動畫制作時間，給予客戶更好的使用體驗。不論是在調(diào)節(jié)過程中，還是動作捕捉過程中兩者之間都是互補的發(fā)展關(guān)系。事實證明，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與3D動畫平面場景的設計對于三維動畫整體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展所起到的促進作用是無可替代的。要想實現(xiàn)三維動畫產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，有關(guān)工作人員還需要在工作過程中加強對功能強化與復雜程度之間平衡點的考量，最大程度上實現(xiàn)質(zhì)感與量感的雙贏，為三維動畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來更多的機遇。

作者:李艷麗 單位:汶上縣高級職業(yè)技術(shù)學校