3d動(dòng)畫(huà)范文

導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇3d動(dòng)畫(huà)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1 XNA實(shí)現(xiàn)3d模型顯示的基本原理

通過(guò)XNA進(jìn)行3D繪圖就像用手持?jǐn)z像機(jī)錄制視頻。3D空間的坐標(biāo)是一個(gè)三維的坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系也叫做世界坐標(biāo)系，以坐標(biāo)(0, 0, 0)為中心原點(diǎn)。在三維空間里面，繪制一個(gè)場(chǎng)景需要兩個(gè)基本的組成部分：空間里面放置的物體和空間里面放置的攝像機(jī)（使它指向某一個(gè)特定的方向）。只有那些出現(xiàn)在攝像機(jī)里面的物體才會(huì)出現(xiàn)在場(chǎng)景中。因此，開(kāi)發(fā)者首先需定義攝像機(jī)所在的位置、它的指向，以及其它各種屬性。XNA中的攝像機(jī)由兩個(gè)矩陣對(duì)象構(gòu)成：視圖（view）矩陣和投影（projection）矩陣。視圖矩陣存放以下信息：攝像機(jī)所在的位置、所指的方向和角度。投影矩陣存放以下信息：視角和視覺(jué)范圍等等。通過(guò)設(shè)定正確的攝像機(jī)參數(shù)，就可以在畫(huà)面中顯示3D物體。

2 走馬燈3D動(dòng)畫(huà)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 搭建XNA開(kāi)發(fā)環(huán)境

本文使用XNA Game Studio 4.0，它是Microsoft Visual Studio集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）的擴(kuò)展，目的是輔助XNA游戲的開(kāi)發(fā)。XNAGame Studio 4.0可以在Visual Studio 2010的多種版本上運(yùn)行。XNA Game Studio 4.0的安裝非常簡(jiǎn)單，只需根據(jù)安裝向?qū)б徊讲綀?zhí)行即可，但在安裝之前，必須先安裝Visual Studio 2010標(biāo)準(zhǔn)版或更高版本（需要安裝C#語(yǔ)言支持組件）。

2.2 創(chuàng)建XNA項(xiàng)目及3D攝像機(jī)

啟動(dòng)Visual Studio，然后選擇FileNew Project。當(dāng)新建項(xiàng)目窗口出現(xiàn)后，在窗口左邊的菜單選擇Visual C#XNA Game Stu dio 4.0，接著選擇窗口右邊的Windows Game 4.0作為模版，并將項(xiàng)目命名為3D Lantern，為項(xiàng)目選擇存放目錄，然后點(diǎn)擊OK。完成項(xiàng)目創(chuàng)建后,Visual Studio將自動(dòng)生成Program.cs和Game1.cs，其中Program.cs文件中，僅使用Main方法創(chuàng)建了一個(gè)類型為Game1的對(duì)象，并執(zhí)行Game1的Run方法，而程序的真正核心在于Game1.cs文件中。 在Game1.cs中有幾個(gè)重要方法，其中Initialize方法被用來(lái)初始化變量和其它與Game1對(duì)象相關(guān)的對(duì)象，LoadContent方法在Initialize方法之后被調(diào)用，將會(huì)載入游戲所需要的一切圖形及其它內(nèi)容，包括圖像、模型和音效等。當(dāng)LoadContent方法調(diào)用完成后，Game1對(duì)象將進(jìn)入游戲循環(huán)。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，幾乎所有的游戲，都使用某種形式的游戲循環(huán)。在XNA中，游戲循環(huán)反復(fù)調(diào)用Update方法和Draw方法。一般情況下，Draw方法用于繪圖，而Update用于實(shí)現(xiàn)諸如物體移動(dòng)、碰撞檢測(cè)、更新分?jǐn)?shù)等業(yè)務(wù)邏輯。接下來(lái)是創(chuàng)建3D攝像機(jī)，在項(xiàng)目中創(chuàng)建新的游戲組件，右鍵點(diǎn)擊項(xiàng)目名，選擇Add New Item，在Add New Item窗口右邊的模版列表里面，選擇Game Component。把組件命名為Camera.cs，然后單擊Add按鈕。在Camera.cs類中，添加兩個(gè)類成員變量來(lái)表示攝像機(jī)的視圖矩陣和投影矩陣：public Matrix view {get; protected set;}public Matrix projection { get; protected set; }并在Camera的構(gòu)造方法，增加代表攝像機(jī)初始位置、目標(biāo)和向上方向的三個(gè)參數(shù)。Camera類構(gòu)造方法具體的代碼如下：public Camera(Game game, Vector3 pos, Vector3 target, Vector3 up): base(game){view = Matrix.CreateLookAt(pos, target, up); //用于初始化視圖矩陣projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(MathHelper.PiOver4,(float)Game.Window.ClientBounds.Width /(float)Game.Window.ClientBounds.Height,1, 1000);//用于初始化投影矩陣}Camera類的實(shí)例化可放在Game1類的Initialize方法中，具體如下：camera = new Camera(this, new Vector3(-400, 0, 0),new Vector3(0,0,0), Vector3.Up); // Camera類的實(shí)例化，表示在坐標(biāo)(-400, 0, 0)處創(chuàng)建一個(gè)攝像機(jī)，并讓攝像機(jī)朝向原點(diǎn)。Components.Add(camera);

2.3 在項(xiàng)目中加載走馬燈模型

一個(gè)復(fù)雜的3D模型應(yīng)該是在3D建模程序中制作的，這些3D模型可以保存為一個(gè)文件。 本例中使用了3ds Max[3]制作的走馬燈模型（如圖1），并將其導(dǎo)出為lantern.fbx文件。XNA提供了一個(gè)默認(rèn)的Model素材管道可以從fbx文件加載模型。具體操作如下：首先將lantern.fbx文件導(dǎo)入到XNA Game Stu dio中，可通過(guò)右擊項(xiàng)目的Content文件夾選擇Add Existing Item實(shí)現(xiàn)。然后在Game1.LoadContent方法中將模型綁定到這個(gè)變量:model = Content.Load<Model>(@"models\lantern");

2.4 走馬燈3D模型繪制

完成走馬燈3D模型加載后，就在Draw方法中添加以下代碼繪制它了，以下是將走馬燈繪制到場(chǎng)景所需的關(guān)鍵代碼。Matrix[] transforms = new Matrix[model.Bones.Count];model.CopyAbsoluteBoneTransformsTo(transforms);foreach (ModelMesh mesh in model.Meshes){foreach (BasicEffect be in mesh.Effects){be.EnableDefaultLighting();be.Projection = camera.projection;be.View = camera.view;be.World = transforms[mesh.ParentBone.Index]*Matrix.Identity;}mesh.Draw();}在大多數(shù)情況下，一個(gè)模型可能由幾個(gè)成員構(gòu)成，而這些成員無(wú)法再分成更小的成員。每個(gè)成員的幾何數(shù)據(jù)以ModelMesh對(duì)象的形式存儲(chǔ)，而ModelMesh對(duì)象是存放在Model的Meshes集合中。成員的位置數(shù)據(jù)以Bone對(duì)象的形式存儲(chǔ)，而B(niǎo)one對(duì)象是存放在Model的Bones集合中。每個(gè)ModelMesh對(duì)象包含指向Bone對(duì)象的引用，而一個(gè)Bone對(duì)象包含指向父Bone的引用，它必須連接到這個(gè)父Bone。通過(guò)這種方式，可以將所有Bone對(duì)象連接到一起。

2.5 讓走馬燈動(dòng)起來(lái)

到目前為止，我們已經(jīng)可以在屏幕上繪制出走馬燈的3D模型，但這個(gè)模型還是靜止不動(dòng)的。為了讓走馬燈動(dòng)起來(lái)，需要對(duì)Game1.cs對(duì)一些修改。首先，在Game1的成員中增加并初始化一個(gè)rotation矩陣，同時(shí)還需增加一個(gè)GetWorld方法用來(lái)將走馬燈放置在世界坐標(biāo)系中合適的位置：Matrix rotation = Matrix.Identity;public Matrix GetWorld(){rotation *= Matrix.CreateRotationY(MathHelper.Pi / 180);//rotation變量表示在每一幀中以圍繞Y軸多旋轉(zhuǎn)1度的速度更新return rotation;}然后將Draw方法中的be.World = transforms[mesh.ParentBone.Index]*Matrix.Identity;修改為be.World = transforms[mesh.ParentBone.Index]* GetWorld();這樣就可得到走馬燈的動(dòng)畫(huà)效果（見(jiàn)圖2）。還需要說(shuō)明的是，所有3D圖像旋轉(zhuǎn)、縮放和平移的本質(zhì)都是進(jìn)行矩陣乘法。Matrix.Identity所代表的矩陣稱之為單位矩陣，而GetWorld方法返回的結(jié)果也是一個(gè)矩陣。矩陣A*B與B*A的結(jié)果往往不相同，因此，上述代碼如改為be.World = GetWorld()*transforms[mesh.ParentBone.Index];則會(huì)出現(xiàn)走馬燈模型的各個(gè)成員部件（ModelMesh）各自旋轉(zhuǎn)的異常效果（圖3）。

篇2

影片講述了公元1405年至1433年，明代航海家鄭和率領(lǐng)由近300艘船只和近3萬(wàn)人組成的龐大船隊(duì)，從南京出發(fā)，七下西洋的傳奇歷史事件。片中既有驚心動(dòng)魄的海難和海戰(zhàn)，也有海市蜃樓亦幻亦真的海上奇觀，還展現(xiàn)了形形的海洋生物、美輪美奐的海底世界。同時(shí)，再現(xiàn)了明代中國(guó)、明都南京的繁華盛景，展現(xiàn)了大國(guó)風(fēng)范，華夏文明。

3D動(dòng)畫(huà)電影《鄭和1405》即將在全國(guó)上映，經(jīng)過(guò)兩年多的辛苦，總算交了一份答卷，影片的好壞自然由觀眾評(píng)說(shuō)，但在漫長(zhǎng)的創(chuàng)作過(guò)程中有很多感觸，尤其是第一次制作一部大型動(dòng)畫(huà)電影，更值得自己總結(jié)。

從兩年前接手這部動(dòng)畫(huà)電影開(kāi)始，就知道這不是一般意義上的動(dòng)畫(huà)片。鄭和在我國(guó)乃至世界都是一個(gè)標(biāo)志性的人物，他是我國(guó)第一位走向世界的航海家，帶領(lǐng)著最大的船隊(duì)——人數(shù)最多、船體最大、時(shí)間跨度最長(zhǎng)、行程最遠(yuǎn)……從政治到經(jīng)濟(jì)，文化與交流，這段被傳頌至今的輝煌歷史和巨人形象，在每一個(gè)歷史階段都曾得到巨大的反響。把這樣一個(gè)歷史題材重新搬上銀幕，對(duì)參與創(chuàng)作的人是幸運(yùn)，也是壓力和挑戰(zhàn)。

大幕拉開(kāi)，首先啟動(dòng)的是大綱。我們組織了不同年齡、不同地位、不同行業(yè)的各方代表召開(kāi)座談會(huì)，集思廣益。政府也給了指導(dǎo)性意見(jiàn)，“要做中國(guó)最好的”、“打造中國(guó)的《阿凡達(dá)》”。我們決心，把握機(jī)會(huì)，要做到自己的最好。

我們想打破過(guò)去的框框，刻意找了幾個(gè)年輕的作者，希望在故事框架、敘述風(fēng)格上能有所突破，語(yǔ)言更時(shí)尚。

大綱像雪片般的飄來(lái)，少到幾百字多到上萬(wàn)字，形式多樣，品種繁多。然而，距離我們的想象相差甚遠(yuǎn)：鄭和已非鄭和，歷史不再有余味，那種厚重的輝煌變成了兒戲，人物的歷史使命成了搞笑元素。

慎重起見(jiàn)，我們又特邀了文學(xué)家、動(dòng)漫專家和歷史學(xué)家、兒童文學(xué)作者共同把脈。專家意見(jiàn)也出現(xiàn)了分歧，有的說(shuō)：動(dòng)畫(huà)片就是給兒童看的，不要緊，好玩就行。有的說(shuō)：這是一個(gè)嚴(yán)肅的題材，輝煌的歷史豈能兒戲。

其實(shí)，不是年輕作者沒(méi)寫(xiě)好，而是我們對(duì)動(dòng)畫(huà)片的認(rèn)識(shí)有偏差。社會(huì)對(duì)動(dòng)畫(huà)片的普遍共識(shí)就是：動(dòng)畫(huà)片=兒童片。由于受眾群偏重于低齡兒童，所以在選材上，我國(guó)動(dòng)畫(huà)作品的選題大多以寓言故事、神話傳說(shuō)、歷史兒童故事等改編而成，缺乏想象力與創(chuàng)造力，較多老套，范圍狹窄。

不足就需要學(xué)習(xí)，為了達(dá)到國(guó)際高標(biāo)準(zhǔn)，團(tuán)隊(duì)人員先后與美國(guó)、法國(guó)、日本、韓國(guó)等動(dòng)畫(huà)界的同行進(jìn)行了深度的交流，從創(chuàng)作與技術(shù)革新上反復(fù)溝通，他們先進(jìn)的創(chuàng)作思想和技術(shù)運(yùn)用，在觀念和思維上給了我們實(shí)質(zhì)性的啟示。

首先打破慣性思維，動(dòng)畫(huà)片不是兒童的專利，不糾結(jié)年齡的劃分，3D動(dòng)畫(huà)對(duì)我們來(lái)講只是一種藝術(shù)形式，是一種制作手段。觀念統(tǒng)一以后，接下來(lái)就是主題，要說(shuō)什么？怎么說(shuō)？核心思想是什么？

鄭和日記中有這樣的描述：“其西域之西，迤北之北，固遠(yuǎn)矣，而程途可計(jì)。若海外諸番，實(shí)為遐壤，皆捧琛執(zhí)贄，重譯來(lái)朝。皇上嘉其忠誠(chéng)，命和等統(tǒng)率官校、旗軍數(shù)萬(wàn)人，乘巨舶百余艘，赍幣往賚之，所以宣德化而柔遠(yuǎn)人也。”當(dāng)時(shí)的中國(guó)，帶著錢(qián)和禮物與他國(guó)交往，宣傳道德文化，禮儀之邦以禮待人，結(jié)果是“若海外諸番，實(shí)為遐壤，皆捧琛執(zhí)贄，重譯來(lái)朝”——禮尚往來(lái)，各國(guó)不斷的回訪。短短幾句，呈現(xiàn)出一片祥和的世界。“和”就是故事的核心，也是影片的主題。

接下來(lái)，就需要故事來(lái)烘托主題，而編織故事就需要矛盾。

鄭和在航海的過(guò)程中，最大的敵人就是海盜陳祖義。他們霸占海上要道，掠奪來(lái)往商船，濫殺無(wú)辜，無(wú)惡不作，是當(dāng)時(shí)的海上毒瘤，把他設(shè)置為主要矛盾比較合適。次要矛盾來(lái)自內(nèi)部和自然災(zāi)害，鄭和七下西洋，經(jīng)歷了二十八年時(shí)間跨度，創(chuàng)下了諸多航海傳說(shuō)，各種矛盾必然存在，只是如何選擇典型故事，來(lái)表現(xiàn)人與人、人與自然、人與海洋生物的各種關(guān)系。

故事怎么說(shuō)？如何構(gòu)架？一部電影的長(zhǎng)度不可能面面俱到的展示。娓娓道來(lái)，跳躍型敘事……嘗試了多種方式，都覺(jué)得不好，最后，一個(gè)小道具，解決了問(wèn)題。

通過(guò)鄭和“記錄”航海日記這條線索，我們想到了筆、墨、紙、硯、洗等一些相關(guān)的文房用品。有人提到了筆洗，每當(dāng)行筆記錄時(shí)，都會(huì)在筆洗中留下余墨，每一段經(jīng)歷都可以沉積在筆洗中。猶如醍醐灌頂，大家的思路頓時(shí)被打開(kāi)了。

慢慢地，筆洗又被豐富成青花瓷。青花瓷是中國(guó)特色，又是明代海外諸番追捧的寶物。動(dòng)畫(huà)的特性能賦予青花瓷生命，夜晚，在特定的時(shí)間氣候條件下，筆洗能把鄭和當(dāng)年的影像神奇地還原出來(lái)。

確定了這一道具，故事很快被構(gòu)架起來(lái)，原本零散的橋段可以有效的連接，故事不再需要?dú)v史的時(shí)間順序，而是用兩條平行敘事線，現(xiàn)代與過(guò)去，時(shí)而交叉，時(shí)而各自發(fā)展，形斷神不斷，展示了鄭和與大海的情結(jié)，明代與諸番的和睦，船隊(duì)與海盜的激烈戰(zhàn)爭(zhēng)等奇遇、奇景、奇事。

篇3

關(guān)鍵詞：3D動(dòng)畫(huà)；VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）；絲路文化

1 絲路文化簡(jiǎn)介

絲綢之路并不是現(xiàn)實(shí)意義上的一條道路或者路線，而是用于描述古代中國(guó)與世界各國(guó)和地域之間的貫通古今的陸上（廣闊的歐亞大陸）和海上（太平洋、印度洋、大西洋）的經(jīng)濟(jì)以及文明交流的一片區(qū)域。除了經(jīng)過(guò)陸上線路中國(guó)古代的絲綢、茶葉、陶瓷器等大量名貴物品和造紙術(shù)、火藥、經(jīng)典著書(shū)等科學(xué)文化知識(shí)傳到非洲和歐洲等地，也經(jīng)過(guò)海上區(qū)域傳播到美洲等世界各個(gè)地方。所以，學(xué)術(shù)界習(xí)慣于將這些陸上與海上的交通區(qū)域合并稱之為“絲綢之路”。陸上的稱“陸上絲綢之路”。海上的稱“海上絲綢之路”然后將沿這些絲路區(qū)域所流傳和衍生的文化以及周邊產(chǎn)物稱為“絲路文化”。“絲綢之路”這個(gè)名稱表達(dá)了世界各地的人民對(duì)古代東西方文化交流的認(rèn)可以及對(duì)人類未來(lái)“地球村”的希望。赫爾曼在1910年所著的《中國(guó)和敘利亞之間的古代絲路》進(jìn)一步確立了這一概念。這個(gè)概念告訴我們：古代中國(guó)與西方世界是以絲綢為媒介獲得接觸與溝通的。

2 3D虛擬動(dòng)畫(huà)技術(shù)簡(jiǎn)介

3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)，是新時(shí)代下信息化技術(shù)部分的隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的蓬勃發(fā)展而興起的一種新型的傳媒技術(shù)手段。該技術(shù)主要通過(guò)3D動(dòng)畫(huà)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，3D動(dòng)畫(huà)軟件的功能就是可以使用計(jì)算機(jī)等硬件設(shè)施來(lái)建造一個(gè)類似與真實(shí)或者完全虛擬的世界，在這個(gè)世界中，3D動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)師可以按照需求來(lái)建立場(chǎng)景以及模型，然后采用虛擬攝像機(jī)對(duì)于模型的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行記錄，最后按需求為模型設(shè)定規(guī)定的各種動(dòng)畫(huà)參數(shù)以及模型的材質(zhì)，并打上燈光。當(dāng)所有的步驟完成以后就可以讓計(jì)算機(jī)上的軟硬件結(jié)合進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)算，生成最后的動(dòng)畫(huà)畫(huà)面。在這種技術(shù)越來(lái)越成熟的今天，三維動(dòng)畫(huà)的精確性、真實(shí)性、無(wú)限制的可操作性以及趣味性可以達(dá)到各種需要的效果，所以醫(yī)學(xué)、教育、軍事、娛樂(lè)等諸多領(lǐng)域都有采用這種傳媒技術(shù)。例如在影視廣告制作方面，3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)可以制作出爆炸、下雨以及虛擬場(chǎng)景等各種各樣的近乎真實(shí)場(chǎng)景的效果，這項(xiàng)新技術(shù)可以滿足導(dǎo)演很多大膽的想法，有時(shí)也可以節(jié)約成本，而且可以給予觀眾全新的視覺(jué)體驗(yàn)，因此受到了眾多制作人和觀眾的歡迎。同樣，3D動(dòng)畫(huà)在建筑領(lǐng)域也得到了很大程度的運(yùn)用，從起初的電影電視中的3D場(chǎng)景到現(xiàn)實(shí)中房地產(chǎn)對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用，恢復(fù)真實(shí)場(chǎng)景的技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟，還原的場(chǎng)景也越來(lái)越真實(shí)。這種技術(shù)的發(fā)展和成熟可以給為通過(guò)3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)還原絲綢之路原貌的展現(xiàn)形式帶來(lái)便捷技術(shù)手段，也可以為宣揚(yáng)絲路文化的媒介方式提供一種全新的方向。

3 VR技術(shù)簡(jiǎn)介

VirtualReality的簡(jiǎn)稱VR技術(shù)，中文是虛擬現(xiàn)實(shí)的意思，也稱之為人工環(huán)境或者靈境技術(shù)。隨著3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)的發(fā)展以及軟硬件的升級(jí)，廣泛應(yīng)用于房地產(chǎn)、觀光了旅游、酒店餐飲、博物館展覽展示，地鐵、車站等各行各業(yè)的項(xiàng)目展示以及宣傳領(lǐng)域。用戶可以與虛擬環(huán)境進(jìn)行人機(jī)交互就是VR技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)，將傳統(tǒng)的被動(dòng)式觀看變成更真切地體驗(yàn)互動(dòng)，“售樓寶”就是應(yīng)用在房地產(chǎn)領(lǐng)域的一個(gè)電影的案例。我們的VR技術(shù)要結(jié)合3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)來(lái)完成整個(gè)展示形式。我們可以結(jié)合VR技術(shù)給予人們對(duì)于絲路文化更加直觀、有效的認(rèn)識(shí)方式和切身體驗(yàn)。

4 絲路文化與3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)

聯(lián)合國(guó)教科文組織在2014年將絲綢之路整體列入世界文化遺產(chǎn)名錄，從這一點(diǎn)中可以得出絲綢之路的重要文化意義及其影響。中國(guó)的絲路文化作為絲路文化整體中極其重要的一大部分，而且中國(guó)作為絲路文化交流與融合的參與者和發(fā)源地，我們每一個(gè)文化工作者都應(yīng)該利用好這個(gè)文化標(biāo)簽，對(duì)我們的文化遺產(chǎn)的研究、整理、和保護(hù)的同時(shí)，也應(yīng)該做好文化“走出去”戰(zhàn)略，將絲路文化推向更大的平臺(tái)，讓更多的人更加深刻地理解絲路文化的內(nèi)涵。

毋庸置疑，無(wú)論是經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還是文化的建設(shè)都離不開(kāi)文化的交流與傳播。著名傳播學(xué)大師格雷厄姆.莫多克說(shuō)過(guò)，“傳播系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)生活中的重要性，在所謂的數(shù)碼資本主義代替了工業(yè)資本主義以后顯得尤為突出”。可見(jiàn)現(xiàn)在時(shí)代背景下傳媒技術(shù)的發(fā)展對(duì)于濟(jì)發(fā)展來(lái)說(shuō)有多么重要的作用。例如報(bào)紙，廣播，電視電腦等大眾傳媒手段在文化傳播以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面起到了不可或缺的巨大作用力。隨著科技手段的不斷發(fā)展和進(jìn)步，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新媒體技術(shù)在迅速傳播信息，社會(huì)輿論和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)文化交流以及發(fā)展方面獨(dú)領(lǐng)。3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)也隨著新媒體傳播的興盛而蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多的觀眾享受3D動(dòng)畫(huà)視頻給他們帶來(lái)的視覺(jué)盛宴，3D動(dòng)畫(huà)師也根據(jù)觀眾的需求制作出越來(lái)越好的動(dòng)畫(huà)作品，技術(shù)手段也越來(lái)越成熟。

在這個(gè)新時(shí)代，新媒體技術(shù)的發(fā)展隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也欣欣向榮，而且迅速并且深刻的融入人們生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。清華大學(xué)的教授熊澄宇認(rèn)為：新媒體是個(gè)相對(duì)的概念，在媒體發(fā)展的過(guò)程中，不斷有新媒體涌現(xiàn)出來(lái)，報(bào)紙相對(duì)于圖書(shū)來(lái)說(shuō)是新媒體，廣播對(duì)于報(bào)紙來(lái)說(shuō)是新媒體。新媒體又是個(gè)時(shí)間概念。在一個(gè)具體的時(shí)間段內(nèi)，總有一種代表這個(gè)時(shí)代的新媒體。新媒體還是個(gè)發(fā)展的概念，當(dāng)前期發(fā)展的基本趨勢(shì)是整合媒體，主要表現(xiàn)為數(shù)字化，互動(dòng)化，寬頻化，移動(dòng)化和人性化。從他的觀點(diǎn)可以看出，新媒體在當(dāng)前時(shí)代下仍是一個(gè)有很大發(fā)展空間的概念，我們可以從各個(gè)點(diǎn)去豐富它，讓它更加成熟和豐滿。而3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)正是豐富新媒體的一種技術(shù)手段，可以通過(guò)這種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)讓新媒體傳播手段更加迎合大眾口味。3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)給予觀眾的真實(shí)的體驗(yàn)以及效果是其他技術(shù)手段所滿足不了的，我們應(yīng)該大力發(fā)展3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)和VR技術(shù)來(lái)對(duì)我們的絲路文化進(jìn)行視覺(jué)還原和展示，盡最大努力給予大眾最真實(shí)，最深刻，最有趣味性的視覺(jué)的感官上的體驗(yàn)。

5 3D動(dòng)畫(huà)以及VR技術(shù)與絲路文化傳播的優(yōu)勢(shì)

隨著全世界各地電視電腦，手機(jī)移動(dòng)終端以及互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的普及，新媒體技術(shù)已經(jīng)無(wú)處不在，無(wú)時(shí)不顯。我們的VR虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)館也隨著3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)的發(fā)展逐漸在一些大中型城市建立起來(lái)，并且受到了青少年群體甚至中老年人的青睞。

第一，3D動(dòng)畫(huà)和VR技術(shù)相結(jié)合豐富了絲路文化傳播方式。3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)用文字，圖片，視頻等多種渠道和形式展示絲路文化，加之VR體驗(yàn)館的虛擬還原絲綢之路場(chǎng)景，可以讓受眾群體接收到豐富的資源和全面的信息。它在傳播絲路文化的同時(shí)，也在創(chuàng)造這新的新媒體形式。以絲路文化成功申遺為例，相比較傳統(tǒng)的文字介紹，圖片展示以及錄像記錄手段，3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)和VR技術(shù)可以更加直觀，真實(shí)的讓大眾感受到絲路文化的魅力和內(nèi)涵。而且3D動(dòng)畫(huà)還在可以在微博，微信等W絡(luò)平臺(tái)中迅速傳播，我們可以借此來(lái)增強(qiáng)公眾對(duì)于絲路文化的再關(guān)注和再傳播以及提高絲路文化的影響力。

第二，3D動(dòng)畫(huà)和VR技術(shù)使絲路文化傳播更具互動(dòng)性。3D動(dòng)畫(huà)這種新媒體的傳播媒介的發(fā)展，相比傳統(tǒng)的媒體傳播媒介的單向流動(dòng)，3D動(dòng)畫(huà)的雙向流動(dòng)使得受眾擁有更多的主動(dòng)權(quán)以及更高的互動(dòng)體驗(yàn)。例如，大眾可以根據(jù)自己對(duì)于絲路文化的認(rèn)識(shí)和興趣點(diǎn)，通過(guò)3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)直接表達(dá)自己的想法和情感，創(chuàng)作和發(fā)表自己的作品，也可以讓大眾來(lái)對(duì)于我們的動(dòng)畫(huà)作品來(lái)進(jìn)行賞析和點(diǎn)評(píng)。

第三，3D動(dòng)畫(huà)和VR技術(shù)使絲路文化傳播更具高效性。3D動(dòng)畫(huà)的交互性和界面的趣味性，VR技術(shù)的真實(shí)性和科技感。不僅會(huì)給大眾帶來(lái)一場(chǎng)美麗的視覺(jué)盛宴，提高大眾對(duì)于絲路文化的認(rèn)識(shí)和理解，也會(huì)以最快的速度給予大眾最直觀的信息，這樣大眾可以通過(guò)有趣而有效的動(dòng)畫(huà)視頻和VR體驗(yàn)來(lái)最便捷，有效的了解絲路文化。所以，我們要充分利用好3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)和VR技術(shù)，以此來(lái)提升絲路文化的影響力，達(dá)到最大效果的傳播力度。

當(dāng)然，文化傳播中“速食化”“分眾化”“零碎化”等消費(fèi)特征在新時(shí)代傳播媒介中也不斷凸顯。這就要求我們?cè)谕黄苽鹘y(tǒng)以及做好傳播文化手段的同時(shí)，也需要加強(qiáng)對(duì)于絲路文化內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)和著重介紹，讓絲路文化作品以最好的狀態(tài)呈現(xiàn)給大眾。

6 3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)對(duì)于絲路文化傳播的載體和方法

6.1 3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)對(duì)于絲路文化的傳播需要現(xiàn)實(shí)的載體

從技術(shù)層面來(lái)講，3D動(dòng)畫(huà)依托于數(shù)字技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，移動(dòng)通信技術(shù)等形式，VR技術(shù)依托于VR虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)館等形式。下面從互聯(lián)網(wǎng)，手機(jī)媒體以及VR虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)館來(lái)作些闡述。

第一，微博以及微信。2009年微博作為一種信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)誕生，因?yàn)樗杆俚男畔鞑シ绞揭约皬?qiáng)大的信息來(lái)源受到大眾追捧。在微博里，大眾可以自由的在信息的者和接收者二者之間切換角色。利用微博來(lái)傳播絲路文化是一種高效率而且具有巨大影響力的方式。微信APP是2011年騰訊公司推出的一個(gè)為智能終端提供即時(shí)通訊服務(wù)的免費(fèi)應(yīng)用程序，跨操作系統(tǒng)平臺(tái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)送免費(fèi)（需消耗少量網(wǎng)絡(luò)流量）語(yǔ)音信息、視頻等，并且支持跨通信運(yùn)營(yíng)商。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，中國(guó) 90% 以上的智能手機(jī)都安裝了微信APP，它的月活躍用戶達(dá)到 5億，用戶也覆蓋 200 多個(gè)國(guó)家。由此可見(jiàn)，微信客戶端的使用范圍是極其廣泛的，我們的3D動(dòng)畫(huà)小視頻也是在微信上面廣泛流傳，通過(guò)這些互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，我們可以將我們的絲路文化3D動(dòng)畫(huà)作品快速的推向更廣闊的范圍。

第二，手機(jī)媒體。隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，手機(jī)的普及性以及信息傳播的快捷，使得手機(jī)具備了成為大眾傳媒的一種理想的工具。繼報(bào)紙、廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)之后，手機(jī)成為“第五媒體”。它的便捷是其他媒體手段所達(dá)不到的，他的使用群體也是所有方式中最大的。手機(jī)電視的出現(xiàn)使手機(jī)有了瀏覽視頻的功能；這樣我們的3D動(dòng)畫(huà)就可以在手機(jī)上播放以及傳播。手機(jī)媒體還擁有信息傳播的即時(shí)性、互動(dòng)性，最重要的是高度快捷的移動(dòng)性，使其受眾資源極其豐富，而且手機(jī)多媒體傳播的私密性和同步性的結(jié)合，以及信息和接收的高度融合等優(yōu)勢(shì)。從傳播角度看，手機(jī)媒體擁有的這些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)足以使人際傳播與大眾傳播完美結(jié)合。所以我們的3D動(dòng)畫(huà)通過(guò)這種載體來(lái)展現(xiàn)和傳播也是一種極好的方式。

第三，VR虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)館。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，體驗(yàn)館是它的一種現(xiàn)實(shí)載體。它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬的虛擬環(huán)境，是一種多源信息融合的交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真通過(guò)一些硬件設(shè)備使用戶沉浸到該環(huán)境中。

6.2 3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)對(duì)于絲路文化傳播的方法

首先我們要在實(shí)踐中運(yùn)用好3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)在絲路文化的傳播和擴(kuò)展。目前，我們的絲路文化已經(jīng)借助各種新媒體的傳播形式在傳播環(huán)境上已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，我們應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，使用大眾接受的3D動(dòng)畫(huà)作為一種新型的傳媒媒介和手段，通過(guò)新的包裝和整合，讓絲路文化以新的形式出現(xiàn)在新媒體中，這樣更能夠促進(jìn)絲路文化的傳播以及發(fā)展。例如，我們可以在大眾使用的微信平臺(tái)公眾號(hào)來(lái)展示我們的絲路文化。具體來(lái)講，我們可以根據(jù)絲路文化的重要意義進(jìn)行簡(jiǎn)單的概括，然后可以根據(jù)大眾的反饋信息來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的講述，也可以根據(jù)大眾的建議加以完善各種絲路文化的保護(hù)及傳播途徑等。

我們要借助VR技術(shù)做好絲路文化的信息交流平臺(tái)。在之前的傳統(tǒng)大眾傳媒中，信息接收者很難參與到信息或者近距離感受信息的環(huán)節(jié)，就缺少了一個(gè)信息交流平臺(tái)。我們的3D動(dòng)畫(huà)以及VR技術(shù)正好可以彌補(bǔ)這一部分空缺，我們通過(guò)動(dòng)畫(huà)畫(huà)面自身的趣味性和VR現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)性，大大提高絲路文化傳播的多樣性，和互動(dòng)性，極大地調(diào)動(dòng)大眾參與到信息的了解和傳播中，這樣對(duì)于我們的絲路文化傳播具有強(qiáng)大的效率。

7 3D動(dòng)畫(huà)對(duì)于絲路文化展示的重要意義

7.1 作為世界文化遺產(chǎn)，絲綢之路以及絲路文化越來(lái)越受到聯(lián)合國(guó)教科文組織及相關(guān)文物單位的充分關(guān)注與重視

絲路沿途多為世界文明發(fā)源地，也是世界文化、文物遺產(chǎn)集中地，地上地下之文化遺產(chǎn)豐富且珍貴。但是由于歷史因素以及自然因素，很多絲綢之路上的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景已經(jīng)退化甚至消亡，很多歷史資料只能從史書(shū)或者遺跡著手考察，大眾也只能從一些圖片和書(shū)籍資料來(lái)了解絲路文化。運(yùn)用3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)以及VR技術(shù)可以再現(xiàn)絲綢之路場(chǎng)景，既可以讓科研工作者將自己的研究成果展示出來(lái)，也可以讓大眾感受比較形象生動(dòng)的絲綢之路，還可以將絲綢之路場(chǎng)景轉(zhuǎn)移到每一個(gè)需要的地方，這是一種對(duì)于文化遺址的保護(hù)方式，也是一種便捷有效的文化普及方式。

7.2 受當(dāng)今和平與發(fā)展的世界時(shí)代潮流的推動(dòng)，歐亞大陸“新絲綢之路”的暢通與否收到世界各國(guó)的關(guān)注

經(jīng)濟(jì)全球化的今天，絲路沿途成為了世界資源爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)地區(qū)。保證絲路暢通，無(wú)論對(duì)沿線國(guó)家和地區(qū)，還是對(duì)整個(gè)世界的經(jīng)濟(jì)，都具有重要意義。所以我們要加大對(duì)與絲路文化的認(rèn)知程度和開(kāi)發(fā)程度，只有我們真正了解了絲路文化，才可以利用絲綢之路來(lái)為我們的經(jīng)濟(jì)交流提供真實(shí)有效的便捷路線。三絲路沿途為多民族聚居區(qū)，對(duì)中國(guó)民族大融合發(fā)揮著重要的作用，受到中國(guó)各界關(guān)注和重視。 絲路文化的展示和傳播，從一定意義上講，可以說(shuō)是中國(guó)民族融合在文物展覽領(lǐng)域的象征。古代絲路，不僅是商路，同時(shí)也是體現(xiàn)人類文明的一種文化系統(tǒng)。我們運(yùn)用3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)來(lái)展示絲路文化也可以表現(xiàn)出我們對(duì)于絲路文化的重視以及對(duì)于民族融合建設(shè)的重視。四大眾傳媒，比如報(bào)紙，電視，廣播等在文化傳播，發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面起到了不可或缺的巨大作用。3D動(dòng)畫(huà)作為一種新的傳媒媒介，我們應(yīng)該利用好這種新型的科技手段，增強(qiáng)我們?cè)谖幕瘋鞑シ矫娴膶?shí)力。但是，隨著科技發(fā)展和進(jìn)步，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新媒體在快速傳播信息，編織輿論導(dǎo)向，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面獨(dú)領(lǐng)。五3d動(dòng)畫(huà)技術(shù)在新媒體傳播手段中的地位越來(lái)越重要，因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)很多常規(guī)媒介實(shí)現(xiàn)不了的效果。

篇4

關(guān)鍵詞虛擬技術(shù)；建筑；漫游；動(dòng)畫(huà)；實(shí)踐

隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和多媒體技術(shù)發(fā)展，建筑漫游動(dòng)畫(huà)隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展也成為了建筑行業(yè)一個(gè)新領(lǐng)域。近幾年，建筑漫游動(dòng)畫(huà)將3D虛擬技術(shù)應(yīng)用到城市規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)等，其前所未有的人機(jī)交互性、真實(shí)建筑空間感、能模擬真實(shí)的漫游穿越等特性，都是傳統(tǒng)方式所無(wú)法比擬的。

13D虛擬技術(shù)

目前，3D虛擬技術(shù)已成為一種全景圖像展現(xiàn)更獨(dú)特的新興技術(shù)。它把計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖形圖像結(jié)合起來(lái)，在表現(xiàn)上借助了圖形圖像技術(shù)、人工智能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體等多種綜合技術(shù)運(yùn)用，模擬出真實(shí)或虛擬的視覺(jué)，實(shí)現(xiàn)了從二維圖形到三維空間的轉(zhuǎn)變，創(chuàng)造了一個(gè)實(shí)時(shí)反映事物變化與相互作用的三維世界。

2建筑漫游動(dòng)畫(huà)

建筑漫游動(dòng)畫(huà)運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件，以現(xiàn)實(shí)中的建筑為依據(jù)，在技術(shù)中采用動(dòng)畫(huà)虛擬數(shù)碼技術(shù)結(jié)合電影的表現(xiàn)手法，根據(jù)建筑、園林、室內(nèi)等設(shè)計(jì)圖紙，將要表現(xiàn)的各個(gè)部件提前演繹展示。建筑動(dòng)畫(huà)鏡頭無(wú)限自由，可以全景方式給人展示整個(gè)建筑設(shè)計(jì)的三維空間效果。

3 3D虛擬技術(shù)運(yùn)用在建筑漫游動(dòng)畫(huà)的優(yōu)勢(shì)

近幾年，3D虛擬技術(shù)引入到了建筑漫游動(dòng)畫(huà)中表現(xiàn)出了它極大的優(yōu)勢(shì)。首先3D虛擬技術(shù)代替了傳統(tǒng)的建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、建筑沙盤(pán)模型和靜止三維建筑效果圖，能有效地改善傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)展示形式的缺陷。其次，3D虛擬技術(shù)可以構(gòu)建出外景與內(nèi)景，向客戶展示整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)布局。最后3D虛擬技術(shù)和多媒體技術(shù)綜合運(yùn)用，在建筑漫游動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)中加入動(dòng)畫(huà)、圖像、文字、聲音等，并模擬室內(nèi)光照效果與自然天氣，可以實(shí)現(xiàn)多種環(huán)境效果實(shí)時(shí)切換。

4建筑漫游動(dòng)畫(huà)的實(shí)踐

建筑漫游動(dòng)畫(huà)工作流程可分為3個(gè)階段：前期、中期、后期。

1）建筑漫游動(dòng)畫(huà)前期。建筑動(dòng)畫(huà)的前期準(zhǔn)備決定了整個(gè)工作的成敗。根據(jù)CAD圖紙等相關(guān)資料進(jìn)行整體效果、主場(chǎng)景表現(xiàn)、鏡頭運(yùn)動(dòng)軌跡等方面進(jìn)行總體規(guī)劃，制定出建筑的風(fēng)格、漫游動(dòng)畫(huà)的定位、分鏡、鏡頭運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、視覺(jué)美感效果、音樂(lè)效應(yīng)和鏡頭畫(huà)面的切換結(jié)合等，提出每一項(xiàng)工作的解決方法。

2）建筑漫游動(dòng)畫(huà)中期。（1）模型制作。做好前期準(zhǔn)備工作后，就可以進(jìn)行建筑模型制作了。根據(jù)前期工作規(guī)劃將建筑平面資料或城市規(guī)劃圖紙以三維模型展現(xiàn)出來(lái)。建模的原則要表現(xiàn)出必要細(xì)節(jié)，反映出整體項(xiàng)目的確定點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)點(diǎn)，顧及到外景（天空、遠(yuǎn)景、樹(shù)木、人物、噴泉）與內(nèi)景（建筑）相互襯托。（2）材質(zhì)制作。建筑模型完成后，根據(jù)建筑模型設(shè)計(jì)風(fēng)格制作貼圖材質(zhì)。材質(zhì)是建筑漫游動(dòng)畫(huà)中不可缺少的技術(shù)之一。設(shè)置了模型材質(zhì)后，使對(duì)象表面更加逼真，模擬了真實(shí)世界的自然物質(zhì)，反映了建筑模型的特性，烘托了整個(gè)建筑真實(shí)感和表面的視覺(jué)沖擊力。（3）燈光的運(yùn)用。燈光的特效性質(zhì)，會(huì)對(duì)場(chǎng)景產(chǎn)生很強(qiáng)烈的影響，是烘托建筑效果的重要方式。在設(shè)置燈光中，主要運(yùn)用Vray燈光來(lái)實(shí)現(xiàn)。Vray在3D虛擬世界中模擬陽(yáng)光照明具有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，仿佛真實(shí)世界的太陽(yáng)光一樣。在材質(zhì)與燈光的關(guān)系中，不同屬性的光源照射到物體上會(huì)產(chǎn)生不同的變化，如燈光的顏色、燈光的強(qiáng)度、燈光的照射角度、燈光的距離等。在打燈光時(shí)，要考慮場(chǎng)景的材質(zhì)與天氣變換、時(shí)間變換等因素對(duì)照明的影響，最終的效果是讓虛擬中景物貼近現(xiàn)實(shí)生活。（4）漫游動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)。將攝影機(jī)的動(dòng)畫(huà)按照腳本的設(shè)計(jì)和表現(xiàn)方向調(diào)整好，根據(jù)整個(gè)建筑的走向來(lái)設(shè)置漫游動(dòng)畫(huà)。建筑漫游動(dòng)畫(huà)最常用的動(dòng)畫(huà)分為兩種：一種是通常所說(shuō)的建筑漫游，即整個(gè)場(chǎng)景都是靜止的，只是鏡頭在這個(gè)場(chǎng)景中運(yùn)動(dòng)，但這類的場(chǎng)景變化來(lái)說(shuō)也是比較復(fù)雜的，需要加入人物，動(dòng)物，植物，水面動(dòng)車等角色動(dòng)畫(huà)，能制作很真實(shí)的動(dòng)畫(huà)效果；另一個(gè)就是角色動(dòng)畫(huà)，如人物、汽車、火車、飛機(jī)等運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)，把場(chǎng)景中需要編輯成動(dòng)畫(huà)，將相機(jī)動(dòng)畫(huà)渲染制作成動(dòng)畫(huà)預(yù)覽，接著剪輯、合成、制作成模擬動(dòng)畫(huà)。通過(guò)攝影機(jī)的鏡頭來(lái)確定最終角色的運(yùn)動(dòng)路線、運(yùn)動(dòng)速度和故事情節(jié)的連接。

3）建筑動(dòng)畫(huà)后期。3D建筑漫游動(dòng)畫(huà)的鏡頭運(yùn)動(dòng)效果是按照分鏡效果來(lái)設(shè)定的，通過(guò)攝影機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)實(shí)現(xiàn)的。將攝影機(jī)綁定到事先設(shè)計(jì)好的運(yùn)動(dòng)路徑上，設(shè)置關(guān)鍵幀，路徑動(dòng)畫(huà)就設(shè)置成功了。再通過(guò)渲染每一個(gè)鏡頭動(dòng)畫(huà)并轉(zhuǎn)化為視頻或圖像，將視頻或.TGA動(dòng)畫(huà)序列導(dǎo)入視頻合成軟件中，加入過(guò)場(chǎng)特效、字幕、動(dòng)畫(huà)配音等。再經(jīng)過(guò)后期剪輯合成，一部完整的建筑漫游動(dòng)畫(huà)將呈現(xiàn)出來(lái)。

5建筑漫游動(dòng)畫(huà)核心技術(shù)實(shí)踐

建筑漫游動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)的核心是建筑主體，同時(shí)要把建筑、環(huán)境、人結(jié)合起來(lái)形成一個(gè)和諧共的空間。高品質(zhì)、環(huán)保的生活環(huán)境也是必須要考慮。如建筑周邊綠化環(huán)境：花草樹(shù)木、天空、水面、綠山；還需要表現(xiàn)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景：人物、車輛、動(dòng)物。以上場(chǎng)景建設(shè)在建筑漫游動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)尤為復(fù)雜，這也是建筑漫游動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)的核心技術(shù)。

5.1建筑建模技術(shù)

建筑動(dòng)畫(huà)建模中，常采用多邊形建模的方法。多邊形建模是把要建的模型轉(zhuǎn)化為一個(gè)可編輯的多邊形對(duì)象，然后對(duì)子對(duì)像點(diǎn)線面進(jìn)行編輯和修改。可編輯多邊形對(duì)象包含Vertex（節(jié)點(diǎn)）、Edge（邊界）、Border（邊界環(huán)）、Polygon（多邊形面）、Element（元素）5種子對(duì)象模式。多邊形建模在創(chuàng)建復(fù)雜表面時(shí)，細(xì)節(jié)部分可以任意加線，在結(jié)構(gòu)穿插關(guān)系很復(fù)雜的模型中優(yōu)勢(shì)明顯；而另一種是曲面建模方法，創(chuàng)建的物體表面由直線組成，在建筑方面用得也較多。

5.2用貼圖技術(shù)呈現(xiàn)樹(shù)木

模型是建筑的骨架，貼圖就是建筑的衣裝，貼圖可以為建筑模型造型添彩潤(rùn)色。目前這種效果的實(shí)現(xiàn)將通過(guò)植物貼圖貼在平面物體進(jìn)行3D技術(shù)處理，模擬樹(shù)木或其它植物。為了更好地體現(xiàn)出植物的真實(shí)性，在3D虛擬技術(shù)中須完成植物貼圖制作流程：

1）首先要有相應(yīng)的植物貼圖，如有特殊需要的植物貼圖可通過(guò)PS軟件對(duì)真實(shí)植物照片處理得到。在制作中，每張植物貼圖都應(yīng)該附有一張黑白通道貼圖。

2）在3D制作軟件中，打開(kāi)Material Editor（材質(zhì)編輯器），為其Diffuse（漫反射材質(zhì)）通道貼入植物貼圖，在Opacity（透明度）通道貼入黑白貼圖，將物體Self ilhmination（自發(fā)光）改為100；在明暗器基本參數(shù)中，要勾選材質(zhì)的雙面顯示，這樣在攝影機(jī)的狀態(tài)下才能顯示。

3）場(chǎng)景中的植物是有多樣性的，一般建筑動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)景鏡頭都會(huì)準(zhǔn)備3種以上顏色的植物，不同的顏色能較好模擬遠(yuǎn)景植物的效果。在3D制作時(shí)，使用Edit Mesh命令，再對(duì)polygon級(jí)別設(shè)置材質(zhì)的id號(hào)，對(duì)多面材質(zhì)（Multi/sub-Ob ject）選植物不同的面進(jìn)行不同的材質(zhì)編輯。在貼圖方面：以樹(shù)為主要，使用十字交叉平面完成樹(shù)木，然后把透明通道打開(kāi)，讓越黑色部分顯得越透明，這樣渲染出來(lái)才有樹(shù)的立體效果；另外一種制作方法也可以使用SpeedTree插件制作植物。

5.3建筑漫游動(dòng)畫(huà)中解決人物顯示

1）用貼圖完成人物。使用N圖完成人物通過(guò)創(chuàng)建單個(gè)平面物體后，將人物的彩色和黑白圖片分別貼入Diffuse（漫反射材質(zhì)）通道和Opacity（透明度）通道。但是不要用十字交叉平面貼入角色貼圖，否則側(cè)面觀察會(huì)失真。用平面貼圖渲染速度快，貼圖為真實(shí)照片，人物真實(shí)，適合大面積推拉鏡頭使用。

2）用RPC插件完成人物顯示。RPC是建筑動(dòng)畫(huà)不可缺少的制作利器，它可以輕松地為三維場(chǎng)景加入人物，動(dòng)物或植物等有生命的配景，以及車輛、動(dòng)態(tài)噴泉和各種生活中常用的設(shè)施，并能在燈光下產(chǎn)生真實(shí)投影和反射效果。

3）導(dǎo)入3Ds max或Maya軟件制作好人物模型。人物也可以在3Ds max或Maya軟件制作好人物模型再合并到建筑動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景。但需要在Customize（自用戶定義）菜單中選擇Configure User Paths（用戶路徑設(shè)置）命令，單擊Add按鈕，添加貼圖路徑，將其路徑指向配套貼圖所有的文件夾，否則可能會(huì)出現(xiàn)貼圖丟失。

5.4建筑動(dòng)畫(huà)效實(shí)踐

篇5

《冰雪奇緣》：用雪片產(chǎn)生器制作2000種雪花圖案

《冰雪奇緣》是今年內(nèi)地上映的好萊塢動(dòng)畫(huà)片中口碑和票房都不錯(cuò)的一部。在整部影片中，雪花是非常重要的部分，但少有人知的是，這部影片的特效總監(jiān)戴爾?梅達(dá)此前幾乎從未見(jiàn)過(guò)下雪。籌備期間，他率領(lǐng)該片的動(dòng)畫(huà)特效團(tuán)隊(duì)離開(kāi)美國(guó)加州開(kāi)啟了“冰雪之旅”。特效團(tuán)隊(duì)搜集到很多真實(shí)的雪景照片和視頻。角色總監(jiān)穿上厚重的棉衣在雪地中模仿片中主演，通過(guò)雪上行走、深雪中掙扎移動(dòng)、人物在風(fēng)暴中移動(dòng)等表演，感受肢體在雪中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，了解雪球的移動(dòng)塌陷、衣服和雪的互動(dòng)、大腳印的產(chǎn)生以及衣服滑過(guò)雪后留下什么樣的痕跡等影片中所遇到的各種細(xì)節(jié)。在專業(yè)研究者的幫助下，特效團(tuán)隊(duì)利用技術(shù)手段掌握了如何對(duì)冰凍世界進(jìn)行仿真，將角色和場(chǎng)景真實(shí)地創(chuàng)建出來(lái)。

當(dāng)《冰雪奇緣》播放到主人公安娜陷進(jìn)雪里、雪花散開(kāi)、掉落到地面上的片斷時(shí)，戴爾?梅達(dá)說(shuō)，為了真實(shí)地展現(xiàn)雪花的魅力，制作團(tuán)隊(duì)與加利福尼亞大學(xué)和洛杉磯大學(xué)的研究者共同開(kāi)發(fā)了一款新的軟件“馬特洪”（以阿爾卑斯山脈中著名的山峰命名）。制作者可通過(guò)軟件“告訴”電腦，在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，某個(gè)人物的某個(gè)關(guān)節(jié)如何與雪地接觸，根據(jù)物理學(xué)原理，自動(dòng)演算出雪花最真實(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。除了雪的分離和重新黏合以外，船體的分離也用到了這一軟件。為了完美呈現(xiàn)“雪球”撞上“雪人”一霎那好似“天女散花”的鏡頭，整個(gè)制作團(tuán)隊(duì)將雪片晶體形成晶核下落的過(guò)程變化進(jìn)行了多次試驗(yàn)，利用“雪片產(chǎn)生器”制作出2000種雪花圖案，值得一提的是，影片中雪人和冰宮也是經(jīng)過(guò)詳細(xì)計(jì)算精心設(shè)計(jì)建造的。

影片不僅要有好的故事，還要有好的音樂(lè)。鮑比和盧卡斯一共為影片創(chuàng)作了20首歌曲，其中有8首被采用。2013年2月《冰雪奇緣》制作完成，創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)故事與音樂(lè)混合后的效果不理想，于是將歌曲全部替換，從2月到6月，他們對(duì)影片進(jìn)行了重大調(diào)整，讓人耳目一新。

制片彼得?戴爾?維克指出：“《冰雪奇緣》講述的是在白雪世界里的故事，涵蓋了城堡里的世界。我們要會(huì)運(yùn)用燈光，雪和冰是白色的，是純凈的，但顏色卻能夠反映外界和人們的情緒，我們要充分利用這一點(diǎn)。比如冰宮中不可思議的燈光，當(dāng)主人公情緒處于悲傷的時(shí)候，把蒙太奇式的顏色引入電影，讓冰的顏色變得暗淡，以此反映主人公的內(nèi)心變化。每三個(gè)月，所有劇作家、動(dòng)畫(huà)師都要重新進(jìn)行研究、演繹，希望讓故得更加強(qiáng)悍。為了讓觀眾相信影片中的世界是真實(shí)存在的，技術(shù)團(tuán)隊(duì)做了很多創(chuàng)新與努力。”在他看來(lái)，特效、故事角色設(shè)置和音樂(lè)創(chuàng)作是影片整體創(chuàng)作過(guò)程中十分重要的三個(gè)元素。

《里約大冒險(xiǎn)2》：三維造型為鸚鵡加上500萬(wàn)根羽毛

《里約大冒險(xiǎn)1》講述的是鳥(niǎo)兒Blue來(lái)到里約、并找到愛(ài)情的故事；而正在熱映的動(dòng)畫(huà)電影《里約大冒險(xiǎn)2》更多關(guān)注的是家庭，關(guān)于Blue一家人的未來(lái)。影片不僅展現(xiàn)了主人公Blue的智慧與幽默，還描繪出里約熱內(nèi)盧、亞馬遜雨林的美景，以及巴西著名的桑巴舞。

導(dǎo)演卡洛斯?沙爾丹哈表示，他喜歡在野地里看鳥(niǎo)，喜歡講關(guān)于鳥(niǎo)的故事，藍(lán)色鸚鵡的英文意思是自由，他希望通過(guò)Blue帶領(lǐng)觀眾進(jìn)入一個(gè)未來(lái)之旅――“亞馬遜之旅”。

動(dòng)畫(huà)是一個(gè)不斷變化的項(xiàng)目，每天都會(huì)產(chǎn)生新的想法，如何把這些元素合理地地放在一起，是一個(gè)有趣的、合作的、創(chuàng)新性的演化過(guò)程。在整個(gè)400人的創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)中，只有3位是巴西人，他們并沒(méi)有到過(guò)熱帶雨林。于是在創(chuàng)作前，卡洛斯?沙爾丹哈乘直升飛機(jī)來(lái)到亞馬遜的上空進(jìn)行航拍，他稱這次航拍為“駕馭性的觀察”。他認(rèn)為，很多作品都展現(xiàn)了亞馬遜雨林茂密的樹(shù)林，可對(duì)于Blue來(lái)說(shuō)，樹(shù)林上方才是他生活的樂(lè)園。航拍中，他看到了冷水和熱水的融合，他希望將亞馬遜地區(qū)所有的資產(chǎn)捕獲到電影中，向觀眾展現(xiàn)一個(gè)巨大的王國(guó)。

該片最吸引觀眾眼球的無(wú)疑是藍(lán)色金剛鸚鵡Blue的造型。卡洛斯?沙爾丹哈表示，動(dòng)畫(huà)電影如果以動(dòng)物作為主人公，一定要將它當(dāng)作人來(lái)創(chuàng)作，它們的雄心壯志是什么，他們的癖好是什么，了解了這些，才能與觀眾的情感相對(duì)接。

創(chuàng)作Blue時(shí)，動(dòng)畫(huà)師在辦公室里養(yǎng)了很多鳥(niǎo)，以此來(lái)觀察鳥(niǎo)類的各種細(xì)微行動(dòng)，它們?nèi)绾闻c人溝通，動(dòng)畫(huà)師需要認(rèn)真觀察鳥(niǎo)類的羽毛和眼睛變化的細(xì)節(jié)，他們先后畫(huà)出上百種造型的人物設(shè)計(jì)稿，最終選出一個(gè)造型塑成雕像，并賦予它性格、氣質(zhì)與生命。這一過(guò)程花費(fèi)了6個(gè)月的時(shí)間。在Blue的設(shè)計(jì)中，鸚鵡羽毛是最大的挑戰(zhàn)，人物造型師在三維造型模上加上500萬(wàn)根羽毛，之后再請(qǐng)來(lái)理發(fā)師，根據(jù)個(gè)性修剪它的羽毛造型。

每個(gè)角色都要有特有的性格和吸引力，而色彩、音樂(lè)、幽默一直都是《里約大冒險(xiǎn)》系列的主題。《里約大冒險(xiǎn)2》集結(jié)了巴西不同城市的100多位音樂(lè)家。

在音樂(lè)工作室中，藝術(shù)家們利用身體發(fā)出的聲音與不同的打擊樂(lè)進(jìn)行調(diào)試，形成上百種音效。“音樂(lè)是世界共通的文化載體，中國(guó)觀眾一樣很喜歡巴西的打擊樂(lè)，而且音樂(lè)對(duì)動(dòng)畫(huà)電影來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)比對(duì)故事片更重要。幾百種樂(lè)器一起調(diào)試，折射出‘里約’的目標(biāo)――讓全世界觀眾在影院里跳起桑巴舞。”卡洛斯?沙爾丹哈說(shuō)。

3D定格動(dòng)畫(huà)每天只拍2秒，將拍10年

曾將《兔俠傳奇》賣到世界上百余個(gè)國(guó)家和地區(qū)的國(guó)內(nèi)動(dòng)畫(huà)界領(lǐng)軍人物孫立軍，至今依然享受著“躺著賺錢(qián)”的好日子。他表示，每當(dāng)自己熟睡時(shí)，美國(guó)數(shù)千家沃爾瑪超市都在銷售《兔俠傳奇》的DVD，而中國(guó)出品方有分賬的權(quán)利。他想告訴業(yè)界的朋友們，中國(guó)的市場(chǎng)固然很大，但海外的市場(chǎng)更值得我們期待。他坦言，分賬的收入，從不會(huì)進(jìn)入自己的腰包，從《小兵張嘎》到如今的《兔俠傳奇2》，自己沒(méi)有拿過(guò)任何酬勞，原因只有兩點(diǎn)：熱愛(ài)和無(wú)奈。

目前孫立軍和他的學(xué)生們正在完成一部3D定格動(dòng)畫(huà)，該動(dòng)畫(huà)已作了近十年，預(yù)計(jì)在2017年走向市場(chǎng)。這部動(dòng)畫(huà)片每天最多只能拍兩秒鐘，這樣“苛刻”的時(shí)間條件，難怪會(huì)嚇跑兩位投資人。現(xiàn)在孫立軍只能盡力尋找第三家投資方，并以自己不要任何酬勞的方式，來(lái)增強(qiáng)投資方的信心。

論壇中，孫立軍提到了“動(dòng)畫(huà)電影的現(xiàn)代和未來(lái)”。三維動(dòng)畫(huà)的出現(xiàn)，一度導(dǎo)致二維動(dòng)畫(huà)、手繪動(dòng)畫(huà)越來(lái)越少，創(chuàng)作者更多地依賴于計(jì)算機(jī)，中國(guó)現(xiàn)階段動(dòng)畫(huà)片的發(fā)展更應(yīng)該尊重藝術(shù)，避免掉入技術(shù)的陷阱。從電影技術(shù)發(fā)展上看，第一個(gè)階段是黑白幕片（無(wú)聲電影）時(shí)代，第二階段是有聲彩色時(shí)代，而在第二階段中又出現(xiàn)一個(gè)“十字路口”――傳統(tǒng)膠片轉(zhuǎn)入數(shù)字化時(shí)代。對(duì)此，孫立軍預(yù)言，“將電影游戲化或是游戲電影化，交互式電影將成為未來(lái)的主流。立體聲逐漸走向全景聲，未來(lái)若干年當(dāng)人們?cè)僮哌M(jìn)電影院時(shí)，會(huì)有上百個(gè)喇叭在身邊環(huán)繞，影音更加震撼、真實(shí)。”

2013年中國(guó)電影票房已經(jīng)成為世界第二，中國(guó)的3D數(shù)字銀幕世界第一。目前，大多數(shù)影院都以2K的投影技術(shù)呈現(xiàn)，而不少品牌電視機(jī)已走在影院的前面，他們以4K高清晰度的屏幕吸引眾多消費(fèi)者。

對(duì)于中國(guó)動(dòng)畫(huà)電影的未來(lái)，孫立軍提出，國(guó)內(nèi)有望迅速發(fā)展交互式影院（與傳統(tǒng)影院區(qū)別不大，座位上有按紐，觀眾可參與劇情創(chuàng)作）、拼裝式影院（比如廣場(chǎng)、旅游公園，像一體廚房似的，幾天時(shí)間組裝起來(lái)不會(huì)占用土地）、充氣式電影院（可在不發(fā)達(dá)地區(qū)廟會(huì)放映，10分鐘充氣就可以形成影院）、水底電影。打破傳統(tǒng)電影的消費(fèi)觀念，觀眾可以用低廉的票價(jià)進(jìn)場(chǎng)，還可以選擇劇情的走向。據(jù)他介紹，在上海電影節(jié)和北京首鋼廠區(qū)，都曾舉辦過(guò)交互式電影院的體驗(yàn)活動(dòng)，票價(jià)為10元，銷售情況可用“門(mén)庭若市”形容。

其他聲音：

彼得?戴爾?維克（電影《冰雪奇緣》制片人）：我曾說(shuō)過(guò)，動(dòng)畫(huà)電影是需要企業(yè)家精神的。技術(shù)和藝術(shù)必須相互配合，二者缺一不可。因?yàn)楣适聲?huì)加速技術(shù)的發(fā)展，有了技術(shù)才能夠更好地表現(xiàn)故事。我建議中國(guó)動(dòng)畫(huà)從業(yè)者靈活一點(diǎn)，不用一味忠于過(guò)去的創(chuàng)意，人每天都在進(jìn)步中，以前的想法不一定都是對(duì)的。

羅伯?明可夫（電影《天才眼鏡狗》導(dǎo)演）：《天才眼鏡狗》的創(chuàng)作初衷是“尋找未來(lái)”，以一個(gè)超越任何其他動(dòng)物的“天才”為視角，講述他自己的生活。影片能夠在中國(guó)獲得認(rèn)可，我很高興。幾年前，在中國(guó)拍攝《功夫之王》的工作經(jīng)歷更是讓我印象深刻，我非常期待看到中國(guó)電影的未來(lái)，而且是美好的未來(lái)。

彼得?羅伊德（阿德曼公司創(chuàng)意總監(jiān)）：我很喜歡木偶動(dòng)畫(huà)。做動(dòng)畫(huà)的樂(lè)趣就在于兩天時(shí)間做出幾秒種的作品，我很享受這種“專注”。木偶動(dòng)畫(huà)很有意思，用機(jī)械的方式讓他們行走，通過(guò)攝影機(jī)、燈光等展現(xiàn)他們的質(zhì)感。每個(gè)木偶動(dòng)畫(huà)人物都有250多張嘴的形狀，而一部木偶動(dòng)畫(huà)全片，則將出現(xiàn)上萬(wàn)種嘴的形狀。

篇6

關(guān)鍵詞：超級(jí)計(jì)算；動(dòng)畫(huà)；渲染

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）34-7873-04

1 行業(yè)現(xiàn)狀淺析

國(guó)內(nèi)三維動(dòng)畫(huà)行業(yè)起步較晚，但發(fā)展迅速，當(dāng)前國(guó)家出臺(tái)一系列扶持政策，拉動(dòng)了國(guó)產(chǎn)動(dòng)畫(huà)行業(yè)的發(fā)展。目前，三維動(dòng)畫(huà)常用渲染軟件為mentray，國(guó)內(nèi)現(xiàn)通用渲染方式為單機(jī)渲染、渲染農(nóng)場(chǎng)兩種方式。

單機(jī)渲染適用于個(gè)人短片作品及小型工作室，對(duì)硬件配置要求高、渲染效率低。若以動(dòng)畫(huà)電影項(xiàng)目1600鏡頭為例，每個(gè)鏡頭長(zhǎng)度約80幀，渲染文件中場(chǎng)景分21層，單個(gè)角色平均分18層，按照平均每個(gè)鏡頭中含兩個(gè)角色計(jì)算，以中等渲染難度鏡頭為例，一個(gè)鏡頭分46層，每幀單層渲染平均耗時(shí)1min，則整個(gè)動(dòng)畫(huà)電影項(xiàng)目耗時(shí)總計(jì)：

1（min）*46（層）*80（幀）*1600（鏡頭）=5888000min，合計(jì)約136個(gè)月（單臺(tái)電腦渲染時(shí)間）。

渲染農(nóng)場(chǎng)為當(dāng)前較為流行的渲染方式，該方式整合了單機(jī)渲染的優(yōu)點(diǎn)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)多且配置較高，渲染速度快，但造價(jià)高昂，對(duì)小型動(dòng)畫(huà)企業(yè)造成了嚴(yán)重的資金負(fù)擔(dān)，且經(jīng)常出現(xiàn)丟幀、漏幀等現(xiàn)象。

2 關(guān)于超級(jí)計(jì)算

超級(jí)計(jì)算機(jī)指能夠執(zhí)行一般個(gè)人電腦無(wú)法處理的大資料量與高速運(yùn)算的電腦，其基本組成組件與個(gè)人電腦的概念無(wú)太大差異，但規(guī)格與性能則強(qiáng)大許多，是一種超大型電子計(jì)算機(jī)。具有很強(qiáng)的計(jì)算和處理數(shù)據(jù)的能力，主要特點(diǎn)表現(xiàn)為高速度和大容量，配有多種外部和設(shè)備及豐富的、高功能的軟件系統(tǒng)。現(xiàn)有的超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度大都可以達(dá)到每秒一兆（萬(wàn)億，非百萬(wàn)）次以上。

超級(jí)計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)中功能最強(qiáng)、運(yùn)算速度最快、存儲(chǔ)容量最大的一類計(jì)算機(jī)，多用于國(guó)家高科技領(lǐng)域和尖端技術(shù)研究，是一個(gè)國(guó)家科研實(shí)力的體現(xiàn)，它對(duì)國(guó)家安全，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有舉足輕重的意義。是國(guó)家科技發(fā)展水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。

在美國(guó)好萊塢，一部《阿凡達(dá)》電影的特技制作需渲染一年多時(shí)間才能完成，而如今通過(guò)超算中心的高速計(jì)算刀片計(jì)算，同樣對(duì)電影《阿凡達(dá)》進(jìn)行渲染處理，僅需兩三個(gè)月甚至更短的時(shí)間。

3 超級(jí)計(jì)算在動(dòng)畫(huà)渲染中的應(yīng)用

高度真實(shí)感渲染通過(guò)計(jì)算光線的傳播過(guò)程，將設(shè)計(jì)人員在計(jì)算機(jī)中制作的三維模型轉(zhuǎn)化為高度真實(shí)感的圖片，是動(dòng)漫產(chǎn)品制作的核心環(huán)節(jié)之一，時(shí)間占制作周期的30%左右。

自上世紀(jì)90年代以來(lái)，高度真實(shí)場(chǎng)景渲染的相關(guān)研究緊密圍繞超算平臺(tái)大規(guī)模并行這個(gè)主題，從串行算法并行化、并行任務(wù)調(diào)度、并行數(shù)據(jù)管理等角度展開(kāi)。相關(guān)工作可以分為支持大規(guī)模并行的渲染引擎和支持大規(guī)模并行的渲染平臺(tái)兩個(gè)層次。

渲染引擎的大規(guī)模并行研究主要關(guān)注于將傳統(tǒng)的串行渲染流程及渲染算法并行化，面向單幀或分塊并行渲染。目前，支持并行化渲染的硬件架構(gòu)主要包括：Intel/AMD的x86多核架構(gòu)，STI（Sony Toshiba IBM）的Cell BE架構(gòu)，Larrabee多核架構(gòu)以及GPU架構(gòu)，大量的研究集中于改造傳統(tǒng)的渲染流程或渲染算法，以高效的利用平臺(tái)特性，達(dá)到最大并行程度。以光線跟蹤為例，其渲染流程包括了加速結(jié)構(gòu)建立、光線生成、光線求交、交點(diǎn)著色、光子生成等環(huán)節(jié)，其中，光線生成、光線求交、交點(diǎn)著色等環(huán)節(jié)循環(huán)執(zhí)行。因而需要研究每個(gè)環(huán)節(jié)的并行化方法，以及流程的自適應(yīng)調(diào)度方法，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)傳輸技術(shù)等。新興的GPU并行渲染技術(shù)成為目前關(guān)注的熱點(diǎn)，其在加速結(jié)構(gòu)建立、光線跟蹤等環(huán)節(jié)表現(xiàn)出優(yōu)于同時(shí)期主流眾核CPU的性能，但由于GPU顯存容量的限制以及指令集處理能力的限制，在處理高度真實(shí)場(chǎng)景方面依然存在大量的技術(shù)障礙。基于16核以上的眾核（heavy core）結(jié)構(gòu)的渲染也是目前關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，在眾核環(huán)境下，流程的并行化，渲染任務(wù)劃分粒度，負(fù)載平衡，內(nèi)存共享等問(wèn)題都可能成為影響最終加速比的瓶頸問(wèn)題。而《阿凡達(dá)》等相關(guān)并行渲染研發(fā)給出了基于CPU和GPU混合的并行渲染解決方案。

支持大規(guī)模并行的渲染平臺(tái)是指由許多運(yùn)行渲染軟件的計(jì)算機(jī)組成的，由渲染作業(yè)管理軟件劃分和調(diào)度渲染任務(wù)，提交給不同的計(jì)算機(jī)并行渲染的渲染環(huán)境。渲染作業(yè)調(diào)度管理技術(shù)的主要研究熱點(diǎn)包括渲染作業(yè)調(diào)度、渲染數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸?shù)取ｄ秩咀鳂I(yè)調(diào)度可對(duì)渲染任務(wù)的排隊(duì)、分幀、分發(fā)和渲染進(jìn)行自動(dòng)調(diào)度和管理，其中渲染調(diào)度為其核心模塊。渲染作業(yè)由若干幀組成，各個(gè)幀之間渲染計(jì)算的關(guān)聯(lián)不緊密。因此，傳統(tǒng)的調(diào)度算法同樣適用于渲染管理系統(tǒng)，如先來(lái)先服務(wù)（FCFS）、短時(shí)間作業(yè)優(yōu)先、預(yù)約調(diào)度（Reservation）和BackFilling算法等。然而，目前的渲染調(diào)度大多沒(méi)有考慮FCFS的缺點(diǎn)，即當(dāng)作業(yè)的資源需求量較大而系統(tǒng)不能滿足時(shí)，它不會(huì)調(diào)度后面的作業(yè)。為提高系統(tǒng)吞吐量與資源利用率，渲染調(diào)度應(yīng)該能提前預(yù)測(cè)渲染子任務(wù)的期望完成時(shí)間、支持預(yù)約回填（backfilling）算法。在由幾千個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的超算平臺(tái)上，為了充分發(fā)揮每個(gè)渲染節(jié)點(diǎn)的作用、大幅度提高渲染速度，負(fù)載均衡將是任務(wù)分配和調(diào)度的主要目標(biāo)，成為提高資源利用率的主要手段。面向渲染的分層調(diào)度策略目前研究較少，但它將是保證粗粒度負(fù)載均衡的有效手段。

4 運(yùn)用超算超算渲染的配置分析

超級(jí)計(jì)算機(jī)使用linux系統(tǒng)或windows server系統(tǒng)；mentray渲染是動(dòng)畫(huà)渲染中最常用、較先進(jìn)的渲染方法，其常用的操作平臺(tái)為windows，而國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有專門(mén)針對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)與maya軟件匹配的最優(yōu)化配置技術(shù)方案方面的研發(fā)。

影響渲染速度的主要因素有：

1）硬件配置（內(nèi)存、CPU、計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)量等）；

2）軟件設(shè)置（Mentray渲染中相關(guān)參數(shù)Resolution、Quality、Raytracing、Reflections、Refractions、Max trace Depth、Shadows、Final Gathering等）；

3）文件自身元素對(duì)渲染速度的影響，如場(chǎng)景大小、模型點(diǎn)面數(shù)、鏡頭景別、物體材質(zhì)（3S、反射、折射等）

為充分測(cè)試不同文件在不同軟硬件條件下渲染速度的不同，本項(xiàng)目選取了幾組代表性的渲染文件針對(duì)不同的渲染配置進(jìn)行測(cè)試，該文中以以下三個(gè)代表鏡頭為例，分別命名為Ceshi_A、Ceshi_B、Ceshi_C。

以下為三個(gè)鏡頭渲染難點(diǎn)分析：

Ceshi_A：1、室外大場(chǎng)景，有大量樹(shù)木以及灌木叢；2、建筑數(shù)量多達(dá)1000余個(gè)；3、鏡頭幀數(shù)較長(zhǎng)200幀；4、大面積海水（海水為特效單獨(dú)渲染，不包含在測(cè)試數(shù)據(jù)內(nèi)）；

Ceshi_B：1、兩個(gè)主要角色；2、角色距離鏡頭較近（3S材質(zhì)及離鏡頭越近渲染速度越慢）；

Ceshi_C：1、角色距離鏡頭較近；2、車窗玻璃反射導(dǎo)致渲染速度較慢；3、鏡頭內(nèi)物體數(shù)量較多（有大量的魚(yú)群以及珊瑚礁）；4、鏡頭幀數(shù)較長(zhǎng)350幀。

以上三個(gè)鏡頭基本涵蓋了所有動(dòng)畫(huà)文件中影響渲染速度的因素，且各有側(cè)重點(diǎn)，因此較具有代表性。

針對(duì)三組文件進(jìn)行軟硬件不同方案的測(cè)試：

4.1硬件配置相同，不同軟件配置（渲染設(shè)置）下渲染速度分析：

測(cè)試文件基本設(shè)置：

幀速率：24幀/s；

畫(huà)面大小：Width：2560； Height：1080；

圖像格式：TIFF（tif）；

渲染時(shí)間單位：min；

渲染機(jī)器：HP Z820 Workstation；

從渲染時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)來(lái)看，軟件參數(shù)設(shè)置越高，渲染質(zhì)量越高，但渲染速率越慢；當(dāng)渲染設(shè)置高到一定程度后，渲染圖像的質(zhì)量區(qū)別很難用肉眼分辨出來(lái)，但渲染耗時(shí)卻會(huì)產(chǎn)生翻倍甚至數(shù)倍的變化，因此，通過(guò)反復(fù)測(cè)試，我們?nèi)〉闷胶怃秩举|(zhì)量與渲染時(shí)長(zhǎng)的軟件最優(yōu)化配置：

Resolution（分辨率）：72

Quality（質(zhì)量預(yù)設(shè)）：production（產(chǎn)品級(jí)別）

Filter（多圖像過(guò)濾）：Gauss

Filter Size（過(guò)濾器大小）：3

Raytracing（光線跟蹤）：

Raytracing（光線跟蹤）：√

Reflections（反射）：5

Refractions（折射）：5

Max trace Depth（最大跟蹤深度）：10

Shadows（陰影）：2

Reflections Blur Limit（反射模糊限制）：1

Refractions Blur Limit（折射模糊限制）：1

Final Gathering（最終聚集）：

Final Gathering：√

Accuracy（精確度）：100

Point Density（點(diǎn)密度）：1

Point Interpolation（點(diǎn)差值）：10

4.2軟件配置（渲染設(shè)置）相同，在不同硬件配置中運(yùn)行的渲染速度分析：

通過(guò)硬件測(cè)試渲染，超算中心渲染速度比自主渲染機(jī)房渲染速度快約45倍。

4.3 渲染人員與硬件設(shè)備的優(yōu)化分配方案

硬件設(shè)施共有計(jì)算節(jié)點(diǎn)700臺(tái)，接入節(jié)點(diǎn)10臺(tái)；本項(xiàng)目中，渲染使用接入節(jié)點(diǎn)4臺(tái)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)280臺(tái)；配備人員要保證動(dòng)畫(huà)渲染的正常運(yùn)行并確保渲染質(zhì)量，同時(shí)避免人員浪費(fèi)。

經(jīng)過(guò)測(cè)試，本項(xiàng)目中配備5名工作人員可確保渲染順利完成，其中渲染操作人員4人，硬件維護(hù)人員1人。并計(jì)算出同類項(xiàng)目中，工作人員與接入端口及計(jì)算刀片的比例安排約為1：50-1：60。

項(xiàng)目人員安排如下：

渲染操作人員：4人；

每人負(fù)責(zé)一臺(tái)接入節(jié)點(diǎn)的操作，通過(guò)接入節(jié)點(diǎn)帶動(dòng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)70臺(tái)；

工作內(nèi)容：

1）負(fù)責(zé)操作接入節(jié)點(diǎn)，通過(guò)渲染排查插件對(duì)渲染文件進(jìn)行檢查，確認(rèn)各項(xiàng)設(shè)置正確無(wú)誤；

2）設(shè)置起始結(jié)束幀，規(guī)定渲染層進(jìn)行渲染；

3）定期對(duì)輸出素材進(jìn)行檢查，通過(guò)Pdpalyer及Premiere等軟件對(duì)素材進(jìn)行初步檢查。

硬件維護(hù)人員：1人；

負(fù)責(zé)4臺(tái)接入節(jié)點(diǎn)及280臺(tái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)備維護(hù)，檢查設(shè)備運(yùn)算狀況是否良好，保障設(shè)備設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)，確保渲染正常運(yùn)行。

5 總結(jié)

目前，國(guó)內(nèi)出臺(tái)多項(xiàng)政策，大力扶持國(guó)產(chǎn)動(dòng)畫(huà)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，大量動(dòng)畫(huà)制作公司營(yíng)運(yùn)而生，但三維動(dòng)畫(huà)生產(chǎn)制作周期長(zhǎng)，回報(bào)時(shí)間長(zhǎng)，造成大量動(dòng)畫(huà)公司運(yùn)營(yíng)困難，很多優(yōu)秀的原創(chuàng)動(dòng)畫(huà)公司因?yàn)殡y以支付高昂的運(yùn)營(yíng)成本而舉步維艱，國(guó)產(chǎn)動(dòng)畫(huà)產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢。

三維動(dòng)畫(huà)制作包含多個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)中以分層渲染耗時(shí)最長(zhǎng)，對(duì)硬件設(shè)備要求也最高，但相應(yīng)的人力投入?yún)s最小。因此，解決動(dòng)畫(huà)渲染無(wú)疑是攻克動(dòng)畫(huà)項(xiàng)目周期長(zhǎng)的良好切入點(diǎn)，可以在保證項(xiàng)目質(zhì)量的同時(shí)大量壓縮項(xiàng)目周期，從而節(jié)省項(xiàng)目成本，盡快回籠前期投入資金。由此，對(duì)超級(jí)計(jì)算動(dòng)畫(huà)渲染項(xiàng)目的研究與優(yōu)化有著良好的市場(chǎng)前景。

目前，動(dòng)畫(huà)渲染多運(yùn)用單機(jī)渲染或渲染農(nóng)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。單機(jī)渲染速度慢、效率低，大大延遲了項(xiàng)目進(jìn)度，而渲染農(nóng)場(chǎng)是一組通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接在一起的計(jì)算機(jī)集群，通過(guò)多臺(tái)機(jī)器協(xié)作運(yùn)行，達(dá)到快速渲染3D動(dòng)漫作品的目的。渲染農(nóng)場(chǎng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)就是Renderbus自助式渲染，目前國(guó)內(nèi)大部分動(dòng)漫制作公司已經(jīng)接受這種自助式渲染模式，渲染農(nóng)場(chǎng)速度快，但價(jià)格高昂，尤其對(duì)鏡頭數(shù)量較多，鏡頭文件較大的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目資金負(fù)擔(dān)嚴(yán)重。

超級(jí)計(jì)算機(jī)基于國(guó)家超算中心存在，承擔(dān)各種大規(guī)模科學(xué)計(jì)算和工程計(jì)算任務(wù)，同時(shí)以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)能力為社會(huì)提供云計(jì)算服務(wù)，將建成功能齊全、平臺(tái)豐富、高效節(jié)能、國(guó)際一流的高性能計(jì)算研究開(kāi)發(fā)中心和云計(jì)算服務(wù)中心。其計(jì)算節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于渲染農(nóng)場(chǎng)，換言之，其渲染效率遠(yuǎn)大于市場(chǎng)上現(xiàn)存的渲染方式，在動(dòng)畫(huà)渲染中應(yīng)用成功后，能產(chǎn)生巨大的直接及間接效益，并造成深遠(yuǎn)的社會(huì)影響，大大縮短動(dòng)畫(huà)制作周期，節(jié)約成本，從而拉動(dòng)國(guó)內(nèi)動(dòng)畫(huà)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱莉.中國(guó)動(dòng)畫(huà)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策分析[J].企業(yè)家天地，2011（2）.

[2] 薛偉蓮，姜帆.基于云計(jì)算的動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)協(xié)作模型[J].遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012（2）.

篇7

    1、不規(guī)則物體建模的制作技巧

    物體建模在3D動(dòng)畫(huà)電影制作中占據(jù)重要地位,物體建模不單是動(dòng)畫(huà)電影制作的核心部分,更是全部貼圖和材質(zhì)的載體,還是燈光渲染的對(duì)象,3D動(dòng)畫(huà)電影的效果是基于物體建模存在的。因此,3D動(dòng)畫(huà)的物體建模是十分復(fù)雜的過(guò)程,必將耗費(fèi)大量時(shí)間和制作經(jīng)歷,物體建模方法包括多邊形物體建模、細(xì)分曲面物體建模和NUBRS建模等。在3D動(dòng)畫(huà)電影實(shí)際制作過(guò)程中,必須根據(jù)不同物體模型采用不同的建模方法,因此,設(shè)計(jì)人員掌握多種建模技巧是十分必要的。

    在3D動(dòng)畫(huà)電影《和氣四瑞》中,主要包括四種模型,分別是大象、猴子、小鳥(niǎo)和兔子,同時(shí)組成動(dòng)畫(huà)電影的還有不同場(chǎng)景。對(duì)這四種模型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析之后,可以發(fā)現(xiàn)透明都屬于不規(guī)則物體,而且難以分解成多個(gè)規(guī)則的幾何形體,由此,對(duì)這種物體的建模可以采用細(xì)分曲面建模方法。首先,利用基本的幾何形體創(chuàng)建出簡(jiǎn)單的模型形狀,再利用網(wǎng)格、網(wǎng)格平滑、多邊形、降噪等工具對(duì)物體模型的細(xì)節(jié)部分進(jìn)行劃分。細(xì)分曲面物體建模技術(shù)能夠采用任意的多面體來(lái)控制網(wǎng)格,再根據(jù)自動(dòng)生成的網(wǎng)格來(lái)平滑曲面。由此可見(jiàn),細(xì)分曲面物體建模技術(shù)可以包括各種各樣的網(wǎng)格形狀,進(jìn)而形成不同類型的物體脫皮結(jié)構(gòu),始終保持物體曲面的光滑性。而且,細(xì)分曲面物體建模技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)就是對(duì)細(xì)節(jié)的劃分,即使增加物體的細(xì)節(jié)部分,也不會(huì)造成整體復(fù)雜化和結(jié)構(gòu)化,同時(shí)能夠始終保持細(xì)節(jié)部分的光滑性。

    2、添加貼圖和材質(zhì)的制作技巧

    材質(zhì)是3D動(dòng)畫(huà)電影中物體的外觀屬性,物體材質(zhì)主要利用3D MAX材質(zhì)編輯器制作而成。3D MAX材質(zhì)編輯器中的材質(zhì)分為標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)和復(fù)合材質(zhì),例如混合材質(zhì)、雙面材質(zhì)、多維材質(zhì)、變形器材質(zhì)等。將貼各種類型的圖像加到材質(zhì)上就稱作貼圖,貼圖可以詳細(xì)展現(xiàn)物體表面的紋理形象。在3D動(dòng)畫(huà)電影制作過(guò)程中,為動(dòng)物添加貼圖時(shí)經(jīng)常采用的技術(shù)是凹凸貼圖技術(shù),凹凸貼圖技術(shù)的制作原理是:將貼圖中較為黑暗的區(qū)域作為地處,較為明亮的區(qū)域作為高處,通過(guò)Photo Shop制作軟件可以很快實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員所需的凹凸貼圖。在對(duì)3D動(dòng)畫(huà)電影中花草樹(shù)木進(jìn)行貼圖時(shí),主要采用透明貼圖技術(shù),其原理是利用貼圖的明亮度來(lái)準(zhǔn)確控制花草樹(shù)木的透明度,同樣,透明貼圖也是基于Photo Shop制作軟件實(shí)現(xiàn)的。

    3、創(chuàng)建角色骨骼的制作技巧

    3D MAX制作軟件中的CAT屬于多足角色骨骼設(shè)計(jì)插件,可以實(shí)現(xiàn)雙足動(dòng)物到多足動(dòng)物的骨骼創(chuàng)建和搭建過(guò)程,同時(shí)可以任意添加骨骼控制器,節(jié)約了設(shè)計(jì)人員定義不同動(dòng)物骨骼的時(shí)間。而且,CAT多足角色骨骼設(shè)計(jì)插件還能夠提供跑、走和跳等動(dòng)態(tài)骨骼設(shè)計(jì),可以幫助設(shè)計(jì)人員輕松實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化、個(gè)性化和細(xì)節(jié)化的角色設(shè)計(jì)。CAT與傳統(tǒng)CS骨骼設(shè)計(jì)相比來(lái)說(shuō),不但可以自由實(shí)現(xiàn)曲線動(dòng)畫(huà)調(diào)節(jié),還可以完成動(dòng)物骨骼的拉伸動(dòng)作。CAT多足角色骨骼設(shè)計(jì)插件自帶的肌肉彈性動(dòng)畫(huà),適合3D動(dòng)畫(huà)電影制作中高寫(xiě)實(shí)角色的創(chuàng)作。CAT骨骼系統(tǒng)的自動(dòng)讀取BIP文件功能,能夠輕松實(shí)現(xiàn)捕捉相應(yīng)文件,將完成調(diào)節(jié)的動(dòng)畫(huà)存儲(chǔ)到BIP類型文件中,有助于將不同動(dòng)態(tài)混合融合在一起,呈現(xiàn)出真實(shí)的、令人滿意的骨骼設(shè)計(jì)。因此,CAT多足角色骨骼設(shè)計(jì)插件實(shí)現(xiàn)的動(dòng)畫(huà)效果更加逼真。

    4、角色骨骼蒙皮的制作

    “蒙皮”指的是將物體模型和骨骼綁定在一起,只有將物體模型與骨骼進(jìn)行有效結(jié)合綁定之后,才能實(shí)現(xiàn)物體角色和骨骼的共同運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生動(dòng)作過(guò)程中的變形。3D MAX制作軟件中的Skin和Physique是蒙皮制作插件,這兩種插件與蒙皮制作的原理基本相同,主要是利用調(diào)動(dòng)權(quán)重值使物體骨骼可以驅(qū)動(dòng)網(wǎng)格物體,但是,這種插件與Bonespro蒙皮插件相比來(lái)說(shuō)其效果非常一般。Bonespro蒙皮插件屬于智能化外部插件,使用起來(lái)更加方便快捷,在節(jié)約大量設(shè)計(jì)制作時(shí)間時(shí),還可以提高蒙皮制作的動(dòng)畫(huà)效果。

    5、添加燈光和攝影機(jī)的制作

    首先,在3D動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景中準(zhǔn)確設(shè)置攝影機(jī)的位置,根據(jù)動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景的真實(shí)效果和大小遠(yuǎn)近來(lái)完成燈光添加。對(duì)于單幀畫(huà)面來(lái)說(shuō),應(yīng)該選用“三光源照明”布光理論,“三光源照明”包括補(bǔ)光源、背光源和主光源。在動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景中添加燈光過(guò)程中,必須將主體光位置和光源強(qiáng)度確定好,之后才能進(jìn)一步設(shè)置輔助光源的位置和強(qiáng)度。最后,添加燈光裝飾和背景,采用這種添加燈光的方法存在以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):一是更好地反映3D動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景的真實(shí)感;二是使觀眾有著身臨其境的體驗(yàn);三是有效減少了物體建模和貼圖的數(shù)量,還能使動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景生機(jī)勃勃;四是烘托動(dòng)畫(huà)電影中的場(chǎng)景和氣氛。

篇8

關(guān)鍵詞 3D動(dòng)畫(huà) 籃球跨步跳投 教學(xué)

班杜拉（Bandura，1986）的認(rèn)知調(diào)節(jié)理論認(rèn)為：“操作技能時(shí)，個(gè)體首先必須提取記憶表象，然后將其轉(zhuǎn)化為恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)控制編碼以產(chǎn)生身體和肢體的運(yùn)動(dòng)。這樣，認(rèn)知過(guò)程通過(guò)建立感知覺(jué)與動(dòng)作之間的認(rèn)知記憶表象，擔(dān)當(dāng)感知運(yùn)動(dòng)信息和操作技能的中間調(diào)節(jié)作用”1]。我國(guó)運(yùn)動(dòng)心理學(xué)研究表明：“在體育教學(xué)、訓(xùn)練和運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽中，運(yùn)動(dòng)員正是憑著自己的運(yùn)動(dòng)表象，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)練習(xí)或表演。如果運(yùn)動(dòng)表象不清晰或沒(méi)能建立起來(lái)，就不能正確的完成練習(xí)”[2]。由于拍攝時(shí)所用攝像機(jī)的拍攝速率較低，因此在一些關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)，由于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作速度太快，學(xué)生暫停觀看籃球跨步跳投技術(shù)，影片會(huì)產(chǎn)生模糊的現(xiàn)象，不利于用戶對(duì)技術(shù)動(dòng)作的學(xué)習(xí)。而在3dsmax籃球動(dòng)畫(huà)中虛擬攝像機(jī)的拍攝頻率可以隨意調(diào)至很高、可以多角度教學(xué)，因此技術(shù)動(dòng)作顯得異常的清晰，能夠使學(xué)生建立正確的運(yùn)動(dòng)表象。

一、研究對(duì)象和方法

（一）研究對(duì)象

河北聯(lián)合大學(xué)籃球班學(xué)生，實(shí)驗(yàn)班42人，對(duì)照班40人。

（二）研究方法

1.實(shí)驗(yàn)法

（1）試驗(yàn)時(shí)間：2012年5月，學(xué)時(shí)均為4。

（2）實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的抽樣

對(duì)河北聯(lián)合大學(xué)學(xué)生進(jìn)行隨機(jī)抽樣，任意抽出兩個(gè)班級(jí)，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)前，對(duì)兩組學(xué)生的對(duì)籃球意識(shí)、興趣和技戰(zhàn)術(shù)水平調(diào)查問(wèn)卷。數(shù)據(jù)表明：兩組的籃球意識(shí)、態(tài)度和技戰(zhàn)術(shù)水平?jīng)]顯著性差異（P>0.05）；對(duì)兩班學(xué)生進(jìn)行了持球突破、助跑摸高和投籃測(cè)試，得出成績(jī)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)表明兩班級(jí)身體素質(zhì)無(wú)顯著性差異（P>0.05）；所以，研究對(duì)象的抽樣符合要求。

（3）試驗(yàn)安排。

對(duì)照組采用傳統(tǒng)教學(xué)法，即講解—示范—練習(xí)—糾錯(cuò)的教學(xué)方法對(duì)籃球跨步跳投進(jìn)行教學(xué)。

實(shí)驗(yàn)組在課前用3ds max 2012和Photoshop設(shè)計(jì)出籃球跨步跳投動(dòng)畫(huà)教學(xué)動(dòng)畫(huà)。上課時(shí)從多角度展示動(dòng)畫(huà)，使學(xué)生建立清晰的運(yùn)動(dòng)表象，使之建立正確的動(dòng)作定型。

實(shí)驗(yàn)組采用動(dòng)畫(huà)示范手段進(jìn)行輔助教學(xué)。課程開(kāi)始前，讓學(xué)生觀看3D籃球跨步跳投動(dòng)畫(huà)，教師也按照講解—示范—學(xué)生—自主練習(xí)。

（4）考核

在對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組進(jìn)行考核時(shí)，單獨(dú)考試，避免相互干擾。請(qǐng)四個(gè)教授四個(gè)方向?qū)W(xué)生的籃球跨步跳投進(jìn)行獨(dú)立打分，再取平均值。

2.數(shù)理統(tǒng)計(jì)法。

所需數(shù)據(jù)采用spssl3.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行處理分析。

二、籃球跨步跳投動(dòng)畫(huà)關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)的設(shè)置

所謂關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)，就是給需要?jiǎng)赢?huà)效果的屬性，準(zhǔn)備一組與時(shí)間相關(guān)的值，這些值都是在動(dòng)畫(huà)序列中比較關(guān)鍵的幀中提取出來(lái)的，而其他時(shí)間幀中的值，可以用這些關(guān)鍵值，采用特定的插值方法計(jì)算得到，從而達(dá)到比較流暢的動(dòng)畫(huà)效果。動(dòng)畫(huà)關(guān)鍵幀設(shè)置是研究技術(shù)動(dòng)作的重要環(huán)節(jié)，籃球跨步跳投動(dòng)畫(huà)分為5個(gè)關(guān)鍵幀，三威脅姿勢(shì)關(guān)鍵幀、左腳著地制動(dòng)關(guān)鍵幀、右腿前擺關(guān)鍵幀、投籃關(guān)鍵幀和落地緩沖關(guān)鍵幀.

（一）三威脅姿勢(shì)關(guān)鍵幀的技術(shù)分析

所謂三威脅姿勢(shì)，是一個(gè)攻擊姿勢(shì)，做好這個(gè)姿勢(shì)就等于做好了傳球、投籃和運(yùn)球突破三個(gè)動(dòng)作的起手姿勢(shì)。比賽過(guò)程中，根據(jù)對(duì)手情況作出傳球、投籃和運(yùn)球突破，傳球姿勢(shì)具有投籃和運(yùn)球突破攻擊性；投籃姿勢(shì)具有傳球和運(yùn)球突破攻擊性；運(yùn)球突破姿勢(shì)具有投籃和傳球攻擊性。運(yùn)球突破姿勢(shì)具有投籃和傳球攻擊性的三威脅姿勢(shì)動(dòng)作比較靈活，而且球放在體側(cè)可以很好的保護(hù)好球，是比賽中最為常用的姿勢(shì)（如圖1）。

（二）右腳著支撐左腳著地制關(guān)鍵幀的技術(shù)分析

左右腳蹬地身體加速前移，同時(shí)身體轉(zhuǎn)身探肩，左臂前身護(hù)球，左腿屈膝前擺著地.左腳的著地方式是以腳后跟開(kāi)始的，在左腳腳后跟著地后，此時(shí)右腳還未蹬離地面，隨著身體重心前移，左腳迅速由腳跟過(guò)渡到全腳掌，同時(shí)左下肢屈膝并降低身體重心儲(chǔ)存彈性勢(shì)能。

（三）右腿前擺關(guān)鍵幀的技術(shù)分析

從右腿屈腿前擺，雙臂從體側(cè)屈臂舉球.舉球動(dòng)作在右腳還未著地時(shí)就已經(jīng)開(kāi)始.在右腿的擺動(dòng)后期擺幅逐漸減慢，右腳著地制動(dòng)后身體重心降低，此時(shí)身體以右腳為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)身體即將面對(duì)球籃。

（四）投籃關(guān)鍵幀

表示從雙腳蹬離地，髖關(guān)節(jié)開(kāi)始伸展時(shí)刻到起跳階段，軀干的伸展要稍早于下肢的蹬伸，隨著膝關(guān)節(jié)的伸展，身體重心逐漸升高，雙腳前腳掌蹬地，身體騰空，此時(shí)身體籃正對(duì)球.

（五）落地緩沖關(guān)鍵幀

表示身體從最高點(diǎn)開(kāi)始下落時(shí)刻到雙腳著地時(shí)刻.落地后，膝關(guān)節(jié)迅速屈膝緩沖，前腳掌內(nèi)側(cè)拔地，準(zhǔn)備做下一個(gè)攻擊動(dòng)作。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（一）實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生四項(xiàng)技術(shù)的評(píng)定結(jié)構(gòu)分析

通過(guò)分別對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生的轉(zhuǎn)身、探肩、護(hù)球、加速和投籃技術(shù)水平進(jìn)行對(duì)比分析。

結(jié)果表明：兩組學(xué)生成績(jī)存在顯著性差異。這表明在籃球跨步跳投動(dòng)教學(xué)中運(yùn)用動(dòng)畫(huà)手段，對(duì)提高學(xué)生的轉(zhuǎn)身、探肩、護(hù)球、加速和投籃是有效的方式，能夠使學(xué)生建立清晰的運(yùn)動(dòng)表象，使之建立正確的動(dòng)作定型。

（二）結(jié)論

籃球動(dòng)畫(huà)教學(xué)課件設(shè)計(jì)和制作能夠創(chuàng)設(shè)學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)教學(xué)情境。籃球動(dòng)畫(huà)教學(xué)能夠是學(xué)生建立正確的運(yùn)動(dòng)表象，學(xué)生根據(jù)自己的運(yùn)動(dòng)表象進(jìn)行練習(xí)，使之建立正確的動(dòng)作定型。

參考文獻(xiàn)：

篇9

關(guān)鍵詞：日式動(dòng)畫(huà)風(fēng)格；非真實(shí)感渲染；賽璐珞著色法

一、概述

由于傳統(tǒng)的手工上色耗費(fèi)大量的時(shí)間以及成本，數(shù)字化的無(wú)紙動(dòng)畫(huà)上色也僅僅是將制作過(guò)程變成手工計(jì)算機(jī)上色，仍然需要耗費(fèi)大量的人工時(shí)間以及成本。對(duì)于這種情況我們希望能夠出現(xiàn)一種技術(shù)可以減少這種勞動(dòng)密集型的上色修型作業(yè)，提高效率，同時(shí)進(jìn)一步改善并統(tǒng)一動(dòng)畫(huà)圖形品質(zhì)，減少項(xiàng)目的運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)。

文介紹了一種卡通動(dòng)畫(huà)渲染技術(shù)，使得上色過(guò)程自動(dòng)化，如圖1左邊我們對(duì)角色進(jìn)行數(shù)字化建模的過(guò)程，運(yùn)用我們的算法使得三維角色擁有和二維角色近乎一樣的視覺(jué)特征。

圖1：從我們使用數(shù)字動(dòng)畫(huà)軟件對(duì)二維角色進(jìn)行數(shù)字模型化，我們運(yùn)用抽象的渲染風(fēng)格技術(shù)進(jìn)行渲染，會(huì)讓人聯(lián)想到是卡通手繪的角色

在該技術(shù)研究中我們采用較為成熟的日式卡通風(fēng)格，來(lái)作為衡量我們技術(shù)實(shí)用性，通過(guò)我們制定shader以及數(shù)字模型來(lái)生成日式卡通二維效果，同時(shí)我們還可以訪問(wèn)以及修改shader的參數(shù)，例如顏色，高光特性，對(duì)比關(guān)系，等參數(shù)控制最終的渲染結(jié)果。同時(shí)我們改進(jìn)相關(guān)的流程使得流程高效易用，并能很好的適用于實(shí)際的商業(yè)動(dòng)畫(huà)項(xiàng)目中。

二、相關(guān)工作

1.建立角色模型。

我們通過(guò)建立三維幾何體描述需要生成圖形的造型形象。對(duì)我們來(lái)說(shuō)具體使用哪一種建模方法并不重要，因?yàn)殇秩舅惴ū旧硎峭ㄓ玫模\(yùn)用不同的算法我們可以計(jì)算真實(shí)感圖形以及非真實(shí)感圖形的計(jì)算。我們知道我們一般所制作的數(shù)字模型都是依據(jù)真實(shí)的光照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制作的。這種數(shù)學(xué)模型稱為光照模型，這種模型可以用描述物體表面光強(qiáng)度的物理公式推導(dǎo)出來(lái)。給予計(jì)算機(jī)生成的圖形最基本的真實(shí)性。但是三維數(shù)字卡通形象都是以非真實(shí)效果存在的，這就需要我們按照卡通渲染算法對(duì)光照模型的進(jìn)行適當(dāng)修改，已滿足最終渲染效果的需要。所謂卡通渲染的基本元素，就是“輪廓線和較統(tǒng)一的著色”。依據(jù)卡通圖形的基本特征我們將從著色以和勾線這兩方面來(lái)解決問(wèn)題。

2.著色處理

給三維角色著色處理，需要我們考慮兩個(gè)方面。一個(gè)是物體本身的顏色紋理，二是環(huán)境光照情況。而且對(duì)于日式卡通渲染圖形來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)是在顏色光與影的變化，對(duì)紋理的要求比較少見(jiàn)。因此，對(duì)于我們卡通角色著色的討論主要集在光照顏色和陰影顏色上。通常情況，當(dāng)光線照在物體上的時(shí)候，物體的顏色會(huì)依據(jù)光照強(qiáng)度的衰減出現(xiàn)平滑的明暗變化，這會(huì)讓物體看起來(lái)更為真實(shí)，而我們卡通渲染則需要離散這種光照，使得光與影能夠明顯的區(qū)分出來(lái)，且參數(shù)可以隨意控制光和影的色值，簡(jiǎn)單的做法就是給光照強(qiáng)度限制范圍 也就是我們常說(shuō)的非線性光照（如圖3 B），非線性光照是卡通渲染的重要特征。

圖3

非線性光照使圖像區(qū)別于真實(shí)感圖像所存在平滑過(guò)渡效果，這會(huì)讓我們很容易想到的一種解決方法是直接采用紋理貼圖，但是這種靜紋理貼圖局限性比較多，如不能夠根據(jù)光照變化而產(chǎn)生變化，在很多地方會(huì)限制效果的發(fā)揮，大部分時(shí)候需要光影動(dòng)態(tài)計(jì)算方式，使得整體畫(huà)面視覺(jué)效果統(tǒng)一。

3.勾線

運(yùn)用3D技術(shù)來(lái)為三維角色生成理想的輪廓線，是我們研究的重點(diǎn)，基本的要求是用黑色像素沿著物體的輪廓和邊緣進(jìn)行填色 當(dāng)視角點(diǎn)改變時(shí)，輪廓線也跟隨改變正確的渲染和計(jì)算。

下面是我提出的模擬手繪渲染邊線的解決辦法。

轉(zhuǎn)貼于

我們處理的思路是：采用取樣像素級(jí)法線信息，將顏色信息和法線信息分別輸出到兩個(gè)渲染目標(biāo)紋理。再獲得了法線和顏色的渲染目標(biāo)紋理后，利用這2個(gè)紋理做處理：判斷臨近的像素的法線的方向是否差別很多，如果很大，就是具有輪廓的地方，用黑色填充，否則作為顏色處理，對(duì)于顏色信息，就是正常渲染模型，法線信息就是計(jì)算三維物體在攝像機(jī)下空間坐標(biāo)XYZ，并使用三元屬性RGB顏色值表示，由于法線信息是三元浮點(diǎn)信息，而圖形渲染格式則可擁有4個(gè)通道，所以多出來(lái)的一個(gè)通道可以記錄其他信息，如模型id號(hào)，根據(jù)id號(hào)不一致情況 這樣可以檢測(cè)是否處是外輪廓。

等然后在這個(gè)物體上進(jìn)行輪廓描邊，渲染出較為理想的輪廓線。用這種方法渲染的最終效果是只有邊線的模型圖，獨(dú)立的渲染邊緣線好處就是可以獨(dú)立的處理這些邊緣線效果，我們可以按照自己預(yù)期的藝術(shù)效果，對(duì)渲染出的輪廓線進(jìn)行手工二次修改或修正。

運(yùn)用這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于：一是運(yùn)用計(jì)算機(jī)批量生成動(dòng)畫(huà)線稿的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，這比用傳統(tǒng)手繪動(dòng)畫(huà)的方法效率高得多，不需要太多的勾線人員，省時(shí)省力，節(jié)約成本和大量的制作時(shí)間；二是與全3D動(dòng)畫(huà)相比，技術(shù)要求門(mén)檻比較低，即使在渲染中出現(xiàn)錯(cuò)誤也可以快速修正過(guò)來(lái)。三是這種方法易于修改 可以更具需求制作如水墨線， 水彩 ，油畫(huà)等勾邊效果。

4.其他處理。

所研究的這種渲染方法還可以做進(jìn)一步延伸：通過(guò)限制制作normal map貼圖來(lái)提升角色細(xì)節(jié)，使得模型面數(shù)大大降低，

通過(guò)用最少的點(diǎn)、線、面建模提高運(yùn)行效率。渲染出明確、清晰的輪廓線和陰影線，以便于進(jìn)行2D 手繪填色，或?qū)吘壿喞€添加手繪貼圖材質(zhì)，直接渲染出有手繪效果的線條。與手繪相比，由渲染貼圖生成的線條或用繪圖板在圖形軟件中繪制的線條缺少了個(gè)性化的特點(diǎn)。運(yùn)用后期來(lái)處理來(lái)勾線提藝術(shù)家自由發(fā)揮的空間。

三、結(jié)論

我們已提出了二維風(fēng)格渲染方法，這些都源運(yùn)用不同的算法控制技術(shù)，使得模型能夠產(chǎn)生色彩邊界，強(qiáng)調(diào)形狀以及邊界，使得能夠表現(xiàn)各類非真實(shí)效果 。 我們通過(guò)這種方法模擬，使用程序化的三維渲染技術(shù)與傳統(tǒng)手工動(dòng)畫(huà)角色視覺(jué)表現(xiàn)幾乎一致，與傳統(tǒng)手繪角色同樣具有表現(xiàn)力。我們的方法的主要優(yōu)點(diǎn)是：該技術(shù)易于使用并可很好的整合在動(dòng)畫(huà)制作流程當(dāng)中，成本相對(duì)于傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)方法低廉很多，即使剛成立的小型動(dòng)畫(huà)工作室也可以利用這種方法快速的制作出高品質(zhì)二維動(dòng)畫(huà)出來(lái)。運(yùn)用這種方法和技術(shù)，充分利用計(jì)算機(jī)的資源，減少勞動(dòng)密集型的傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)作業(yè)方式，提升效率降低動(dòng)畫(huà)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)營(yíng)成本。雖然該技術(shù)仍然還有一定的局限性，需要制作人員針對(duì)不同鏡頭和不同情況做細(xì)致的參數(shù)調(diào)整，雖然這些參數(shù)需要被手動(dòng)設(shè)定，但也意味著為制作人員提供了更多的控制。盡管有些限制，我們的方法和流程會(huì)產(chǎn)生人信服程二維卡通角色。

本課題系南昌大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院科研立項(xiàng)項(xiàng)目。

參考文獻(xiàn)

[1] David S， Texturing and Modeling [j]，Morgan Hofmann; (2003年1月4日).

[2] Kelly Dempski ，Advanced Lighting and Materials with Shaders [j].

篇10

Shout3D技術(shù)是以JAVA技術(shù)的實(shí)現(xiàn)為依托，由ShoutInteractive公司開(kāi)發(fā)的一種渲染引擎，并且在保留與VRML語(yǔ)言具有相似性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上對(duì)場(chǎng)景中基本元素進(jìn)行控制，即節(jié)點(diǎn)控制。節(jié)點(diǎn)可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)虛擬世界中的所有事物進(jìn)行描述并實(shí)現(xiàn)某些特殊功能，如集合體、材質(zhì)、攝像機(jī)等，其特性通過(guò)許多域來(lái)進(jìn)行定義。Shout3D中的基本元素屬于JAVA程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其模擬場(chǎng)景在加載過(guò)程中，文件中的場(chǎng)景圖基本元素會(huì)按對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)類別被裝入內(nèi)存，并且以實(shí)例為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為對(duì)象，同時(shí)節(jié)點(diǎn)的域值也會(huì)被裝入該節(jié)點(diǎn)類的屬性域中。節(jié)點(diǎn)類可以使用Shout3D方法在運(yùn)行中通過(guò)程序的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建方式生成，對(duì)場(chǎng)景中的各種對(duì)象進(jìn)行操縱，如屬性值的設(shè)置及其運(yùn)動(dòng)的控制、對(duì)用戶命令的響應(yīng)等，虛擬世界的交互式控制在此基礎(chǔ)上更加容易實(shí)現(xiàn)。

2Shout3D的交互式網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)流程

基于Shout3D的交互式網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)流程主要有4個(gè)具體步驟，即建模、導(dǎo)出、編輯及。建模步驟通過(guò)利用3DSMAX建模工具對(duì)三維立體場(chǎng)景及虛擬對(duì)象模型進(jìn)行創(chuàng)建，并借助Shout3D技術(shù)的導(dǎo)出插件將模型文件進(jìn)行導(dǎo)出，接著以手工程序設(shè)計(jì)對(duì)模型場(chǎng)景進(jìn)行編輯，在編輯階段中能夠?qū)⒃眷o態(tài)的場(chǎng)景對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂腥穗H交互能力的場(chǎng)景對(duì)象，最后將所有文件進(jìn)行打包長(zhǎng)傳，這一系列過(guò)程即交互式網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)世界在Shout3D技術(shù)支持下的設(shè)計(jì)流程。完整的Shout3D項(xiàng)目主要由一個(gè)Shout3DJAVAApplet小程序類、一個(gè)s3d場(chǎng)景文件、一個(gè)Panel面板類、一個(gè)網(wǎng)頁(yè)文件及其他聲像等外部資源文件構(gòu)成。

3基于Shout3D的網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)交互式動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

相較于預(yù)渲染動(dòng)畫(huà)、CG電影網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)三維動(dòng)畫(huà)體現(xiàn)出的交互性是基于Shout3D技術(shù)實(shí)現(xiàn)的最顯著特點(diǎn)，并且主要通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)：（1）利用Shout3D提供的預(yù)定義JAVAApplet小程序類在三維模型創(chuàng)建已加入動(dòng)畫(huà)內(nèi)容的基礎(chǔ)上直接實(shí)現(xiàn)交互功能。（2）對(duì)Shout3D技術(shù)進(jìn)行完全定制以滿足Applet類的需求，并借助Shout3D的開(kāi)發(fā)功能實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)畫(huà)的交互式控制功能。（3）在網(wǎng)頁(yè)中借助腳本語(yǔ)言對(duì)Shout3D對(duì)象進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)JAVA與JavaScript的交互控制。下面對(duì)幾種交互式動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的基本類型進(jìn)行簡(jiǎn)析：

3.1關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)

關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)在三維立體動(dòng)畫(huà)軟件的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)利用對(duì)應(yīng)插值節(jié)點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)出，并利用定時(shí)器的驅(qū)動(dòng)控制功能實(shí)現(xiàn)預(yù)渲染動(dòng)畫(huà)的交互功能。Shout3D技術(shù)相較于VRML中的Interpolator線性插值能夠支持Bezier和Tension-Continuity-Bias樣條插值，同時(shí)可以借助3DSMAX的動(dòng)畫(huà)控制器實(shí)現(xiàn)插值路徑設(shè)定的復(fù)雜性。位移、縮放及旋轉(zhuǎn)即為關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)的主要變換形式。

3.2過(guò)程動(dòng)畫(huà)

Shout3D技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)部分預(yù)定義小程序類完成簡(jiǎn)單的交互行為，例如WalkApplet可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的虛擬漫游效果。用戶可以通過(guò)對(duì)Applet類進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)從而完成其他交互式控制行為。過(guò)程動(dòng)畫(huà)具有實(shí)時(shí)渲染的特征，因此需要Shout3D小程序類實(shí)現(xiàn)RenderObserver接口，同時(shí)利用onPreRender方法對(duì)下一幀的動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)渲染。此外，Shout3D小程序類實(shí)現(xiàn)DeviceObserver接口能夠?yàn)橛脩籼峁┙换ナ娇刂乒δ堋?/p>

3.3網(wǎng)頁(yè)腳本交互動(dòng)畫(huà)

Java小程序類是Shout3D嵌入網(wǎng)頁(yè)并實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的方式，因此小程序類對(duì)象的名稱可以在網(wǎng)頁(yè)動(dòng)態(tài)腳本中可以借助JavaApplet標(biāo)簽中的NAME聲明取得，并通過(guò)利用getNodeByName對(duì)虛擬場(chǎng)景的基本元素實(shí)現(xiàn)控制。通常借助JavaApplet能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)頁(yè)腳本，利用Shout3DJAVAAPI可以實(shí)現(xiàn)交互式動(dòng)畫(huà)控制功能，對(duì)各種場(chǎng)景中的元素在JAVA基礎(chǔ)上也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。

4結(jié)束語(yǔ)