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三维动画范文1
关键词：三维动画技术；三维虚拟技术；对比研究
随着计算机技术和软件技术的不断发展和应用，三维图形技术也得到了很快的发展。相比于平面图形，三维图形更加立体、直观，能够更好的阐述相关内容，因此得到了人们的广泛重视。当前的三维图形技术主要包括三维动画技术和三维虚拟技术两种，这两种技术都是对想象的世界进行真实的模拟。其中，三维动画技术主要应用于广告、电影等预先设计好的演示，而三维虚拟技术则多用于仿真，需要对用户输入做出实时反应。
一、三维图形技术的应用原理
（一）三维动画技术的应用原理
1.造型
造型就是在计算机中利用三维造型软件进行三维物体的绘制。在造型之前，需要对三维物体在场景中的位置、以及它们的形状进行设计和确定。在进行造型的过程中，首先对基本的几何形状进行绘制，然后根据所需要的具体形状对其进行改变。再利用不同的方法，将这些形状进行组合，完成负责几何形体的建立。在三维物体制作完毕之后，在具体场景中，根据其适当的位置，将完成造型的三维物体放置其中，从而形成完整的场景[1]。
2.动画
动画的目的是使各个三维物体进行运动。对此，首先需要对关键帧进行定义，制作人员需要在计算机当中一幅一幅的进行画面的绘制。因此，要求动画制作人员的绘画水平必须达到较高的水平，才能够将动画画面设计的生动、逼真。然后，按照一定得顺序，将这些画面进行排列和组合，使其达到连贯和连续。此外，可以在动画当中插入一些中间帧的画面，可以利用计算机进行中间帧的制作。通过以上步骤，就可以制作出十分真实的动画。
3.绘图
在动画的制作当中，良好的视觉效果和非交互的美学体验是十分重要的。因此在动画绘图的过程中，需要对光纤、贴图、色彩等方面进行严格的控制，从而使动画效果能够更加的逼真、贴近现实[2]。
4.着色输出
在当前应用的动画制作软件当中，通常都对动画生成功能进行了提供。它可以将动画绘图过程中制作的画面进行连接，从而形成类似于电影的形式，这就是动画视频。动画视频是以视频文件的形式进行输出和保存，如果需要观看，只需要播放该文件，就能够进行观看。
（二）三维虚拟技术的应用原理
1.实时显示技术
目前，三维图形的显示技术已经较为成熟，但是最关键的问题就是显示的实时性。为了能够迅速的生成三维几何图形，对于图形的刷新频率要求就比较高，最低速率也要达到每秒15帧的图像刷新。要达到这一要求，与图形的复杂度、画面的纹理、阴影、照明度等因素都有着一定的关系。因此，三维图形实时显示技术的关键，在于对合理的技术措施进行利用，从而使可是场景的复杂度得到降低。
2.交互技术
在三维虚拟技术的研究当中，其一个重要的目标就是将人们所处的实际环境与计算机系统之间的界限进行消除。也就是说，在计算机系统提供的虚拟空间当中，人们可以通过语言、头、皮肤、眼睛、手势等感觉器官与行为动作，与其直接发生面对面的交互。目前三维虚拟技术的交互技术主要包括虚拟环境基本交互、虚拟环境交互、碰撞检测等方面。
3.三维虚拟仿真系统的建立
三维虚拟仿真系统的建立，是一个较为系统的工程，主要可以分为两个方面。其一是对三维视景数据库进行建立，在建立过程中，应当采用三维视景数据库建模和优化工具平台等进行模型的构建，而不宜采用3DS MAX等普通的建模工具。这样，才能够有效的提高反应速度，保证交互性和三维性之间的逻辑关系。其二是进行三维视景管理系统的开发，通过对良好的现实途径进行利用，使该系统能够调用各种数据库、优化硬件资源、显示系统最终的效果，实现各种操作[3]。
有两种途径能够实现系统的开发。第一种是对底层三维图形开发库进行利用。其中，DirectX、OpenGL等三维图形开发库较为常用。对该方法进行应用，要求先关的开发人员必须对视点、光照、三维变换、三维坐标的进行熟悉的掌握和应用，同时能够自行进行编码的设计，保证相关功能的实现。这种方式灵活性较大，同时由于是免费提供的，因此也不涉及到版权的问题。不过，对此种方式进行利用，需要进行大量的工作。如果需要进行一般规模系统的完整制作，至少需要一年以上的积累才能够完成。同时，系统内部很多的处理，都是由软件开发人员自行考虑的。因此，很容易发生考虑不周全的情况，导致制作出来的系统性能十分不理想。
第二种方式是对高层开发平台工具进行利用，例如OpenInventor、WorldToolKit、Worldup、X-IG、Vtree、VEGA、OpenGVS等工具平台。这样写开发平台都是以OpenGL图形标准为基础的高级三维可视化函数库，提供了高级的API软件的开发。通过对这些开发平台进行利用，能够有有效的减少代码量，从而降低工作量。在三维图形应用系统当中，这些开发平台具有周期短、性能好等优点，不过需要出资购买，因此成本较高[4]。
二、三维图形技术应用系统的开发方法
（一）三维动画技术应用系统的开发方法
在当前主要应用于三维动画应用系统开发的平台工具当中，3D Studio Max是一种应用比较广泛的工具。在实际应用当中，需要现在3D Studio Max中对三维场景内各个物体的立体模型进行绘制。如图1所示，是一个真空断路器的模型，它的构成主要是多个几何体。在3D Studio Max当中，对每一个几何体进行绘制，然后对其进行组合。在利用3D Studio Max制作动画的过程中，对真空断路器从当前位置向右进行90°水平旋转的动画，进行的方式为关键点的设定。然后加入特定的灯光、材质等效果，取得更加生动、逼真的显示效果。最后，利用渲染按钮，对一些相关参数进行设定，然后进行动画的生成[5]。假设设定的关键帧参数为5个，则这5个关键帧所对应的图片如图1中所示。
图 1 真空断路器动画的关键帧
将以上五个图片，按照一定的顺序进行连接，就能够生成相应的动画视频文件，并在需要的时候对该文件进行播放。在播放动画的过程中，上面五个图片通过连续的效果进行显示，就能够产生该断路器以90°向右旋转的视觉效果。如果需要达到垂直旋转的效果，需要重新对动画进行制作，将上述步骤中水平方向上的旋转改变为垂直方向上的旋转，然后以此进行后续工作，最终得到新的图片序列。在实际应用当中，有时为了取得相应的动画视频效果，需要成千上百张这样的图片进行组合，才能够最终实现。
（二）三维虚拟技术应用系统的开发方法
在三维虚拟技术应用系统的的开发当中，MultiGen+ OpenGVS是一个十分常用，也是十分有效的开发工具平台。在应用过程当中，三维视景数据库是通过MultiGen来建立的，如图2所示，是一个封隔器的模型。在以三维模型的形式进行显示的同时，在三维视景数据库当中，还通过各种参数的方式进行存储，以备后续工作中进行调用[6]。
图 2 封隔器模型
对三维视景进行相应的操作所利用的三维视景管理系统，是利用VC++的OpenGVS进行开发的。利用这个管理系统，能够对三维视景数据库当中的各个参数进行直接的读取，在显示器中显示三维模型，在适当的位置进行放置。同时对三维几何变换进行利用，对封隔器进行各种不同的操作，例如拾取、移动、斜向、垂直、水平等各个方面的旋转等。通过相应的编程就能够实现这项功能，而不需要进行关键帧、关键点的方面的制作。如果先要进行操作的增加，也不需要进行重新的建模和动画制作的过程，只需要添加能够实现增加操作的代码在原有的模型基础之上，就能够实现操作功能的增加，具有极大的灵活性和便利性[7]。
三、三维动画技术与三维虚拟技术的对比
（一）三维动画技术的固定性
在三维动画技术当中，三维动画的过程、时间都是无法改变的，是固定存在的。在三维动画播放的过程中，其动画画面的顺序不会按照用户的想法来实时的进行变化。而三维虚拟技术则不然，它没有时间上的限制，可以使展示过程更加的详细、真实。在三维虚拟技术系统当中，用户可以进行任意的操作，同时还会对用户进行的操作进行相应的反应。
（二）三维虚拟技术的实时性
三维虚拟技术的实时性，是其与三维动画技术之间最大的区别。由于具有良好的实时性，三维虚拟技术能够在虚拟场景当中，实现人机之间的交互。在三维动画技术当中，动画的制作是沿着某种固定路线进行制作的固定动画，一旦制作完成，就无法进行改变。如果需要改变演示的路径和方式，仅仅几分钟的动画还需要进行几天时间的制作和渲染。而三维虚拟技术则不然，它所制作的场景具有良好的可变形，用户可以利用键盘、鼠标、甚至数据手套等相关的交互设备，对虚拟三维空间进行亲身的体验，感受步移景异、身临其境的体验，其双向互动的功能十分良好。
（三）三维建模
在三维建模的过程当中，三维动画对模型的视觉效果、光照、美观等方面的要求比较高，因此在模型建立过程中，需要仔细的刻画更多的细节之处。而三维虚拟技术注重的是操纵和控制场景或场景中的物体。相比于三维动画，三维虚拟建立的模型细节之处通常比较少，这样能够使绘制速度得到提升，同时一能够降低滞后时间的影响。因此，对于需要根据用户的具体输入，对物体的状态和场景的改变进行实时的控制的应用来说，三维虚拟技术建模是最为合适的。例如，用户可以根据输入相应的命令，实现在街道、校园、旅游景点等地的游览。或是对事故现场进行模拟，通过人们的实际行为和动态，对事故发生的过程进行显示。还可以对油田油水井的井下作业过程进行模拟，根据给定的相关参数，对作业过程进行实施。如果给出不同的参数，那么具体的方案也会不同，作业的过程就会发生相应的变化。
结论
三维动画技术和三维虚拟技术是当前三维图形技术当中最为重要的两个部分，在很多领域中都具有十分广泛的应用。但是，在实际应用中，这两项技术都拥有各自不同的优缺点。在不同领域当中，能够发挥不同的作用。因此，应当根据两种技术的特点，结合实际应用的需要，选择最为适当的技术进行应用。
参考文献：
[1]刘贤梅，黄静，刘晓明. 三维动画技术与三维虚拟技术的研究[J]. 计算机仿真，2014，09：127-130.
[2]胡西伟. 基于三维动画与虚拟现实技术的理论研究[D].武汉大学，2012.
[3]张f. 数字媒体时代的三维动画变革研究[D].哈尔滨师范大学，2011.
[4]陈晓群. 虚拟现实技术与三维动画技术探析[J]. 艺术评论，2013，02：67-68.
[5]陈征. 二维动画与三维动画的融合研究[D].河北师范大学，2014.
[6]邱晓岩，孙慧. 影视动画二维技术与三维技术的探讨[J]. 深圳信息职业技术学院学报，2011，02：84-88.
三维动画范文2
关键词：三维动画艺术；技术美；运动美；意境美
1三维动画艺术的概述
三维动画又称3D动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一项新兴影视艺术。全电脑三维动画主要是指完全由计算机生成的三维动画，它通过三维动画软件首先建立一个虚拟的三维世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现对象的形状、尺寸、位置建立模型，并对物体赋予颜色、肌理和材质，设置光源，然后根据要求设定模型的运动轨迹，最后通过模拟的摄像机镜头全方位的运动、漫游，输出生成最后的动态画面。简单来说，就是利用计算机进行动画的设计、创作与制作，产生真实的立体场景与动画。
三维动画艺术是一种影视艺术，包括视觉上的美感、听觉上的享受等。虽然传统的影视艺术也满足这样的审美要求，但是动画审美所承载的内容远比传统艺术要多的多，它涉及到角色、场景、构图、景别、摄影机角度、灯光、色彩、音响等多方面的模拟设计制作。全电脑三维动画是相当于二维动画来说的，与二维的动画相比，它多了一个第三维的深度空间，并且它通过对现实拍摄的模拟，透视效果强，360度全方位空间，不受场景限制。
2三维动画艺术的发展史
三维动画艺术以计算机为创作的工具和平台，它的产生和发展都是伴随着计算机三维动画技术的发展而发展的。真正的全电脑三维动画艺术的历史很短，可以追溯到80年代，它的发展与制作世界上第一部全三维动画长片《玩具总动员》的皮克斯（Pixar）动画工作室息息相关，在这里笔者就以皮克斯动画工作室的成长为主线，对全电脑三维动画艺术的发展作一回顾。
技术酝酿期（1984-1994）。1984年到1994年可作为全三维动画艺术的技术酝酿期，在这十年间，计算机图形技术的开发和应用为全三维动画艺术的产生做了充足的技术积累和铺垫，期间皮克斯动画工作室一直是这一领域的探路者。从1984年其前身——特效公司“工业光魔”创作第一部3D短片《AndreandWallyB.》开始，皮克斯动画工作室就一直致力于数字电影的制作与技术的开发。1986年他在自动产生阴影、多重光源和动态模糊效果等方面取得了重大突破，制作了动画短片《小台灯》，获得了奥斯卡最佳动画短片提名，此后又尝试了角色设计，制作出人体动作模型的动画短片《锡铁小兵》。接下来的几年皮克斯动画工作室又尝试实现动作的阴影和材质变化，并通过编制程序来制作雪花颗粒，开发电脑辅助制作系统，在计算机图形图像技术的研究方面不断产生新的突破。
起步发展期（1995-2000）。1995年到2000年可以说是三维动画的起步以及初步发展时期，制作出了第一部全三维动画长片《玩具总动员1》和世界上首部无胶片数字电影《玩具总动员2》。在这个时期，皮克斯还创作出了实验短片《棋局》，以测试制作具有真实效果的皮肤和具有柔顺感的衣料。在《玩具总动员2》中，皮克斯采用了粒子系统（用大约2.4百万个粒子来制作架上的灰尘）、毛发处理系统（用了6百万根毛发覆盖小狗Buster的身体），把数字化的讲故事和电脑数字动画发挥到了极至。
迅猛发展时期(2001-2003)。2001年到2003年可归为全三维动画艺术的迅猛发展时期，这一阶段，梦工场和福克斯两大公司也开始在这一领域崭露头角，计算机三维图像技术也不再是动画艺术的唯一支撑。2001年迪斯尼与皮克斯公司合作推出的短片《大眼仔的新车》用夸张的动作和角色的表情来吸引人，梦工厂推出的《怪物史莱克1》以恶作剧式的搞笑撼动了皮克斯/迪斯尼的霸主地位；2002年福克斯公司历时三年的《冰河世纪1》（如图1）以新巧夸张的形象、温暖紧张的剧情为法宝席卷了北美票房；2003年迪斯尼与皮克斯公司合作的第五部电脑动画长片《海底总动员》超越了一往以技术为亮点的原始阶段，回归到靠内容题材的升华和剧情的内在涵义为主旨的制作模式，将电脑技术与传统的人性理念相结合，创造出了感人至深的动画故事。
全盛时期(2004-)。从2004年开始，三维动画影片步入其发展的全盛时期，美国不再是唯一的一个全三维动画片的生产国，其他国家也逐渐步入到这个领域当中，全三维动画片的数量也急剧上升，如《超人特攻队》系列、《小鸡快跑》、《汽车总动员》、《欢乐的大脚》等等，影片的风格也呈现出多样化趋势，整个三维动画艺术在技术的平台上绽放着异彩。
3三维动画艺术的美学分析
3.1三维动画的技术美
技术美是技术活动和艺术作品所表现的审美价值，是技术美学的最高范畴。技术美与技术紧密相连，没有技术也就没有技术美。全三维数码动画艺术是建立在计算机软、硬件技术发展的基础上的，它的审美价值很大程度上依赖于技术的环境，在全三维动画产生发展之初，每一次视觉上产生的新冲击，都与新技术的采用密切相关，因此，全电脑三维动画艺术在成长发展的阶段，其审美价值多表现为技术美。
技术与艺术的完美统一是电脑三维动画制作的首要前提和最终目标，从皮克斯对三维动画的研究和探索中我们发现：在形态方面，从简单拥有人体动作和模型的动画短片《锡铁小兵》，到《棋局》中老人的皱纹与关节，再到《超人特攻队》有机而多变的人体，角色的造型和动作越来越趋于优美和流畅；（如图2）在质感的处理方面，从《锡铁小兵》中的硬质短裤，到《棋局》中晃动的衣襟，到《怪物公司》中根根如丝的毛发，再到《FortheBirds》中柔美的羽毛，其质地也一步步地趋于真实；在效果的营造方面，从《红色的梦》中夜晚的雨滴，到《小雪人大行动》中飘动的雪粒，再到《玩具总动员2》中架子上2.4百万个灰尘颗粒，其气氛的烘托也逐渐步入成熟；在光效方面，从生硬的光感到《小台灯》中的阴影、多重光源和动态模糊效果，再到《棋局》婆娑的光影，其画面效果也更加丰富和细腻。在这每一次视觉观感改变的背后，都是技术在做支撑，技术所能达到的这种虚拟的真实，让三维动画的受众不禁一次次的感叹于技术所创造的视觉冲击。
3.2三维动画的运动美与造型美
三维动画艺术是一种空间形式的时间艺术，空间形式决定了它拥有美术绘画的色彩、光线、构图等造型特点，而“时间艺术”说明它能够体现力量、速度、变化的运动特征。同时，三维动画是建立在计算机虚拟空间中的运动艺术，因此无论是它的造型还是运动都具有很大的变换张力和表现空间，都可以用变换和夸张的设计手法烘托情感。
对于造型而言，角色形态和场景的构成是屏幕视觉的中心，动画在虚拟环境中的制作手段突破了现实中种种条件的限制，在对三维动画的场景、人物的形、色、质进行塑造的时候，可以有意的放大或缩小某些细节，以营造强烈的视觉冲击力和感染力，从而使受众获得奇特而新颖的审美感受（如图3）。同样，对于三维动画中的运动，不是由物理的表演而产生的，而是通过设计师意识的加工而形成的一种对运动效果的模拟，它能够表现出其它艺术所不能表现的运动美，使人类对运动的想象力和创造力发挥到极致，也正是这些运动构成了影视动画富于表现力和吸引力的美学特征。但是，三维动画艺术中对造型和运动的夸张性演绎是设计师理性认识和感性认识双重作用下的产物，一方面它源于设计师对真实世界的运动和形态的全面而准确的理解，另一方面，为了深刻地反映人物的性格，烘托环境的气氛，设计师可以不受现实条件的限制对其进行艺术的变形与加工，从而使三维动画艺术具有真实而夸张的艺术感染力和视觉冲击力。
3.3三维动画意境美与精神美
《周易.系辞》中有一种说法叫“圣人立象以尽意”，《老子》中也有古语叫“大音希声，大象无形”，这种“意”和“象”的关系反映了中国古代美学思想中虚实相生的意境美学内涵。动画创作者创造三维动画艺术，就是以虚拟性的动态影像和夸张性的叙事场景将人们的心绪和意识带入一种奇特的审美情景之中，产生虚实相生、情景交融的精神意象。
全电脑三维动画用虚拟而又不受现实条件限制的创作手法，具有很强的开放性和扩张性，它能够创造出人类的视觉在现实生活中所不能感受到的光影景象，甚至拟造出另外一个完全陌生的世界，这样在这种与原有视觉景象和心理完形所形成的强烈的对比与反差中，增强了动画受众的好奇心与欣赏欲望，并使其审美想象力得到自由的发挥，迅速地融入到动画影片的艺术氛围之中，构成审美意境（如图4）。同时，三维动画片依靠高科技手段，创造人类想象力所能抵达的任何情境、物像和人像，为观者塑造历史的、自然的、人文的、甚或魔域的“幻觉”场景，使生活在工业化社会中的人们在获得视觉冲击力的同时，复苏人类的原始记忆，重温童年时代的梦想与异念，洞察在现代工业文明车轮之下的人与自然互相戕害的残酷，从而感受到无比强烈的精神震撼力。
参考文献
［1］罗业云.论动画艺术的运动美学［J］.山东艺术学院学报，2004.
三维动画范文3
摘要：动画发展的过程中，技术的重要性毋庸置疑，二维到三维的进步推动了动画的发展，但由于二维与三维各自有着不同的特点，因而都有着一定的发展空间。本文对二维动画与三维动画进行对比、分析，期望充分认识两者特点并实现两者在动画设计中的完美结合。
关键词：二维；三维；动画；比较；分析
中图分类号：J218.7文献标识码：A文章编号：1005-5312（2012）09-0150-01
动画的产生和发展与科学技术的进步是密不可分的，随着近年来科技的不点进步，三维动画日趋成熟，并得到了广泛的应用。但是，随着动画制作理念和技术的不断成熟，影视动画的形式和内容日趋多元化，这使得二维动画与三维动画各自具有了一定的发展空间。二维动画制作简易，易于接受，而三维动画又常常能够带来震撼的视听效果， 将两者进行完美的融合，成为提升动画制作质量的有效途径。
一、二维动画化与三维动画的共同点
（一）艺术标准相同
二维动画与三维动画的艺术标准即美的标准是共同的，这是以造型艺术为基础的。无论是二维动画还是三维动画，设计人员都必须具有良好的造型能力、构图能力、色彩处理与光影处理能力等，而这些能力正式通过绘画造型训练而得到的。可见，深厚的绘画功底是造型艺术的前提，而造型艺术又是二维动画和三维动画共同的基础。
（二）创意的共同性
造型艺术是二维动画、三维动画的共同基础，而创意则是二维动画与三维动画的灵魂：1、故事创意。影视动画是以别出心裁的故事来吸引观众的，动画通过故事的呈现来表达情感、传播思想，而不论是二维动画还是三维动画，其设计与创作往往较为忠实于故事创意，可见故事创意对于动画的精彩度有着十分显著的影响；2、美术创意。美术创意是给引观众留下第一印象的关键，动画作品是否具有鲜明独特的美术风格，直接影响动画作品的精彩度，而良好的美术创意来源于画家活跃的思维、良好的创造能力以及超强的审美能力，这又得益于动画作者深厚的技术功底、丰富的创意经验和对创作工具的灵活运用。因而不论是二维动画还是三维动画的制作，都需要动画作者经过不懈的训练和学习来培养优秀的美术创意能力。
二、二维动画与三维动画的区别
（一）构图特点比较
二维动画与三维动画的构图是不同的，主要差别表现在：在使用到动画影片中时，由于二维动画场景是静态的二维平面，远近图层可以分开绘制。二维动画作品的特点构成的场景非常的丰富， 工作人员可以根据剧本的要求及导演的意图来亲笔绘制，包括家居布置、各种风景、各种特效的背景图片等等，影片场景绘制的精致度是根据不同类型决定的；在表现场景的物理空间时计算机3D动画具有独特的优势。3D动画表现具有手法多、使用方便等特点。三维构建而成场景是非常精密的，能够模拟并再现真实世界的写实风格，省去了人工搭建场面的过程，不论3D虚拟技术设计的三维动画中的前景和背景，还是实物，呈像清晰度和空间感永远和真实世界难辨真假，因为无论是摆放实物拍摄，还是3D建模制作，场景设计都完全符合科学的透视规律。
（二）角色造型的不同
二维动画画面造型比较简洁鲜明，动画多采用立竿见影的方式来完成对二维动画角色的造型，用恰当色彩来定位善恶方向，用确切的形状来表现性格的状态。
三维动画和二维动画比较看，其对于形体的要求就更近了一步，出了形神兼备的要求外，一些细节的需求也更加丰富具体，对人物关系、表情神态、服装材质、毛发状态、肌肤纹理等等都能做到最大限度地模仿。
（三）动作设计的差别
动画影片能否吸引观众、获得心理认同是二三维动画的动作设计非常关键的环节。二维动画具有平面特性的特点，可以比三维动画运用更多的夸张。其角色造型夸张，是对真实人物动物的模仿演化而成的，它是一个长时间的研究结果，
逐渐发展成一种漫画式写意的画风；趣味横生、古精灵怪是二维动画给人的感觉，真实性和严肃性是三维动画艺术风格，其制作过程是的需要很长时间的，要求创作者必须要有数字制作的经验，高速运转的计算机作是三维动画设计的必备硬件设备之一，这些条件的具备，要有投入不菲的资金书目，因此，除非是非常必要的情况，一般不去考虑。
总之，二维动画和三维动画在艺术标准和创意方面有一定的相同之处，同时，在构图特点、角色造型、动作设计等方面也有很大的差别，结合二者各自的长处和优势进行融合,，有效提升动画制作质量，使得画面变得更加多姿多彩。是设计者不断努力的方向。
三维动画范文4
关键词：三维动画；场景；设计形式；造型；空间；色彩
三维动画场景设计需采用创意思维，获得最佳的表现手法和设计形式。三维动画发展的时间比较短，但发展速度较快。现阶段，三维动画广泛应用在建筑效果图、电视栏目、电影、影视片头、电脑游戏中，有着广阔的市场前景。三维动画三要素为三维动画角色、剧本和场景。若要研究三维动画，就要对动画场景进行深入研究。场景设计在世界发达国家已具有良好发展趋势，但我国场景设计重视程度还不够高，在理论研究和专业培训领域的研究较少。
1 空间设计形式
三维动画场景空间设计的基础是动画剧本，为塑造和表现动画角色所服务。场景空间是开放立体式空间结构，由场景设计师创造和编排的一种蒙太奇空间。画框内外动画运动形成了动画场景的整体形态。场景空间也是营造气氛和表达主题的重要要素。为了表现三维动画场景空间，需要取舍三维动画场景的现实空间，表现出画面的空间效果。
场景空间可分为实体、想象、真实、外景、内景、虚拟六种空间类型。实体空间是镜头画面中的清晰物象，比如客厅、剧场；想象空间是动画场景的模拟、虚幻空间，常应用在游戏场景中；真实空间是动画场景中真实存在的空间，应用在超现实和现实题材的动画中；外景和内景空间是以动画场景空间范围划分；虚拟空间是界面划定出受限定小的空间形式，例如动画人物围在一起，被围部分则是虚拟空间，具有通透感和活泼性。
空间构成形式有五类，即横、纵排列空间、多层次空间、综合式空间和单一空间。综合空间层次、结构、场景最为丰富，能展现出场面效果，刻画出角色的性格。三维动画场景空间设计受到透视关系、构图形式的影响。而构图在艺术领域中称为“意匠”，关系到作品意境高低。场景空间设计要保证整体局部统一、内容形式统一、主要次要统一。在构图方法上也多种多样，有对角线、水平垂直、纵深方向、三角形构图。构图方法会形成不一样的节奏美感，也会营造不同的空间氛围。场景空间设计重要的设计元素是透视，是把三维立体空间物体体现于二维平面空间中，以大气透视、焦点透视、色彩透视和影调透视体现场景空间美感。
2 造型设计形式
场景造型设计是运用对比、相近、比例调整和重复方法合理安排和设计场景中的造型元素关系，实现自然融合，获得特殊的化学反应。三维动画和二维动画的区别在于，三维动画像电影场景那么真实，不需要考虑主体突出。三维动画的光、影、空间运用，能在视觉上形成复杂场景。有些是将现实场景结合三维动画形象，有的完全由三维软件控制，含有炫目特效，调节方便而且效果惊人。
三维动画有写实风格、漫画风格、幻想风格三种。写实风格广泛应用在CG电影内。这是由于该电影需要很高的模拟现实标准，营造的空间感、真实感可以让观众产生视觉上的错觉。比如《最终幻想》的全数字模拟角色，给人一种真实感受；漫画风格是二维漫画的立体表现，造型更倾向于立体漫画。场景和角色变得卡通化，真实和抽象混在一起，细节简化。幻想风格常用在游戏造型中。它具有创造性和夸张性。三维动画场景造型设计并不是有固定模式，而是寻求规律用适当方法完成。
场景造型设计应具有统一性。造型要素要统一整合，形成和谐美感。场景造型应注重单纯特质，消除琐碎细节，以精简要素表现形态效果。比如《海底总动员》中海滨场景的深蓝和淡蓝色彩，给人一种心灵的安详、洁净与愉悦。三维动画场景造型设计还应具有节奏感，体现在场景陈设道具和物象模式中。整体形式效果越严整，其组织规律就越复杂。比如在《浪漫夏日》中，运用场景内拥有节奏感的线条造型，形成浪漫温馨的夏夜生活。同时，场景造型要素要彼此互补平衡，造型要素需在相互调节中形成静止、安定现象。造型要素的相互位置、重量、方向、空间和整体构成上给人稳定感觉，形成平衡美感。比如《最终幻想》应用了构图学中轴对称，两边山稳定画面重心。为使得画面效果灵活，整体构图旋转一个小角度，摄像机画框内的画面倾斜。以流体和粒子特效的方式形成一个小型瀑布，处在画面左侧，增加了画面神秘感和浪漫气息。
3 色彩设计形式
场景色彩表现指的是场景画面中色彩的合理配置和艺术表现。控制色彩由灯光和材质实现，在三维动画场景内的色彩有装饰色彩、写实色彩和主观色彩。装饰色彩指的是色彩配色效果表现，高度纯化或概括客观色彩，或者以变形和夸张手法突出色彩视觉效果，表现出装饰趣味。装饰色彩应用在具有个性特征的三维艺术动画场景内；写实色彩是客观世界和画面效果相似的色彩，多应用在追求写实造型场景质感和光影的场景中，例如时间色彩变化和客观季节等；主观色彩是设计者对色彩的爱好，为突出色彩心理效应使用的色彩处理方法。主观色彩可实现独特风格的三维动画场景。
动画场景颜色表现受到灯光音响，比如蓝光的冷色调、红光的暖色调。颜色冷暖、光照方向、位置变化都会形成不同心理感受。动画场景布置灯光近似于电影灯光布置，使用的是三点光源法。三点光源包括主光灯、辅光灯和背光灯。主光灯亮度最高，在3/4的场景正面处，表现出了整体色彩。主光灯可形成角色阴影。辅光灯处在摄像机附近，可形成平和和平面光照射效果。辅光灯可形成柔和阴影。背光灯用于勾勒人物轮廓，在背景中表现角色，放于3/4的场景背面。三点光源是经典的照明方式，要灵活加以运用。
在三维动画影片中，色彩基调是场景色彩的表现。故此，场景设计要利用好色彩心理特征，表现出影片的气氛情绪和作者的行为意图。比如黑白灰三种色彩，黑色代表着消极的意义，物体反射能力弱就会呈现黑色面貌。黑色和其他色彩进行组合，是较好的衬托色，可以表现出其他颜色的色感和光感。以黑白组合，光感最分明、朴实和强烈。白色是全色光，均匀混合而成，代表着纯洁明朗。灰色居于白色和黑色之间，为中等明度。给人一种含蓄、高压、耐人寻味之感。
4 结束语
三维动画已步入全新时代。三维动画作品的制作，既需要导演精心构思，也需要场景、角色、动画设计师的积极探索。动画场景设计不等同于绘景和环艺设计，它服务于影视动画，是时空造型艺术。场景设计师要灵活运用形式美原则和设计形式，重视场景空间设计、造型设计、色彩设计的研究，发展三维动画场景设计的人性化关怀，使观众更乐于接受三维动画的情感交流。
参考文献：
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[2] 肖锋.浅谈动画场景设计造型的形式美元素[J].大众文艺，2012（18）.
三维动画范文5
关键词：三维动画场景；建筑预演；游戏场景；优化构建建筑
预演和游戏场景是三维动画场景的典型应用。建筑预演主要是在建筑项目宣传展示的时候提供预演动画，分为建筑动画和建筑虚拟现实两种，前者是播放、停止的简单流程，后者具备互动功能，即观众可以在仿真的虚拟场景中左右移动、转换视角等。动漫游戏注重互动功能。游戏场景的三维模型可以通过渲染成为动画，用以宣传、游戏展示等用途。如果要制作精美的建筑预演或游戏动画，需要精美的三维模型，需要场景造型表现出较高的真实性，但会极大地降低渲染效率，影响最终表现效果。建筑预演与游戏场景的场景，表现的对象主要都是建筑和与之相关的一些三维动画场景（以下简称场景）。场景是动画的主体，场景的构建是整个动画构建过程的关键一步；场景的模型质量决定了最终生成动画的表现效果。如何优化模型、优化贴图来达到最佳的动画表现效果，这是本研究的重点。本研究从两者的场景构建要求、模型特点、贴图表现等方面展开，研究采用的软件是目前广泛运用于三维建模的3Dsmax2011，以及功能强大的虚拟现实开发工具Unreal Development Kit（以下简称UDK），辅以Uvlayout贴图软件等。
在建立三维动画场景模型的时候，建筑动画与建筑虚拟现实可以共用大多数模型。由于建筑动画的输出是为追求真实感的精细渲染动画而准备，就需要较高精度的模型（Hige-model，高模）；而虚拟现实则需要精度较低的低块面模型（Low-model，低模）支持。无论是建筑预演还是游戏动画，在场景构建的初期，建立起高级模型都是很有必要的。主要原因有两点：第一，高模向低模的精简较为便捷高效，反之则较为繁琐复杂。例如，使用3Dsmax2011的Pro Optimizer优化功能，可以方便快捷地将高模转化为低模供虚拟现实使用。第二，高模可以在3Dsmax2011中渲染出贴图，以供后面的低模使用，达到模拟精细模型的视觉表现效果。研究发现，在3Dsmax2011的Pro Optimizer优化功能可以对所选的模型进行个别精简设置，也可以对多个场景模型进行精简设置，这需要设计师考虑场景中主要表现的部分和次要部分，有所取舍；场景中的非主体设施应予以较高的精简级，而建筑主体的正立面就需要保留较多的块面，以免影响最终渲染效果。另外，经研究发现，在建立高模的时候，应该有意识地精简一些模型的块面。例如，建筑的背面以及场景中摄像机所不能观测到的一些角度等，也可以极大地提高模型渲染动画的速度，同时为后来的精简模型提供更高的效率。由于精简后的低模将导入UDK中使用，而UDK的特点是对四边形块面进行优化，所以在前期制作模型的时候，应尽量减少三角形块面的生成，在每完成一组相似模型之后应该及时地把模型进行塌陷合并为单个物体（Collapse Boolean）。
如果是作为建筑预演动画和游戏生成用途，那么可以在模型制作完成后用3Dsmax2011的渲染器进行渲染，或者使用第三方为3Dsmax2011提供的插件进行渲染，生成AVI格式的视频动画文件。如果是作为建筑虚拟现实用途的话，则需要用精简后的模型导入UDK的编辑器中进行设定，最后通过Unreal3自带的Unreal Front模块对场景进行打包输出用户可以直接使用的EXE执行文件。由于虚拟现实是即时渲染画面，所以计算能力小，场景模型的多边形数量须大量精简，同时不能降低游戏场景的美观，必须对模型的贴图进行精细制作。游戏场景的模型在构建完成后，将模型导入UDK编辑器中进行设定，除了以上提到的一些设定外，还要增加更多的互动功能和视觉特效，例如各种趣味性的互动操作方式，例如武器、交通工具等，以及火焰、烟雾、波浪等离子特效，娱乐需求更强，同时，由于这些附加特效的加入，运算量也会更大，所以对模型的构建提出更高的要求，需要大量精简场景中模型的多边形数量，并对模型的贴图进行优化。
建筑预演和游戏动画的场景中，模型的贴图分两种，一种是模型自带坐标贴图，适用于场景中的单一材质物体，例如灯具、器皿等，由于场景中物体的数量巨大，这样做就会极大硬件运算量，甚至无法表现一些需要的效果；另一种是UVW坐标贴图，可以人为详细设定模型的贴图坐标和块面，可以使一个复杂模型仅使用一张整合贴图。在3Dsmax2011建立的模型，一些块面较为复杂的模型会造成贴图坐标混乱失真，而且高模在精简后都会失去自带的贴图坐标，此时需要重新设定。如果是建筑预演动画，高模使用在3Dsmax2011自带的UVW贴图编辑器重新设定模型的贴图坐标并进行贴图。若需要在UDK中生成虚拟现实场景或者游戏场景，那么就需要在精简过的低模上进行贴图，以最小的计算量渲染出最真实可信的场景。在某市的古建筑项目预演动画的三维模型构建工程中，我大量使用了3Dsmax2011与Uvlayout软件相结合的方式，把生成的模型经由OBJ格式导入进Uvlayout软件中，对物体的多边形进行拆分，并根据实际需要重新设定UV贴图坐标，以最少的多边形块面数，达到最好的表现效果。在制作某游戏场景场景项目的过程中，我也使用了此方法，对场景中的模型有有意识地做出选择，使用重新生成UV贴图坐标的方式进行优化设定。在一些建筑预演和游戏的场景模型设定中发现，低模的块面应以四边形为主，尽量减少三角形块面，以免造成后期UV难以分割的问题。其次，UV坐标的人为设定也决定了最终表现效果，特别是对于一些块面较复杂的物体，例如场景中的雕塑、异形建筑设施等，由于需要一定的感性认识，所以须要设计师的经验积累。
建筑预演和游戏场景中的天空与云彩，使用半球模型和相关贴图进行模拟，可以极大提高生成画面的速度；贴图制作精美完整，还能达到优于程序生成云雾天空的场景画面效果。在建筑预演和游戏场景设定中，如果是作为动画渲染的特定场景，可以使用软件设定生成的天空云彩；如果是导入虚拟现实的低模，则采用半球贴图。在3Dsmax2011中构建半球模型，设定完成后导出为FBX模型，进入UDK进行贴图，模拟天空效果。半球模型的贴图可设置产生光照效应，这样能够更好地烘托出场景光线的氛围；以场景中主体建筑为主的慢速旋转的运动方式，模拟出云彩的飘动，达到非常逼真的表现效果。
综上所述，使用以上方式优化了三维模型，结合UV贴图，在美化场景的同时提高了动画的生成速度；结合Unreal3引擎，极大地提高了虚拟现实场景的美观性、仿真度和渲染速度，一举两得。建筑预演与游戏场景的构建具有诸多相似之处又有一定区别，从业人员可以完成者两者的角色互换，拓宽就业渠道；同时，二者之间可以取长补短，优化工作效率、提高成果质量。
参考文献：
［1］ 葛莹莹．UDK虚幻3游戏引擎火星课堂［M］.人民邮电出版社，2012．
［2］ 周炜．三维游戏引擎设计技术及其应用［M］.水利水电出版社，2009．
三维动画范文6
关键词：三维动画技术；影视动画；技术应用
中图分类号：J954；TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0243-01
1 三维动画技术介绍
1.1 三维动画技术
三维动画又被人们称之为3D动画，而三维动画技术是以计算机软件、硬件技术为基础的动画技术，该技术让动画设计师在计算机中随心所欲的创新自己需要的虚拟世界，同时为动画设计师提供360°的动画模型，从而打破了纸张动画的平面特点。动画设计师只需要借助三维动画技术，在使用MAYA来制作好低级模型后，在导入到ZBRUSH中对低级模型进行雕琢就可以打造出绝对逼真的动画角色。除此以外，三维动画技术其最大的优点在于，在建立好模型之后就可以给模型绑定骨骼，从而使得模型与真人一般具有骨架。在动画中，动作可以说是其中十分关键的部分，而通过三维动画技术设计的模型在拥有了骨骼之后就可以让动画设计师们根据自己的剧本来调试动作，从而使得动画设计师们不需要再反复绘画动作的图画，帮助其节约时间。动画在完成角色和动作的设计后，接下里的就是进行材质和贴图，渲染器中具备许许多多的材质节点，动画设计是能够根据自己的需求来选择需要的质感，通过后期特效能够让动画看起来更加生动真实。
1.2 三维动画技术的特点
三维动画技术的特点有：（1）由于三维动画技术的操作性较强，因此对相关制作人员或者技术人员专业水平提出了更高的要求，同时由于在三维动画中制作的作品能够进行修改，有利于提高动画的制作质量，从根本上保证了影视动画的整体效果。（2）三维动画技术还能应用在完成一些现实中不可能完成的镜头或者实拍成本过高情况中，特别是场景。与此同时，由于三维动画在制作过程中并不会受到季节天气等因素的影响，能够帮助动画公司节约制作成本。（3）三位动画技术可以帮助人们来设计和完成一些在现实中无法重现，或者实拍具有一定危险性的镜头，进行在确保安全的条件下，有效的解决制作问题，并达到美化作品的效果。
2 三维动画技术在影视动画中的应用
2.1 虚拟现实场景的制作
在影视动画中，虚拟场景的制作可以通过很多的视觉表现手法来完成，正是因为有了三维动画技术，制作人员的想象都可以通过该技术让其想象能够更加真实的表达出来。比如：在《宝莲灯》中出现的虚拟天庭场景，就是利用三维动画技术将拍摄的人物活动与天庭场景进行数字化的融合，从而展现出真实的场景效果。例如宝莲灯中沉香腾云驾雾的场景设计，制作的场景效果让人觉得身临其境，大大提高了画面的表现形式。
2.2 角色动画制作
在影视动画中，通过三维动画技术所设计的角色更具生动性和表现力，同时还能直观的将工作表现表现出来，不仅能够帮助减少动画设计师设计和创作模型的难度，同时还能在影视动画的制作使用高级化的控制，从而设计出丰富的内嵌动作。例如在《白雪公主》中，动画设计师能够利用三维动画技术在白雪公主角色的塑造中加入微妙的表情，从而让作品的人品具有更强的表现力。
2.3 后期特效
在整个动画制作过程中，后期制作工作的主要内容就包括了三维动画技术的应用，其主要使用在影视动画特效的制作和处理方面。在很久以前，由于我国计算机技术较为落后，因此大多数模拟塑造的工作都是通过化妆以及机械模型来塑造的。而随着三维动画技术的发展和普及，大大提升了后期制作技术的效果。比如在《功夫熊猫》中，使用三维动画技术对阿宝的比武动作和场景进行塑造，并通过添加一些生动的特技效果硗瓜猿霭⒈角色的生动性和灵活性。三维动画技术能够为影视动画作品带来许多现实拍摄和制作中无法实现的生动效果，一方面增加了影视动画的观赏性，另一方面也提升了影视动画的视觉效果。
2.4 影视三维动画设计
在影视动画中应用三维动画设计技术，能够在影视作品中加入一些应用动画设计合成的特技效果或者是具有特技效果的影视片头，从而增加影视动画的观赏性。影视三维动画设计在设计过程中，首先会对影响作品的内容和画面要求进行具体的了解，再通过利用三维动画设计软件、以及其他多媒体软件来合成一些画面，以此来丰富影视动画的魔幻效果，给人们带来更加的梦幻的视觉享受。随着影视动画逐渐受到了我国青少年的喜爱，其发展范围也在不断的扩大，而三维动画设计技术也越来越多的应用于影视作品中，在改善了传统技术不足之处的基础上，也改变了我国影视动画的展示方法，给人们带来了不同的视觉变化。
3 结语
综合上述，三维动画技术作为我国计算机软件以及硬件发展的产物，其在影视动画领域的应用不仅提高了我国影视动画的设计、制作效果，同时还为人们带来了更多奇妙的视觉艺术效果，大大提高了我国影视动画的制作质量。
参考文献
