虛擬現實技術在動漫教學中的應用

摘要：隨著互聯網技術的飛速發展，人們的生活步入了一個新階段，虛擬現實技術正改變著人們的生活和工作方式。虛擬現實技術以其獨特的優勢走進了教育領域，甚至與動漫行業有了一定的融合趨勢，以至于社會對虛擬實現技術動漫人才有大量的需求。本文主要介紹虛擬現實技術的特點，討論動漫制作與虛擬現實結合的技術類型，分析虛擬現實技術與動漫教學結合的意義，最后研究虛擬現實技術在動漫教學中的應用策略。

關鍵詞：虛擬現實技術；動漫制作；動漫教學；應用

中圖分類號：TP391.9 文獻標志碼：A 文章編號：1674-8883（2021）15-0111-02

基金項目：本論文為湖北省教育廳百校聯百縣——高校服務鄉村振興科技支撐行動計劃項目研究成果，項目編號：BXLBX1133

一、引言

虛擬現實技術是一種前沿技術，可以協助人們制作出實時交互性、操縱感強的虛擬現實場景，使畫面動動感十足，完全打破了傳統動畫的落后制作模式，倍受公眾關注。未來，虛擬現實技術與動漫行業結合在一起，必然為動畫制作帶來空前繁榮的發展前景。從當前來看，動漫制作是學校動漫教學的重要組成部分，但是單純的動漫制作要花費大量資金，而且效率低下，難以滿足預期的動畫制作質量。不過，部分高校動漫教學已經引入了虛擬現實技術，且取得了不錯的成績，在某種程度上展現了虛擬現實技術與動漫教學融合的良好成效，可以說虛擬現實技術能夠促進動漫設計專業的良性發展。為此，本文重點探討虛擬現實技術在動漫教學中的應用，以便為相關人員提供建議。

二、虛擬現實技術的特點

作為隨時代發展出現的新生事物，虛擬現實技術之所以具有較強的生命力，主要在于其具有三大特點。一是交互性，例如在動漫藝術專業教學中，教師可以把控各種要素，有效捕捉到操控過程中的種種變化。二是非物質性，在信息技術迅猛發展的今天，數字化技術不斷豐富了藝術的形式，可以讓藝術突破時空的限制，觀眾可以進行遠距離欣賞；三是超越性，虛擬現實技術的生成往往離不開計算機的處理，而在計算機處理過程中，教師能夠以學生水平為依據，通過虛擬現實技術調整相關要素，確保動漫教學活動氛圍能吸引學生的注意力，幫助學生感知虛擬現實技術下的良好動漫效果[1]。

三、動漫制作與虛擬現實結合的技術類型

（一）三維建模系統

在動漫制作與虛擬現實技術結合的過程中，離不開特定技術的支持，其中重要的技術類型就是建模系統。制作人員模擬現實世界，需要進行“建?！?，確保虛擬與現實之間的緊密關聯性，這個過程就是對虛擬現實技術的應用。在動漫建模系統中，需要物理、景物外觀、虛實融合、行為等四種建模的相互相合[2]。其中，在對景物外觀進行建模時，主要模仿景物的外觀形態，并在此基礎上進行幾何、材質、光照信息、圖像等的處理。要確保各模型與現實景物高度的一致性，通常在建模前借助三維掃描儀對實物進行掃描，以三維數據確定三維坐標點，達到逼真的模仿效果[3]。

（二）運動捕捉系統

運用計算機實現動漫制作效果，不是隨意地移動畫面，也不是憑空地構建內容，而要科學地調節動漫制作，這個過程需要采用動漫制作與虛擬現實技術結合中的“運動捕捉系統”技術類型。運動捕捉系統主要將捕捉到的現實世界中的“真實動作信息”挪到建模系統之中，再借助這些動作信息生成真實的動漫畫面，目的是增強動漫制作的效果，讓動漫內容更具可觀賞性，引發公眾的情感共鳴[4]。從某種意義上講，這種技術優化了動漫制作的整體畫風，以“虛擬現實”的特性實現了動漫的“超級真實”，既縮短了制作周期，又節省了成本，其在三維動漫制作中的應用前景不可估量。

（三）運動數據調節技術

眾所周知，動漫制作是一項對技術要求較高的工作，涉及各種各樣人體動畫的制作，且該畫面的生成難度較大，主要是因為人體運動的幅度不一，無固定的標準。一旦遇到幅度較大的人體動作，動漫制作人員就很難進行運動形態的模擬，極易導致動漫圖像與真實圖像信息的差異較大。在動漫制作與虛擬現實技術的結合背景下，還有一種技術類型可以解決這種問題，即“運動數據調節技術”。通過計算機處理得到所需數據，動漫制作人員可以根據數據驅動三維模型，以此生成人體動作，同時進行鏡頭調整，從而讓動漫制作與虛擬現實技術的結合更為緊密，讓動漫風格更為生動，激發觀眾興趣。

四、虛擬現實技術與動漫教學結合的意義

（一）有助于營造動漫虛擬環境

傳統的二維動畫教學是模擬固定的模型，整個課堂活動氛圍呆板，生機全無，雖然實現了動畫制作效果，但是無法與虛擬現實技術下的動漫效果相媲美。自從有了虛擬現實技術，動漫教學也迎來了新的發展契機，特別是虛擬現實技術有助于營造動漫虛擬教學環境，促進了動畫制作教學的現代化。在這種虛擬教學環境下，學生面對超越現實的學習空間，能夠在三維動畫的協助下感受到多維的動態畫面，更真實的動漫情境能更好地激發學生的想象潛能。毫無疑問，二者的結合充分地利用了教學資源，呈現出動態的三維動漫圖像，為動漫教學提供了強大的技術支撐。

（二）有助于教學中的沉浸體驗

虛擬現實技術與動漫教學的結合，讓課堂的“沉浸感”特征明顯，動漫教學氛圍更加活躍，學生上課積極性也不斷增強。如此一來，三維動畫情境所構建的虛擬場景可以讓人物或物體形象更加逼真，有效地刺激學生的視覺，促使其沉浸在動漫教學活動中，真實地感受所制作的動漫效果，從而大大增強動漫教學效果。將虛擬現實技術引入動漫教學，能夠構造出極為真實的虛擬教學場景，有助于動漫教學中“沉浸體驗”目標的實現。

（三）有助于創新型人才的培養

當今社會，國家經濟高質量發展，各行各業都面臨轉型，人才的重要性凸顯，尤其是綜合素質較高的創新型人才備受青睞。在動漫產業中，集創意與信息技術于一身的創作人才最具競爭力，虛擬現實技術與動漫制作的結合也為動漫行業的可持續發展奠定了有力基礎。虛擬現實技術與動漫教學進行結合，這就要求學生既要掌握虛擬現實技術，又要精通動漫知識，甚至要具備較強的藝術整合能力和創新能力。毋庸置疑，虛擬現實技術將以獨特的優勢促進動漫行業的現代化轉型，有利于為社會培養出大批創新型的動漫人才。

五、虛擬現實技術在動漫教學中的應用策略

（一）設計獨特真實的課件

為了克服傳統動漫教學的不足，將虛擬現實技術與動漫教學活動相結合，由二維模型轉為三維模型，增加了虛擬場景、環境交互的新功能。要想更好地將虛擬現實技術應用于動漫教學之中，教師必須學會設計獨特真實的課件，給學生展示美好的場景。在具體的動漫場景設計中，可以通過虛擬現實技術編輯副本，先將虛擬現實的模型合理地放置到場景中，依據動漫場景的具體要求調整模型。然后將觸發的事件添加到模型中，并對各種動作進行特效處理，對模型的“旋轉”“視角位移”“文字呈現”“音頻播放”等進行優化，最終設計出獨特真實的動漫課件。

（二）協調貼圖紋路和色彩

將虛擬現實技術引入動漫教學中，主要采用“三維建?！薄斑\動捕捉系統”“運動數據調節技術”等技術對動漫的分布比例、角色的造型等數據進行合理分析和處理。例如在動漫課堂教學中，教師可以利用現有的圖片素材，在虛擬現實設計軟件中找到動漫內容的副本，接著用“3ds Max”軟件自帶工具建模，合理地進行動作的模型構建。接著，教師要采用虛擬現實技術對貼圖紋路、色彩進行統一協調，再將模型導入虛擬現實技術的引擎中，以此更好地展示動漫內容效果。所以，教師必須善于利用虛擬現實技術協調貼圖紋路和色彩，以此增強動漫教學效果。

（三）渲染真實比例的場景

一部優秀的動漫作品對場景有較高的要求，一個大場景會包括多個小場景，且各個小場景都有一定的比例，這就要求教師做好場景比例的分布，并在此基礎上渲染真實比例的場景。例如動漫專業教師要注重圖片素材的整理，分析角色形象，合理地設計各種動漫角色的服飾材質，同時要從“沙盤底座”模型素材出發，制作各個場景，并且展示出相應的“微縮場景”，但要記得為其命名，以防忘記。此外，動漫專業教師要注重真實比例場景的優化與完善，再為其命名作為記號。一切準備就緒后，教師再借用虛擬現實技術啟動引擎工具，渲染真實比例場景，以此呈現出形態各異的動漫場景。

六、結語

信息技術迅猛發展，人類社會逐漸步入信息化時代，各個行業皆以信息技術為主導運營工具，虛擬現實技術也為動漫產業帶來了空前的發展機遇。具體來講，虛擬現實技術與動漫的融合，也是技術、藝術、產業的緊密結合，在很大程度上促進了動漫教學模式的優化。當前，我國許多學校動漫教學質量并不令人滿意，必須及時引入虛擬現實技術，以先進的育人理念創新教學方法，幫助學生接觸新技術，迅速掌握動漫制作的竅門。作為動漫專業教師，一定要擁有豐富的虛擬現實技術知識，熟悉其操作流程，并且深刻地認識到虛擬現實技術與動漫制作相結合的重要性，才能在課堂上更好地授課，引導學生走出傳統動漫設計的困境，不斷向更高層次的動漫制作領域發展，進而推進動漫產業的健康發展。

參考文獻：

[1] 陸可樂.試論虛擬現實技術對動漫藝術的影響[J].電腦知識與技術，2020，16（32）：209-210.

[2] 張婉靜.虛擬現實技術在微動漫中的應用研究[J].北京印刷學院學報，2020，28（S2）：270-272.

[3] 姜威，江承飛，汪赟.虛擬現實技術在展示領域的現狀與研究[J].農家參謀，2019（24）：164.

[4] 周露露.淺談虛擬現實技術在三維動畫制作中的應用[J].科技創新導報，2019，16（32）：89，91.

作者簡介：周鑫（1988—），男，湖北武漢人，碩士，助教，研究方向：影視動畫、數字媒體。