基于三维动画与虚拟现实技术的理论研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于三维动画与虚拟现实技术的理论研究　　【摘要】在平面的二维系中加入一个方向向量就构成了三维，三维即可确定一个空间位置，基于此的三维技术就可以借助计算机技术根据无数点的空间位置在电脑软件中集合构成一个立体的存在，将三维技术运用到动漫发展中就产生了三维动画。随着现代信息科技的不断发展，为更好地对计算机生成的虚拟景象进行体验，虚拟现实技术应运而生。本文主要是基于三维动画与虚拟现实技

2、术的理论研究，同时对两者之间的关系做进一步的探讨分析。　　【关键词】三维动画；虚拟现实技术；理论研究　　中图分类号：文献标志码：A文章编号：1007--0135-02　　三维动画和虚拟现实技术都是在计算机软件开发、硬件不断创新突破的基础上而产生的新兴技术，在国内外都得到高度重视，欧美、日本等国家在理论建设、软件开发包括基本理念等方面都领先很多。三维图形技术是三维动画和虚拟现实技术发展的基本技术手段，两者是在三维图形技术基础上发展起来的具有不同特点的计算机先进技术；三维动画技术以虚拟仿真为特点，虚拟现实技术更强调的是人与虚拟图像之间的交互体验，虚拟现实技

3、术是在三维动画基础上进一步发展起来的现代高科技技术，两者之间既有各自的技术特点和应用领域，又相互作用、相互推进。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　一、三维动画研究　　计算机图形技术和二维动画技术是对三维动画进行理论研究的两个

4、有效着力点，一方面，三维动画是将计算机图形技术引进到动画创作、动漫发展的重要实践成果；另一方面，三维动画是在二维动画的基础上进一步发展，从平面性画面升级为立体性的形象。　　计算机图形技术是基于计算机进行图像的绘制、生成、表现的技术，“以物体在计算机中的模型为依据，通过计算机的处理产生物体真实或想象的图形”[1]，既包括图形的创作又要对其进行展示；另外，不同于传统的图形技术，计算机技术以数据为表现形式，是虚拟的电子信息。三维动画是计算机图形技术的重要应用领域，WAVEFRONT、3DSMAX、LIGHTWAVE3D、SOFTIMAGE等都是在计算机图形技

5、术基础上发展起来的三维动画制作软件，通过造型、动画、绘图和着色输出等步骤完成三维动画的创作。动画经历了从二维到三维的发展过程，在表现形式上经历了一个将图像由静止发展为运动、由平面发展为立体的转变过程，在��作手段上由传统的纸质书画发展为计算机数字编制。计算机图形技术变革了二维动画的创作理念和创作方式，借助计算机软硬件的不断更新发展为三维动画的发展提供了坚实的技术保障和技术支撑。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文

6、化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　进行三维动画制作的第一步是进行三维建模，即通过三维造型软件在计算机的虚拟三维空间中设计好对象的形状、位置等；第二步动画，将已建好的图像按一定顺序呈现出来形成连续的画面展示，可以通过旋转、变色、错切、镜像等多种变换形式来实现动画的效果；第三步绘图，“动画的重点是非交互的美学和视觉效果，绘图包括贴图和光线控制等，目的是保证制作的动画逼真”[2]；最后一步是着色输出，后期

7、合成涵盖音效、三维动态、静态等多种合成，形成成品。　　三维动画的应用领域非常广泛，其应用到动漫产业发展中是我们最为熟悉、发展势头最为强劲的模式之一。三维动画应用到动漫产业的发展中不仅拉动了大批量的资金投入，而且对动漫产业的技术更新和发展起到了决定性作用。同时，随着科学技术不断投入生产、实践，三维动画在医学、教育、军事等多个领域都有长足的发展，影响着日常生活和社会生产进步的方方面面。　　二、虚拟现实技术研究　　虚拟现实技术是一门综合性的计算机技术，其融合了计算机图形、传感器技术、仿真技术等多种科学技术，“利用计算机生成一种模拟环境，通过多种传感设备使用户

8、‘投入’到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术”[3]，包括对虚拟环境的创建及体验