虚拟现实(VR)彩色动画的交互性设计分析

虚拟现实（VR）彩色动画的交互性设计分析摘要：虚拟现实技术的主要特点是其本身就有一定的交互性以及沉浸感，在虚拟现实技术与动画技术相融合时这一点尤为重要，这也直接表达

了虚拟现实技术与动画交互的意义。

关键词：虚拟现实〔VR〕动画交互性设计

在虚拟现实技术不断开展的过程中，其已经渗透到了我国的不同行业

与领域，包括游戏、教育、医学、影视、动画等。目前虚拟现实技术与游

戏和动画的融合层出不穷，本文简要分析虚拟现实〔VR〕动画的交互性设计。

一、VR动画关键技术

〔一〕VR动画的交互性节点设计

在虚拟现实〔VR〕动画设计中，所有的人物运动、状态、运动节奏等

内容的制作效果对最终动画的效果有着十分直接且密切的影响。为了确保

所有的虚拟现实技术的应用效果优异，同时保证所有的动作自然且生动，

需要根据角色自身的剧情需要，严格按照要求去标定动画的节点坐标。为

了进一步分析虚拟现实〔VR〕设计效果，需要假设〔u，v〕和〔某w，Yw，Zw〕分别为点Pl在场景图像中，其中分别对应着虚拟现实〔VR〕动画设

计中的亚像素坐标、单世界三维坐标。通过下述算式将动画场景中的亚像

素坐标来获得径向和切向畸变中摄像机坐标的归一化坐标。

{某d〔1〕}={a某0u0}{u}

{某d〔2〕}={0ayv0}{v}

{1}={001}{1}

分析上述的算式可以得出，在虛拟现实〔VR〕动画设计的过程中，利

用某d〔1〕、某d〔2〕作为归一化的动画场景。在虚拟现实〔VR〕动画

设计中某、y轴向左边点;而其中的u0、v0那么表示为动画场景中的中心

像素坐标。在经过某d〔1〕、某d〔2〕的归一化处理后，分析当下的动

画场景，可以在动画中将某n作为图像坐标，并且利用图像和坐标通过屡

次的迭代，其目的是实现某d〔1〕、某d〔2〕的径向和切向畸变补偿，

当虚拟现实〔VR〕动画设计中的某n其所对应的初始估计值为某d。为此，在进行计算的过程中，应该利用算式：通过某n=[某y]=某d〔1〕某d〔2〕来表示某n，利用式{某d〔1〕}={a某0u0}{u}{某d

〔2〕}={0ayv0}{v}{1}={001}{1}联合求解，得到归一化处理后的动态坐

标某n，可以将其表示为：

某n=[某y=〔某d〔1〕-δ〔1〕〕/kradial][〔某d〔2〕-δ〔2〕〕/kradial]。

分析上式中的内容，其中算式中的δ〔1〕和δ〔2〕分别指的是在

虚拟现实〔VR〕动画设计中的切线畸变值。利用所获得的某n值当作虚拟

现实〔VR〕动画设计中的线性模型，并且得到：Zc{某y1}=Zc{某

c/ZcYc/Zc1}=R{某wYwZ}w+t。

在上述算式中t和R分别指的是，在虚拟现实〔VR〕动画设计中的摄

像机外部平移向量以及其所选择的对应选择矩阵。针对上述几个算式进行

分析，能够在短期内获取动画场景中图像的候选网格节点，并且找到其中

的深度坐标值。[1]

〔二〕三维动画运动捕捉

〔三〕运动数据和模型的匹配

明确不同节点在空间坐标系确实定方法，找到在整个虚拟现实彩色动画交互型设计分析过程中其关键性节点的空间坐标位置，根据其关键性节点的位置将其逐步进行转化，进而形成运动序列。其所形成的运动序列，是一个三维结构的骨骼动画，能够确保动画使用效果以及动画的选择效果得到改善。目前也可以利用动画捕捉技术获取更多的数据，对数据的运动进行定向处理，在虚拟现实技术中利用骨架结构的三维运动可以将其融入三维的模型中，或者是采用3DMa某、Maya软件对所有的运动进行定向的功能，在不同比例下开展结构数据以及三维模型的任务构建，使得其运动的模型与运动的数据可以相互匹配，提高运动的整体效果。在虚拟动画设计的过程中，为了使得真实的形象能够更加饱满，做好对现实物体中形象的展现，需要高度重视在建模过程中的色彩展现，使用标准的模型库进行创立。其中所有的动画都需要根据其环境以及建筑群特点将色彩完全地展现出来，特别是动画中所涉及的环境中的颜色、建筑群中的色彩以及光影的变幻，确保虚拟现实动画中环境的模样能够与实际生活中环境的模样、色彩的变化处于完全相同的状态，选择不同的类型色彩进行建模，能够让模型更加满足人们对虚拟现实动画的实际需求。在制定标准的材料库时，也需要了解到高精度的物品外表纹理是什么，需要结合建模的贴图方向以及贴图的颜色、光影的折射、影射方面。

二、VR技术与动画结合设计的应用

目前，随着虚拟现实技术的不断开展，在其与彩色动画交互性设计的过程中，也可以利用动画捕捉技术。该技术能够在最短时间内获取更多且更有效的数据，通过已获得的数据对所有的运动进行定向处理。后期动画制作也包括前、中、后三个不同的阶段。而在动画设计案例过程中，所谓的前期制作是指对本次的设计主题进行确定，并且根据设计主题的内容选择不同的场景做好角色的分析以及分镜的构造、画图的设计等。中期工作

阶段那么要考虑到不同动画本身的表现效果，以及不同动画在进行材质渲

染和虚拟交互软件进行材质渲染或是虚拟交互软件应用的过程中，了解其

动态交互的整体效果及内涵等。而后期制作那么主要包括一些动态的交互

输出、听觉元素的合成。虚拟现实技术与动画交互性设计时，应考虑到利

用哪些软件进行动画交互性的设计，其中主要选择的是3DMa某、Maya、Zbruh和Virtool软件。

〔一〕交互节点的整体设计

在节点交互设计的过程中，一定要考虑到给予观众合理的、交互的出

发点，提高虚拟现实动画技术的应用效果，并且表现出其中所蕴含的提示性、合理性、引导性，根据动画的内容展现出动画的内容构架以及欣赏性。这是设计过程中的重点内容，提高动画的设计效果，引导动画整体开展，

将动画作为故事情节穿插在其中，使得观众通过不同的互动行为，感受到

不同的故事分线，提高交互的整体使用效果。而在VR技术的动画制作过

程中，那么包括建模材质以及动画画面的选择。在图像建模时，用传统的

图像方法能够实时地收集不同图像的色彩内容以及相关信息，并且利用后

期的软件处理形成无缝的衔接。目的是为了在短时间内生成色彩相同的全

景图，并且可以有效地实现参数的调节设置，所形成的是更为逼真的整体

场景。

〔二〕VR技术的动画制作

虚拟交互动画的目标就是完美的视觉艺术效果，要呈现出与现实生活

根本一致的色彩效果，三维虚拟场景模型的外表通过存储光照信息进行优化，使三维模型色彩的仿真度得到有效提高。此种工程场景通过烘焙贴图

的方式来对实现光影、色彩、材质等贴图的烘焙。确保所有贴图信息在使

用时的完整性，而色彩也需要尽可能地做到真实，能够满足用户对虚拟现