数字媒体虚拟现实技术.ppt

数字动画与虚拟技术 1 3 4 数字动画前沿 随着数字 媒体网络时代的到来，进一步为动画开阔了新的 方向。动画通过数字媒体网络这一传播介质使动画进一步趋近 大众化。随着技术方面的突破和艺术结构的变更，动画已经不 再是传统意义上的动画，它的功能越来越强大，传播范围也越 来越广，艺术表现手法也越来越丰富。动画的艺术的价值观念， 艺术追求、文化属性也发生了非常大的革新。数字媒体网络时 代动画的发展前景是也是美好的，数字媒体网络时代是社会发 展的必然趋势，数字动画随着数字媒体网络时代的诞生有着广 阔的发展前景。就整个动画大的趋势探究国内动画，由于中国 动画中途的夭折，还需要很大 的改革，总而言之，其前途 是美 好的，道路是曲折的。 2020/10/16 数字媒体网络时代下动画大趋势 一 、 数 字 动 画 科 技 的 发 展 二 、 数 字 动 画 生 活 的 普 遍 三 、 数 字 动 画 的 经 济 增 长 2020/10/16 一 数 字 动 画 科 技 的 发 展 数字技术和计算机网络技术的发展推动人类社会 进入了数字媒体网络时代 ,数字化革命促使信息传播 的媒体开始向数字媒体转变 ,传播形式也转变为 “数 字传播 “.数字媒体不只是网络，电子媒体会数字化、 户外媒体也会数字化。随着世界科技的发展，我国 在不久的将来媒体全部会变成数字平台。目前我国 的年轻人平均每星期花在网络上的时间比电视上的 时间要多，而我国的互动电视、数字荧幕板等数字 平台也都在高速成长的过程中。人类社会进入了数 字媒体网络时代，数字动画应运而生，以数字媒体 为基础的动画产业正蓬勃的发展。 2020/10/16 二 、 数 字 动 画 生 活 的 普 遍 数字动画在现代社 会发展中扮演着非常重要的角 色，动画产业不只是针 对孩子，其涉及领域比较广， 同时又与我们的日常生活息息相关。像互联网中游戏 开发、教学上的应用、动画影片、电视动画、电影数 字特技、电子图书等等。所以，动画专业更有着广阔 的发展空间，和其它生活形态一样，动画本身也随着 时间不断发展，逐步渗透到人们的意识形态中。 全球影视动漫产业每年的增长速度在 50%以上，国 内该类型的消费市场也在继续扩大升级。包括动漫、 游戏业在内的中国数字内容市场还有较大的市场空间 和潜力。 2020/10/16 三 、 数 字 动 画 的 经 济 增 长 作为媒体网络时代的动画产业，正在全球文化产 业中脱颖而出。动画特别是数字动画的发展不仅给人 们带来生活生的精神享受，动画产业的衍生产品的开 发将会拉动社会经济的增长，从中推动整个国民经济 的可持续发展。 举例而言，美国依靠高度产业化的运营手段，通 过增大动画业的投入与产出，营造出全球大市场。仅 米老鼠和史努比两个动画产品在全球范围内的收益每 年就超过 500亿美元。日本则在 1996年就把动画确定为 国家第二位重要产业，推行工业化的大生产、构建动 画产业链等，使动画成了号称 “ 无烟重工业 ” 的支柱产 业。在韩国，金大中政府将发展本国动画列入施政纲 领，将动画从服务业划转到制造业，加以保护、鼓励， 使动画产值一跃而居世界第三位。 2020/10/16 国内动画探究 与世界发达国家相比，中国的数 字媒体业还处在刚刚起步的阶段，上个世纪 八九十年代，是中国动画的孕育期；九十年 代后期开始破土生芽，很长一段时间还基本 上处于自生自灭状态，随着 06年广电总局开 始力挺国产动画，从此动画产业开始真正融 入主流社会。 我国的动画片历史渊源流长，从 60年代开始一直到 80年代中期，不仅种类繁 多，而且内容和艺术性都远高于同一时期的 日本和美国，特别是日本很多的早期动画都 受到我国动画的影响。但是从 90年代起，我 国的动画开始走向衰落，充斥在中国动漫市 场上的几乎全是日本和美国的动画。 2020/10/16 当前中国动画的困境 近年伴随 “ 动漫产业 ” 的极度升温，沉 寂已久的 动漫市场也 终于开始复苏，全行业表 现出良好的发展势头 。但问题在于 ，目前活跃 于中国动漫市场的主角并非 “ 嫡系部 队 ” ，无 一例 外都是 “ 外援 ” 。据有关资料统计，在我国观 众 最喜爱的动漫 作品中，日本动漫占 74.8%、美 国动漫占 14%， 中国原创作 品（包括港台地区） 仅仅只有 7.8%。而在有关 十大最喜爱的 动漫人物评选中，更是不见一位 “ 中国出生 ” 的 痕迹。另一份 关于市场份额的数据显示： 80% 的份额直接由日本占据，国内作品仅有不到 10% 的生存空间。长此以往，纵然有 200亿尚未开发 的市场，也只是在为别人做嫁妆， 于我国动漫 自身产 业而言是毫无益处的。 2020/10/16 当前中国动画的发展 中国动画产业在最近的几年进入了一条快速发展的轨道， 动画制作产量迅猛上升，在政府政策的扶持下，年制作产量 达到了 10万分钟以上，无论从数量还是质量上，都比以往有 了很大的进步。各地动漫产业基地的破土新建，各类动漫展 览的纷纷举办，动漫行业俨然从曾今的朝阳产业逐渐成为如 今最受关注行业之一。 2020/10/16 当 前 中 国 动 画 的 三 大 弊 病 套 路 出 牌 ， 制 作 粗 糙 。 现 如 今 我 国 动 画 选 材 依 托 历 史 题 材 、 历 史 故 事 ， 但 是 很 多 也 只 是 形 式 上 的 ， 而 没 有 深 入 挖 掘 中 华 文 化 的 精 髓 ， 很 容 易 走 入 了 一 个 僵 化 的 老 模 式 中 ， 缺 少 创 新 的 亮 点 ， 形 成 框 架 选 材 太 过 局 限 性 。 一 个 民 族 或 神 话 题 材 的 故 事 反 反 复 复 拍 了 很 多 遍 ， 毫 无 新 意 ， 结 果 翻 拍 遭 人 唾 弃 ， 续 集 让 人 寒 心 。 结 构 。 风 格 单 一 ， 缺 乏 创 新 。 中 国 的 动 漫 画 主 要 的 目 标 定 位 是 儿 童 群 体, 育 教 于 乐, 难 免 一 些 机 械 式 的 的 说 教, 这 样 就 很 难 吸 引 较 高 年 龄 层 次 的 顾 客 。2008 年 梦 工 厂 一 部 处 处 是 中 国 元 素 的 功 夫 熊 猫 ， 在 全 球 扫 回 了6 亿 美 元 的 票 房 。 其 成 功 不 仅 充 分 利 用 我 们 本 国 的 文 化 ， 而 且 加 入 了 一 些 新 兴 元 素 。 2020/10/16 中国动漫的未来，我们要做 中国不缺乏动画人才，大家说日本动画做的好，但日本动画 大部分是在中国做的。目前外国的动画产品大多外包给中国，由 于中国劳动力市场巨大，且成本低廉，就造就了中国的 “ 国外动画 奴 ” 。中国动画不缺人才，而是缺环境， 一流二流的人才首选都不 是动画公司，这是这么多年缺乏好的作 品的原因。我们缺乏一动 画的敬业精神，动画也不是靠一两个人 能搞起来的，也不是一时 半会儿搞出来的。天时地利人和，动画 中国有志气的动画工作者 们在自己的探索尚不成熟的环境中，坚 持不懈地 将在艺术上征服 欧美主流市场视为己任 才是我们 动画 崛起的根本。 动漫的价值不仅仅是商业价值，更多 的是文化价 值。一个好的 动画能影响一代又一代的孩子，而 不 断成长的孩子又是一个民族 的希望。优秀的动 漫作品能 “ 润物细无 声 ” 地让孩子们提升审美素 养和文化修养。 数字媒体虚拟现实技术 1 3 4 什么是数字媒体虚拟现实技术 ？ A.数字媒体虚拟现实技术是一种综合计算机图形技术、多媒 体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示 技术以及仿真技术等多种科学及时而发展起来的计算机领域 的新技术。 B.它是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供 使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如 同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内 的事物。 1 3 4 虚拟现实的三大基本特征 沉浸 指用户进入虚拟环境之后，由于他所接触到的一切都非常 逼真，他相信这一切都“真实”存在，而且相信自己正处 在所感受到的环境当中 交互 指用户进入虚拟环境后，不仅可以通过各种先进的传感器获得逼真的感受，而且可以用自然的方式对虚拟环境 中的物体进行操作 构想 由虚拟环境的逼真性与实时交互性而使用户产生更 丰富的联想，是获得沉浸感的一个必要条件 1 3 4 虚拟现实技术在电影中的应用 NO.环幕电影 环幕电影是借助新的科技手段而产生的一种新的电影形式， 其特点是电影画面特别大，银幕包围观众厅整整一圈，观众 可以站在场地中央随意观看。这种形式的电影是台摄影机 同步全景角拍摄的，再由台放映放在环形银幕上进行同步 放映，形成一个度的全景式画面。在观看环幕电影时， 观众被度的画面和多路立体声所包围，从而产生一种 不同寻常的强烈感受。他们会下意识地感到自己就是电影环 境中的一员，随着电影画面的变化而产生不同的情绪反应。 1 3 4 NO.2球幕电影 球幕电影又称 “ 圆穹电影 ” 或 “ 穹幕电影 ” ，是世纪 年代后期出现的一种新型大银幕电影。该系统用毫米 底片横向输片拍摄，用毫米拷贝以特制滚环气动机械横 向输片放映，影片上画幅面积比标准毫米影片画幅面积 大倍，因此放映影像大而清晰。影院观众厅为圆顶式结 构，银幕为半球形。由于摄影和放映均采用鱼眼镜头，放映 出的影像也呈半球形，观众坐在影院里，如同身处苍穹之下。 半球形银幕所展示的画面环境，从观众眼前移动着伸展向其 身后，同时伴有奥姆尼麦克斯系统的立体声音，使观众产生 出极其强烈的在场感。 1 3 4 图片效果 1 3 4 电影 所谓电影，即是由三维立体电影和周围环境模拟而组成一 个四维空间。影院的座椅具有以气动为动力的喷水、喷气、振 动、扫腿等功能，同时，影院内还安装有下雪、下雨、闪电、烟雾 等特效设备，可以营造一种与影片内容相一致的环境。 作为世纪最具影响力的传播媒介，电影在近百年的与观众 面对面交流历史中，本能地感受到观众在影院产生的欲望，是希冀 电影媒介构造一个能够满足其潜意识梦幻的世界，因而，在这样一 种动力驱使下，其技术发展呈现出超越自身技术体系能力的跳跃性 探索，它几乎在互动、多感知、沉浸式体验几个空间向度上同时展 开虚拟空间的构造，但是，由于其基本形态主要由机械与化学技术 系统构成，这样的一种技术系统，由于其材料与控制系统无法把握 自然形态极其复杂的变化，因而，其构造的媒介形态，都仅仅具有 概念实验的意味而无法达到完整地模仿现实空间的效果，于是，它 创造的种种新型媒介形态，也就成为了电影史上昙花一现的事件 1 3 4 虚 拟 现 实 技 术 在 电 视 中 的 应 用 No虚拟演播室技术 虚拟演播室技术是近几年发展起来的一种基于虚 拟现实的电视节目制作技术其原理是将摄像机摄 取的真实影像与计算机设计的三维虚拟背景空间 相融合以形成新的视频图像。 虚拟演播室系统的关键在于如何产生虚拟背景并 将其与前景融合它通常包括三维虚拟场景制作、 摄像机跟踪、虚拟背景生成、图像合成等关键技 术 1 3 4 1.1虚拟场景的建模 在虚拟的三维背景图像生成以前必须先对三维虚拟场景中 的各个物体进行建模。制作人员可以通过计算机辅助设计 穴 ?雪软件如 、 、 、 等对物体建模。这 些工具大都提供了物体精确的几何描述从而可以使所建立 的对象不仅在形体上与真实对象酷似而且在形态、光照、 质感等方面都十分逼真。 1 3 4 1.2摄像机的跟踪 摄像机的跟踪主要采用两种处理方法，一是机械传感器 法；二是图形识别法。在基于传感器的系统中，前景摄 像机相关参数由摄像机上装备的电子机械传感器来获取。 采用图形识别的系统则过处理摄像机来的视频信号，从 图像的变化上来确定摄像机的位置。 此外，摄像机的确 切位置和位移也可以通过激光、超声波、红外线以及其 他信号装置来测量。 1 3 4 1.3 背 景 的 生 成 一个三维虚拟场景需要大量的计算工作来处理运动 和再生背景图象序列。在实时播出节目时，既要求 色键控制器中的跟踪以及图像合成都必须实时完成 ?熏还要保证广播级的图像质量 1 3 4 1.4图像的合成 在合成之前首先要把前景图像中的人 物图像提取出来可以使用传统的抠像 技术分离人物图像和蓝色背景。由于 前景图像要与最终的三维背景相合成 所以必须考虑前景图像的深度信息。 深度是指背景和前景演出人员的各像 素到摄像机的距离所以这里的合成又 可以成为深度合成虚拟演播室技术给 电视制作人员提供了一个更为广阔的 创作空间，给传统的电视媒介注入了 新的生机和活力，为电视媒介的生存 与发展提出了新的思路和观念，随着 计算机硬件、视频数据采集、图像处 理等技术的发展以及数字电视网络的 推广与普及，虚拟演播室技术也必将 更加成熟 1 3 4 虚拟现实技术在网络上的应用 作为人类得以生存的互动交流活动，只有在数字技术系统下的互联 网空间，才有可能得以模仿与实现。也正是在这样的一个技术层面 上，虚拟现实技术寻求从人类视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉的身 体功能出发，全面地模仿和构造现实的动力才得以迸发出来。互联 网借助光缆和计算机的显示屏幕，控制着电子的运行，并能根据操 作者的构想，在电子屏幕的界面材料内，完整地创造出一个可以让 人类进行信息交互活动的光电子时空，实现了人类跨越时空进行即 时交流的梦想。当然，这不是一个完整地复原现实的虚拟现实。目 前网络构造的赛博空间，距离严格意义上的虚拟现实空间，还有遥 远的距离要走。但是，由于互联网技术系统的材料、动力均由电子 构成，控制系统则由人类把握现实空间的数学思维转化成的计算机 数字技术构成，因而，它为虚拟现实技术的发展提供了一个潜力无 穷的平台。在这样的一个技术平台上，我们已经看见，无数直观化 仿真人类生存方式的虚拟现实技术，正层出不穷地生长出来 1 3 4 电 子 商 务 远 程 教 育 虚 拟 旅 游 电子商务网站中开始出现商品的三维模拟影像展示。企业将产品发布 成网上三维的形式，加上互动化演示产品功能的使用操作，使得网上 产品几可乱真 网络虚拟课堂，虚拟实验室的出现，填补了传统教学所不能到 达的空间，给更多的求知者提供了学习和实践机会。与此同时， 更为重要的是，在表现一些空间立体化的知识，如原子、分子 的结构、分子的结合过程、机械的运动时，较之传统的教学方 式，独特的三维互动交流表现出更多的活力 随着网络三维技术的发展，越来越多的旅游景点设置了景点的网 络虚拟旅游，这些通过逼真的三维景点影象展示，能够在一定程 度上满足一些没有到过该旅游地、或没有能力前往该旅游景点游 客的审美的需求 ?熏 例如故宫虚拟旅游、异国风情游等； 同时， 虚拟旅游还能够超越现实的景观，再现已不存在、或即将不复存 在的旅游景观 1 3 4 网 络 房 产 销 售 网 络 游 戏 虚拟房展不仅是现房实景的再现，而且它可以在一个立体、动 态的画面中，通过互动的方式给出不同的装潢材质供客户挑选， 客户选择不同风格的家具或饰品并根据自己的审美观点进行随 意布置。同时，通过动态场景演示，客户有完全的自主权可随 意在它的样板间中走动、观察。客户可以移动鼠标实现场景的 自由移动或改变视角，从不同方向、不同位置浏览房屋的装饰 和布局。真正做到方便快捷，不受时间、地点、人数、交通、 天气等自然条件的限制 网络虚拟课堂，虚拟实验室的出现，填补了传统教学所不能到 达的空间，给更多的求知者提供了学习和实践机会。与此同时， 更为重要的是，在表现一些空间立体化的知识，如原子、分子 的结构、分子的结合过程、机械的运动时，较之传统的教学方 式，独特的三维互动交流表现出更多的活力 1 3 4 效果图 1 3 4 伴着科技的发展，数字动画也将虚拟场景，虚拟现实，展 现得淋漓尽致，甚至让我们找到了依托感，所以才有那么 的人迷恋于动画，迷恋于游戏。通过网络，数字动画对当 今社会的影响，在未来的发展中，数字动画以及虚拟，通 过这样的一个虚拟，通过这样的一个动画，人们可以找到 欢乐了，可以施压了，甚至是在现实生活中不能做的都可 以通过动画虚拟。所以它的影响力是非常强大的，而在国 内这方面的开发是还未能站上巅峰的，所以在未来的日子 里，我们还需要继续向前迈进，需找到一片属于我们自己 的蓝天。