三维动画技术在产品演示中的应用与研究

摘要：随着科学技术的迅猛发展，企业之间的竞争也越加激烈，若想掌握市场，让自己的产品快速高效的被人熟知和了解，必须采用一种直观、方便、灵活、快捷的宣传方式。而三维产品演示动画的诞生让这个问题容刃而解，相比其他宣传方式，运用三维动画技术对产品的展示，可以把产品与客户之间的距离拉的更近，让客户直观地了解产品各个部分的细节和特征，同时更容易让客户产生对产品的喜爱，也能够大大节省企业宣传产品带来的费用，提高了宣传的质量和效率。本文结合目前出现的问题，对三维产品演示动画的应用现状进行了深入的分析，同时结合自己实际参与的项目总结出了产品演示动画的整个制作流程，并对未来三维产品演示动画的发展提出了自己的设想。

关键词：产品演示；三维技术；应用研究

产品演示动画作为三维动画的一个分支，目前也被广泛的运用在多种领域内，成为一种重要的宣传工具，但是目前产品演示动画在制作中还存在很多弊端，例如工程设计类画面中色彩的搭配不协调；信息表达过于繁琐；图形单调刻板，文字说明复杂，背景音乐嘈杂，动画镜头剪辑缺乏节奏，影片结构缺乏主次。导致观者不能有效获取信息。针对目前市场开发情况，产品演示动画主要应用于以下几个领域：

1.工业领域

随着我国工业不断涌现新工艺与新技术，且不断增加对公司培训、教育客户以及开拓市场的需求，具有高画质性、高效率性、可修改性和足够的重复利用性的产品三维演示动画技术的发展也随之不断做出突破，因此，在今后，产品演示动画在工业领域的应用会越来越广泛于工业三维动画制作。可以展示机械结构的组成与装配和展示机械结构的运动模拟。

在工业家具的设计中，产品三维演示动画技术的优势不言而喻，由于传统老式的平面表现图与沙盘样板房的效果简单老调，客户无法深入的了解家具各个重要组成部位的组装情况，而在该领域借助产品三维演示动画技术对家具进行一定效果的虚拟，无论客户如何搭配或是想要搭配的任意装饰风格，均可通过三维动画看到逼真的模拟效果，能够提供给客户无可比拟且身临其境的现场真实效果，从而能更如意的选择自己喜欢的家具搭配。

2.医疗领域

随着产品演示动画30多年的发展历史，其三维动画技术已渐渐地趋于成熟，并广泛应用在医疗领域，特别是在创伤骨科的三维动画制作的应用最为显著。作为在医疗外科领域特点最为鲜明的学科之一，创伤骨科往往是在我们人体骨骼处于运动状态之时发生损伤，其格外强调对骨骼所折断的一端移位的形式所具备的复位手法过程，而产品三维演示动画具有逼真的仿真效果，同时兼备图文、声音和图像并茂以及可以自由灵活的进行操作等特点，因而能重现骨骼的创伤过程，同时能够生动形象的模拟对骨骼进行复位。

2.1 创伤骨科三维动画的制作与方法

在国内，同为Autodesk公司的3DMAX和MAYA是目前产品三维演示动画最常用的制作软件，其一般工作的流程为：建模→材质→动画→灯光→渲染，在3DMAX动画制作软件中，需要执行的操作有：基础建模、基本材质制作、视图操作、二维图形操作、关键动画操作以及后期的渲染操作等等。在创伤骨科的三维动画制作中，笔者认为应该通过对教材中骨骼的受伤机制和复位手法的图解，依次找出骨骼、骨骼的着力部位、骨折形态、骨骼关节的错位趋势以及其暴力轨迹等关键的技术环节；同时，熟练地运用3DMAX软件，建立以骨骼发生骨折时，其各关节的变化情况以及受伤的关键环节的状态为基础的人体模型，为了形成逼真、完整并生动形象的创伤骨科动画画面，需要连接各个单独的画面动作，以形成连续的画面动作，同时分段、逐帧对画面动作进行加工着色，必要的时候可以插入相关的透视片段，并对动画画面的灯光照明角度、播放速度以及示范角度做出相对应的调整，这样动画画面会得到更加显著的改善。

2.2 产品演示动画在创伤骨科中的优势

（1）生动形象而直观

通过三维动画对专业性极强且抽象的创伤骨科进行演示，可以直观的描述复杂的创伤骨科疾病损伤机制，能更生动形象的了解各关节的变化情况以及受伤的关键环节的状态。尤其是在对骨折进行解剖分析时，对不同的骨骼近邻的血管、肌肉以及神经也会有不同的解剖分析，因此，各种软组织与骨骼之间的相近关系不能单凭简单的平面示意图进行准确真实的展现，而三维动画恰恰能够对各种软组织与骨骼进行立体而又全面的造型，以展示各种软组织与骨骼之间结构的层次，产品三维演示动画在这个时候体现了其独特的优势。

（2）形式多样而丰富

通过产品三维演示动画技术，可以把人体骨骼的运动模型、重要软组织解剖（包括神经、血管和肌肉等等）以及石膏或内固定物安装等诊疗要素进行有机地融合，用多种更加丰富的表现形式且具有清晰美感的动画进行全面地展示创伤骨科的损伤过程、各关节的变化情况、受伤的关键环节的状态以及复位手法。其中，对桡骨远端的骨折采取COLLES骨折复位手法进行治疗，可以直观了解复位手法中骨骼所折断的一端移位的细节全过程。

3.科技领域

对于产品演示动画在科技领域中的应用，笔者主要通过对科技影视作品专题片“立体交通道路”的制作流程及其中的基本方法进行阐述介绍，尤其是分析其中运用三维动画设计的关键技术。

3.1“立体交通道路”的策划

运用上下两层路面均是单向通行且互为逆向的原理设计的“立体交通道路”，可以在一定的基础上解决交通的堵塞问题，从而提高交通过程中的安全系数，要是只凭借着二维的平面示意图和单一的文字说明，则该交通道路的通行机制原理救会显得晦涩难懂，不易于人们理解，因此，摒弃传统的展示方法，通过产品三维演示动画技术建立一个虚拟的立体交通道路，将其外形结构各个视角、材质和车辆的运动通过三维动画的形式展示出来，进行多个视角角度的观察，同时可以模拟出逼真的动态效果。

3.2“立体交通道路”的制作

（1）建立三维实体模型

建立三维实体模型是产品三维演示动画制作的基础，运用3DSMAX 软件描述“立体交通道路”实物中的几何外形形状和其表面的材质等等，同时结合Auto CAD软件构建各个实物之间的连接关系以及几何形状尺寸的数学模型，构建“立体交通道路”中汽车的模型以及立体交通道路与一般的道路的构件连接关系，从而形成生動逼真的三维实体模型效果。

（2）确定实体表面材质

在三维实体模型建立之后，应当确定各个独立的实景实物的表面材质，这样才能分别从颜色、纹理和质感上虚拟出逼真的效果。在软件3DSMAX 中，确定实体表面材质，即是给实体表面定义一定的自我本身属性，其中包括了实体的自身颜色，在有光照的时候，实物表面的纹理、反射光与自发光的能力以及本身的透明度等等。

（3）确定摄像机的运动轨迹及设置关键帧

通过软件3DSMAX，对实体在三维动画中所处的实际位置、实体本身的形状尺寸、实体本身的材质等属性确定摄像机所处的实时位置、摄像机拍摄的焦点、摄像机镜头的参数以及其运动轨迹，进而设置三位动画画面关键帧，为了使运动的实体本身的任意属性能随时间的变化而受到一定的控制，同时赋予各个运动的实体以时间属性。

参考文献：

[1]岳强.李响三维动画技术概述和应用研究.计算机光盘软件与应用，2011

[2]李书明.基于MAYA技术的天坛三维虚拟建模设计与应用.[学位论文]天津大学，2011

作者简介：

武敏杰（1972.4-），女，汉族，黑龙江大庆人，实验师，本科，主要从事广告装潢和平面设计等方面教学。