基于ATtiny26单片机的锂电池充电系统研究

邱果+刘天时+徐璐

摘要：我国动漫制作的起步较晚，但发展速度较快，特别是在三维动漫制作方面，我国已经逐渐取得骄人成绩，适应时代的发展。随着科学技术的不断进步，电脑技术方面对动漫制作发展带来巨大作用。特别是虚拟现实技术的应用，为三维动漫制作带来重要作用，将虚拟现实技术与三维动漫制作相结合，推动了三维动漫制作的发展步伐。该文对虚拟现实技术结合三维动漫制作情况做出分析，望对相关研究提供参考。

关键词：三维动漫制作技术；虚拟现实结合技术；分析与研究

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）08-0249-02

三维动漫制作技术是动漫教学的重点科目之一，但动漫制作的成本高、效率低，无法达到与质量规定的要求，实现动漫制作技术的发展，三维动漫制作与虚拟现实结合的技术是有效的尝试方法[1]。传统动漫制作，需要用电脑进行前期的创意与后期的制作环节，这无疑花费了大量的时间。而新的动漫制作方法则具有灵活性高、逼真度高的有点，值得深入研究。

1 三维动漫制作的现状分析

三维动漫制作技术是一项复杂的电脑制作技术，在计算机技术与图形技术的带动下，需要借助图像生成技术与图像处理技术等多项技术的运用，这就要求工作人员具有综合技术才能完成。动漫技术的发展经历了三个阶段：一是三维动漫前期制作，这是动漫制作最为重要的环节，它的制作主要是对角色进行场景设计和模型设计等等。二是三维动漫中期制作，在这个阶段应该有材质贴图、设置关键帧以及渲染输出等方面的处理和制作。三是三维动漫的后期制作，这个阶段要求对前期工作进行整合，来形成一个完整的动画制作。

我国三维动漫制作技术的发展对比欧美等发达国家来说还是相对落后的，在这个领域里面落后的原因就是我国的科学技术的发展起步晚，但是伴随着近些年的我国国民经济和科学技术的不断发展，促进了我国三维动漫制作的技术的发展，而且三维动漫制作技术在动画、游戏和广告方面都有了极大的运用。不过当前我国动漫制作方面专业人才还显得比较稀缺，从长远角度来看这会制约我国在三维动漫制作的良好发展[2]。

2 三维动漫制作与虚拟现实结合技术

现代网络技术与信息技术的发展，给动漫制作提供了大量的素材和软硬件支持。通过软硬件支持，在三维动漫制作方面，与虚拟技术相结合，吸收两者的优势，给三维动漫制作的发展提供有力支持。在现代研究中，结合三维建模制作系统、VR设备、动漫制作技术和网络技术等，实现三维动漫与虚拟环境的交互。多种技术、设备的相互柔和，在动漫制作中形成中新的风格，通过传统动漫制作与虚拟现实相结合，优化传统三维动漫制作中存在的弊端，提升三维动漫制作的灵活性、逼真性和工作效率，促进三维动漫制作的发展。

2.1 三维建模系统

动漫制作的过程中，建模是必不可少的步骤。通过对现实世界的模拟，星虫一种数据模型，这种数据模型即是利用了虚拟现实技术。数据模型的建立中，需要在很大程度上提升虚拟与现实的关联性，做到模拟的对象与现实领域紧密相关。动漫制作建模过程，采用方法通常是将物理建模、景物外观建模、虚实融合建模和行为建模相结合的方式。景物外观建模主要以景物外观作为建模中的模型模仿对象，通过几何、材质、光照信息、图像等完成模型建设。景物外观建模中，各种模型需要充分逼真，与现实景物一致。比如，建模中要保证物体的动力学特征，保留物体变形过程，通过虚实融合方式，以计算机生成与真实景物一般无二的模型。通过计算机模拟现实景物，在建模速度和效率上更高，而灵活性与逼真度更加接近。建模前，为了使模型数据信息与现实景物相同，需要利用三维扫描仪扫描实物，形成三维数据，并以三维坐标点集方式存储、应用，因此，建模更加具有逼真效果。

2.2 运动捕捉系统

处理计算机动画过程中，应当注重合理调节动画制作，但是手工调节需要投入大量的人力物力，且对于人才的需求也十分严格，从而对制作周期造成了延迟，限制动画的真实性。所以，通过运动捕捉系统，对显示动作进行捕捉，将真实动作信息搜集到建模系统中，在建模中直接利用各种动作信息，生成各种接近真实的动作画面，实现动漫作品中动作的真实感，保证动漫作品的可观赏性。这种运动捕捉系统，不仅能够有效提高动画的真实性，还可以实现缩短年周期和节约资金投入作用，目前，运动捕捉系统于三维动漫中得到了一致认可和好评，应用范围广阔[3]。

2.3 运动数据调节技术

进行动漫制作过程中，为了更好的生成人体动画，通常需要借助运动学控制以及动力学控制原理，尤其是反向运动学，在三维动漫中的应用效果理想，通过人体运动规律实现人体动画的生成。但是，人体动画生成时容易受到运动难度的限制，极大的约束了运动协调的模拟性，从而致使图像生成不真实，没有合理的运动细节。所以，应当通过运动捕捉技术，有机结合计算机动画、光学、机械、电子、以及图形学等技术，设置跟踪器，于运动体内部，并用捕捉系统跟踪器予以跟踪，得出位置，其次，通过计算机处理软件处理得到的数据，实现满足用户需求的有关动画制作数据。识别计算机数据后，相关制作师可通过数据驱动三维模型生成动作，并且实现控制运动土体和镜头调整的功能。运动捕捉系统中，能三维动画驱动的模型中直接调入数据并予以编辑，实现数据与模型之间的有机搭配。

由此可见，在提升三维动漫制作时所需要的逼真性方面，需要通过多种方式相结合，借助运动捕捉系统获取的数据对三维动漫制作进行调节，通过加强调节技术的应用，集合采集数据捕捉特点，经过编程语言对数据处理分析，并加注插入与叠加方式修改数据，从而实现方向动力学与前动力学之间的相互转换，简化程序、节约三维动画的制作时间。在多次调节后，保证数据满足三维动画制作需要。通过对调节机制的不断研究，总结出符合大部分需求的骨骼系统，协调协调前动力学与方向动力学之间的关系，满足不同骨骼对调节技术的选择，提升对运动信息调节处理的规范性和工作效率。应用调节技术过程中，应当把握整体的功能强化与功能复杂化程度之间存在的平衡位置，将多种技术相互融合，达到相互协调，相互关联的效果，完成三维动漫制作的调节任务[4]。

3 三维动漫制作虚拟环境的建设要点

为促使三维动漫制作有更大的进步，就需合理的使用虚拟现实技术，以便能够将动漫制作、虚拟相互结合，以提高三维动漫虚拟环境的良好建设。高校动漫教学开展的过程，应以科研、教学两方面出发，同时还应给予三维动漫制作教学更多的关注。为从根本上确保教学的质量，应帮助学生准确地把握动漫的制作，这时可有效地利用虚拟实验室，以此提高教学的效果。动漫虚拟实验室建设时，需不断的结合教学实际开展情况，当前社会发展的趋势、先进的技术等，摒弃以往实验室的观念，构建具有一定规模的实验室。主要需将三维动漫虚拟环境突出，以三维动漫、网络虚拟实验出发，并根据专业教学实验，加强对虚拟环境的建设。以便为学生提供良好的学习动漫制作的环境和条件，以便让学生感受动漫和虚拟试验的差异。

为加速三维动漫制作虚拟环境的速度，应将运动捕捉系统的多个摄像头实行合理的放置。通常情况下，将其设置为房间的四周顶部位置。立体投射系统投影设备，可安装于房间顶部的中间位置，立体投射屏幕可靠墙进行布置。三维扫描仪，安置于房间左右部位，其他相关的设备（系统计算机、网络、相关设备等），可设置在屏幕对面墙壁一侧，以保证整个房间中间，能够提供充足的空间设置虚拟交互的环境[5]。

经本次研究对系统设计理念的分析，合理的使用运动捕捉的展示方式、技术、人机交互等技术，构建了层次清晰、真实和动漫人物相互互动体验的条件和环境。与此同时，体验区提供实践的机制能够有效的检验自身对动漫科学知识和学习方法的掌握情况，以及运用状况，进而可从根本上深入普及对动漫及虚拟技术。

4 结束语

信息技术的快速发展，为三维动漫制作营造了良好的条件，同时推动了国内三维动漫制作的发展速度。客观来讲，三维动漫的制作即为艺术、技术相结合的产业，能够促进我国国民经济的快速发展，满足现代人们对于高科技产物的需求，加速三维动漫在市场的竞争力，为我国动漫业的发展，奠定了坚实的基础。

参考文献：

[1] 林挺.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].教育，2015（31）：263-263.

[2] 朱娅晶.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].兰州教育学院学报，2013，29（11）：23-24.

[3] 单怀军.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].电子技术与软件工程，2014（11）：184-184.

[4] 孙革发. 3DS MAX与虚拟现实构建过程中的融合[J]. 电脑知识与技术， 2012， 8（15）：3701-3702.

[5] 石永琪. 基于虚拟现实的交互实验设计和实现[J]. 电脑知识与技术， 2013（8）：1968-1974.