三維動畫，又稱為3D動畫，是指通過計算機技術(shù)生成數(shù)字虛擬影像，完成動畫相關(guān)的創(chuàng)作活動。其具體操作流程為：在電腦三維軟件中以各種幾何基本造型為基礎(chǔ)，建立物體的三維立體模型；隨后進行貼材料、布置燈光與攝像機，最后規(guī)定好動作的方式和視覺調(diào)度，即可產(chǎn)生三維動畫。
三維動畫技術(shù)不受時空、條件、對象等因素的限制，運用各種表現(xiàn)形式把復(fù)雜、抽象的內(nèi)容、原理、概念等用集中、簡化、形象的形式呈現(xiàn)。這種技術(shù)可以用于動畫和電影的藝術(shù)創(chuàng)造，同時在商業(yè)廣告、科研、設(shè)計、軍事、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域也被大量應(yīng)用。
三維動畫首次應(yīng)用于電影領(lǐng)域是1977年的《星球大戰(zhàn)》，到1986年，J·拉賽特制作的三維動畫短片《頑皮跳跳燈》，1995年，拉賽特再度帶領(lǐng)皮克斯動畫工作室制作首部長片三維動畫《玩具總動員》，該動畫片的成功極大地鼓勵了動畫創(chuàng)作者，引發(fā)三維動畫創(chuàng)作的熱潮。代表作品有《冰河世紀(jì)》《賽車總動員》《秦時明月》《俠嵐》《哪吒之魔童降世》等。
發(fā)展歷史
初次沖擊電影業(yè)
電腦應(yīng)用于電影制作始于1977年的《星球大戰(zhàn)》，它的最大貢獻在于可以控制圖像源的位置，從而用數(shù)字技術(shù)彌補各種實際和機械特殊效果之間的缺陷，三維動畫技術(shù)也正是從那時起開始沖擊電影電視業(yè)的。
技術(shù)醞釀期（1984一1994）
在這十年間，計算機圖形技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用為全三維動畫藝術(shù)的產(chǎn)生做了充足的技術(shù)積累和鋪墊，期間皮克斯動畫工作室一直是這一領(lǐng)域的探路者。從1984年其前身——特效公司“工業(yè)光魔公司”創(chuàng)作第一部3D短片《安德魯和威利冒險記（The Adventures of André and Wally B.）》開始，皮克斯動畫工作室就一直致力于數(shù)字電影的制作與技術(shù)開發(fā)。1986年他在自動產(chǎn)生陰影、多重光源和動態(tài)模糊效果等方面取得了重大突破，制作了動畫短片《頑皮跳跳燈》，獲得了奧斯卡最佳動畫短片獎提名，此后又嘗試了角色設(shè)計，制作出人體動作模型的動畫短片《錫鐵小兵》。接下來的幾年皮克斯動畫工作室又嘗試實現(xiàn)動作的陰影和材質(zhì)變化，并通過編制程序來制作雪花顆粒，開發(fā)電腦輔助制作系統(tǒng)，在計算機圖形圖像技術(shù)的研究方面不斷產(chǎn)生新的突破。
起步發(fā)展期（1995一2000）
1995年到2000年可以說是三維動畫的起步以及初步發(fā)展時期，1998年是3D歷史上的又一個里程碑。合并后的alias/Wavefront公司在功率 動畫的基礎(chǔ)上同時面向SGI和PC發(fā)布了新一代三維軟件maya 1.0。在新技術(shù)軟件突破的支持下，出現(xiàn)了第一部全三維動畫長片《玩具總動員》和世界上首部無膠片數(shù)字電影《玩具總動員2》。在這個時期，皮克斯動畫工作室還創(chuàng)作出了實驗短片《棋局》，以測試制作具有真實效果的皮膚和具有柔順感的衣料。在數(shù)字電影《玩具總動員2》中皮克斯采用了粒子系統(tǒng)、毛發(fā)處理系統(tǒng)，把數(shù)字化的講故事和電腦數(shù)字動畫發(fā)揮到了極致。
迅猛發(fā)展時期（2001一2003）
2001年迪斯尼與皮克斯動畫工作室公司合作推出的短片《大眼仔的新車》用夸張的動作和角色的表情來吸引人，夢工廠推出的《怪物史萊克1》以惡作劇式的搞笑撼動了皮克斯/迪斯尼的霸主地位；2002年?？怂构練v時三年的《冰河世紀(jì)1》以新巧夸張的形象、溫暖緊張的劇情為法寶席卷了北美票房；2003年迪士尼公司與皮克斯公司合作的第五部電腦動畫長片《海底總動員》超越了以往以技術(shù)為亮點的原始階段，回歸到靠內(nèi)容題材的升華和劇情的內(nèi)在涵義為主旨的制作模式，將電腦技術(shù)與傳統(tǒng)的人性理念相結(jié)合，創(chuàng)造出了感人至深的動畫故事。
全盛時期（2004一）
三維動畫影片步入其發(fā)展的全盛時期，美國不再是唯一的一個全三維動畫片的生產(chǎn)國，其他國家也逐漸步入到這個領(lǐng)域當(dāng)中，全三維動畫片的數(shù)量也急劇上升，如《超人總動員》系列《小雞快跑》《賽車總動員》《歡樂的大腳》等等。
隨著社會發(fā)展，人們對于感官得體樣要求逐漸增加，三維動畫因此發(fā)展很快，但在其具體使用中，仍然存在著一些問題及不足，需深刻反思與不斷改善。比如存在高成本、制作難的問題。動畫設(shè)計師為了使設(shè)計的模型能完美展現(xiàn)，需要在建立的模型上不斷地進行修改完善，短時間內(nèi)根本無法完成角色的制作，更別說后期的渲染和特效剪輯之類工作。那么一整部作品的完成則需要花費更長時間。從2007年2月18日上映的全三維《秦時明月》在中國大陸上映，直到2009年12月18日、電影《阿凡達》在美國上映，都或多或少存在著工作難度和工作量大的問題，《阿凡達》影片花絮中提到，電影平均每一幀的渲染需要花費47個小時。但是在商業(yè)利益的趨勢下，三維動畫的發(fā)展依然勢不可擋，就比如上述提到的《阿凡達》因為票房效果顯著。
主要分類
幾何變換動畫
幾何變換動畫又被稱為“剛體動畫”，該種動畫技術(shù)是根據(jù)幾何的特性，在此基礎(chǔ)上對圖片進行各種位移以及變換的幾何內(nèi)容操作，使圖片能夠聯(lián)系起來產(chǎn)生動態(tài)的效果。其具體的表現(xiàn)形式是不破壞圖片本身，只是對其的尺寸大小以及在場景中不同位置的變換來實現(xiàn)動態(tài)效果。在幾何動畫的制作當(dāng)中，通常會采用關(guān)鍵幀技術(shù)，該技術(shù)主要是源自傳統(tǒng)的動畫制作中。在傳統(tǒng)時期，動畫制作中的關(guān)鍵內(nèi)容通常由比較熟練的設(shè)計師進行設(shè)計，對關(guān)鍵部分以外的內(nèi)容由普通的設(shè)計師對其進行穿插，成為中間幀；而在三維動畫制作中，關(guān)鍵以外的內(nèi)容已經(jīng)被計算機的相關(guān)制作軟件所代替，關(guān)鍵部分還是需要設(shè)計師進行把控，此部分經(jīng)常會使用幾何變換的動畫技術(shù)形式。
變形動畫
畫面匯總通常有很多個節(jié)點，對節(jié)點進行改變就會使畫面發(fā)生較大的改變，變形動畫正是一種通過對節(jié)點的順序排列進行改變的一種動畫技術(shù)。以前，傳統(tǒng)技術(shù)還不太成熟，對角色賦予豐富的表現(xiàn)形式才能展現(xiàn)出角色的性格特性，畫面形態(tài)非?？鋸?。但在技術(shù)發(fā)達的現(xiàn)代，三維動畫技術(shù)使角色的形態(tài)能夠基于充分的表現(xiàn)力形式上，可以更加生動地展現(xiàn)角色的表情以及動作特性。在這種技術(shù)中，可以通過與物體是否有關(guān)進行變形方面的技術(shù)探索，對參數(shù)以及多邊形的曲面進行改變，使變形動畫技術(shù)能夠在三維動畫中展示得更加靈動。
角色動畫
角色動畫基于人體為基礎(chǔ)就變得非常困難，屬三維動畫中的難點，其本質(zhì)是指通過擬人化的動物、人物以及卡通角色，在人體造型的基礎(chǔ)上進行豐滿和描繪內(nèi)容。要知道，人自身可以進行 200 多個自由且同時非常復(fù)雜的運動形態(tài)，人體內(nèi)的肌肉表現(xiàn)形式大不相同，并且在活動中會相應(yīng)地變換形式，人的表情由于心理狀態(tài)的不同也會有趨向于無數(shù)種的表現(xiàn)形式，所以，角色動畫基于人體為基礎(chǔ)就變得非常困難。但是技術(shù)人員并沒有放棄，而是應(yīng)對挑戰(zhàn)，將人的肢體與大腦進行分離的制作，使表情和相關(guān)的肢體動作分給不同的技術(shù)部門去進行摸索制作，使其能夠?qū)Ｐ牡匮芯勘憩F(xiàn)形式。
攝影機動畫
攝影機動畫又被稱為是鏡頭動畫，這種技術(shù)是通過對攝像機的方位、遠近程度以及對其進行搖晃使動畫效果豐滿充實。通常情況下攝像機動畫都用于對建筑物進行構(gòu)建的過程中，對此技術(shù)的要求是使用者在制作過程中需要最大限度地保證鏡頭的平穩(wěn)性，對重點的畫面要有突出的顯示。攝影機就是制作者的眼睛，攝像機對場景進行錄入的過程中，場景在鏡頭中展現(xiàn)的快慢以及相應(yīng)的覆蓋率與攝像機的內(nèi)部構(gòu)造、真實的幀數(shù)有關(guān)。制作者需要考慮的是怎樣能夠?qū)⑺浀沫h(huán)境盡可能地還原到攝像機中來，對比較抽象的場景，比如天文中的星系、四維空間以及一些粒子的結(jié)構(gòu)這些并不是在日常場景中能夠表現(xiàn)出來觀察到的，在這種狀態(tài)下可以使用動畫三維技術(shù)進行效果展示。盡管這一動畫技術(shù)屬于一種融合現(xiàn)實的間接技術(shù)手段，但其經(jīng)常運用于虛擬現(xiàn)實動畫當(dāng)中。
粒子系統(tǒng)動畫
粒子系統(tǒng)技術(shù)在動畫的使用中，通常表現(xiàn)為對光影、雨雪雷電等的模擬畫面。在傳統(tǒng)的動畫制作技術(shù)中還沒有這種逼真的手段，而今的技術(shù)已經(jīng)足夠支撐粒子系統(tǒng)的發(fā)揮。該技術(shù)通過自身的系統(tǒng)進行精密的算法，使畫面中可以自動生成景物表現(xiàn)形式，并通過對周期速度等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，將這些內(nèi)容添加進系統(tǒng)的算法中，經(jīng)過系統(tǒng)的整合設(shè)計，通過制作者進行操作調(diào)整特殊效果的表現(xiàn)形式，程度強弱、大小都可以很方便地進行調(diào)整。
藝術(shù)特點
模擬真實
三維動畫不僅具有傳統(tǒng)二維動畫的優(yōu)點，同時其獨有的不受約束的虛擬三維空間特性，在動畫影片的視覺表現(xiàn)上更具代入感，相比二維動畫更具視覺沖擊力。三維動畫借助計算機軟硬件的計算方式可以非常方便的模擬現(xiàn)實世界的環(huán)境光照，創(chuàng)建出逼真的帶有層次感的大型場景，另外借助動作捕捉和面部捕捉技術(shù)可以創(chuàng)作出非常細膩的角色動作和表情。如《極地特快》中寫實的角色刻畫和逼真的面部表情。
復(fù)制傳統(tǒng)
三維動畫借鑒和融合傳統(tǒng)動畫藝術(shù)效果在畫面內(nèi)容上更具表現(xiàn)張力，既帶有傳統(tǒng)動畫藝術(shù)的表現(xiàn)形式，同時在光影特效和人物動作上的表現(xiàn)上又十分具有視覺沖擊力，如《忍者蝙蝠俠》雖然是一部全三維制作的動畫片但在畫面表現(xiàn)上卻更像是一部手繪的二維動畫，全片藝術(shù)風(fēng)格獨樹一幟令人印象深刻。
制作過程
1．?dāng)?shù)據(jù)收集與企劃
根據(jù)確定的制作主題進行數(shù)據(jù)收集，包括該產(chǎn)品的圖像圖畫、產(chǎn)品的實體、功能解說數(shù)據(jù)、相關(guān)主題及同類型的參考作品或動作作品等。
2．撰寫旁自與繪制分鏡腳本
企劃人員將企業(yè)所得的結(jié)果及記錄，交給撰寫人員及美工人員，用文字及構(gòu)圖把產(chǎn)品功能介紹的內(nèi)容表達出來。
3．3D模型（3D Model）的制作
動畫制作人員根據(jù)有關(guān)文字解說的分鏡腳本、相關(guān)的畫面及參考數(shù)據(jù)，首先創(chuàng)建產(chǎn)品的3D模型，收集相關(guān)的場景數(shù)據(jù)。涉及到場景和角色建模兩部分，多數(shù)用maya等軟件制作。
4．物體在空間中的定位、組合與管理
所有3D物體模型的創(chuàng)建，基本上都是先分別創(chuàng)建各個零件，再加以組合成為完整的產(chǎn)品主體。
5．架設(shè)攝像機取景與創(chuàng)建燈光（Light／Camera）
當(dāng)3D物體模型陸續(xù)被創(chuàng)建后，便可進行架設(shè)攝像機取景與創(chuàng)建燈光的操作。
6．材質(zhì)處理（Matcrial）
“材質(zhì)”是指附在3D物體表面，創(chuàng)建各種質(zhì)感的仿真效果的3D動畫組件之一。材質(zhì)的定義與處理，也是3D動畫制作過程中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)之一，被仿真的物體看上去真實與否，不但取決于模型創(chuàng)建的水平，材質(zhì)處理也起著相當(dāng)重要的作用。
7．背景及場景氣氛的設(shè)定（Environment）
背景與場景氣氛的設(shè)定也是配合3D動畫制作很重要的環(huán)節(jié)。
8．渲染單張畫面（Rendering Single Frame）
當(dāng)場景中定義了附著有材質(zhì)的3D物體模型，打了燈光，架了攝像同取景且完成了場景背景的設(shè)定后，即可針對攝像機取景的內(nèi)容進行渲染輸出。
9．動畫調(diào)整設(shè)置與制作（動畫）
完成所有靜態(tài)場景物體的定義后，就可以設(shè)置所有場景中的物體，并創(chuàng)建動畫。
10．影視后期合成（Video Post）與特效運用
3D動畫制作的程序，到上個階段基本可滿足大部分的制作需求。
11．按需求輸出成各式圖像文件及視頻文件
由于3D動畫軟件的適用范圍相當(dāng)廣泛，因此配合各種不同的應(yīng)用要求，必須設(shè)置不同的輸出文件格式。
（以上信息參考文獻）
動畫學(xué)習(xí)
基礎(chǔ)知識
美術(shù)素描基礎(chǔ)：無論是角色還是場景建模，動畫制作，到渲染合成，都需要學(xué)習(xí)物體的結(jié)構(gòu)、光澤、高光、幾何體的畫法等，從而掌握物體和空間的位置關(guān)系，三維動畫的學(xué)習(xí)必須從認(rèn)識物體開始學(xué)起，從而為以后三維動畫各環(huán)節(jié)工作打下一個良好的基礎(chǔ)。
色彩構(gòu)成：三維動畫設(shè)計里面很多方面牽扯到色彩，比如貼圖制作，渲染當(dāng)中的色溫調(diào)整，環(huán)境色等，就需要對色彩有比較好的掌握，比如色彩的基礎(chǔ)知識、色彩搭配、色彩構(gòu)成、水粉畫的靜物寫生和臨摹、平面構(gòu)成的特種表現(xiàn)等，學(xué)色彩構(gòu)成增加對設(shè)計中色彩的感知能力，為后期做影視打下堅實的基礎(chǔ)。
所用軟件
SoftImage
SoftImage的應(yīng)用由來已久，它的功能很強大，通常用于三維造型、繪圖和動畫軟件，尤其在動畫制作方面的功能比較顯著，該軟件中有很多的動畫輔助，使動畫制作在效果上更加生動，同時增加感官的體驗，在這款軟甲上產(chǎn)生的代表作品就有《侏羅紀(jì)公園》。同樣的，SoftImage也廣泛應(yīng)用于游戲開發(fā)等三維視覺設(shè)計。
lightwave 3D
Lightwave 3D最早是NewTek公司給Amiga平臺設(shè)計的一款三維軟件，Lightwave 3D可以運行于Windows的操作平臺，Lightwave 3D的比較突出的特點是他的粒子系統(tǒng)功能很強大，同時它可以實現(xiàn)不同類型的圖像映射和圖像融合效果。
Renderman
Renderman是皮克斯動畫工作室公司開發(fā)的一款可編程的三維創(chuàng)作軟件，它在三維電影的制作中取得了重大成功，《玩具總動員》中的三維造型全部是由Renderman繪制的。
maya是一款功能強大設(shè)計軟件。alias|Wavefront公司（現(xiàn)更名為Alias）從成立至今，一直保持著強勁的增長勢頭，在業(yè)界始終處于前沿領(lǐng)域。Maya是一個功能強大的三維軟件，長被應(yīng)用于影視動畫和特技制作中，我們大家所熟知的《星際戰(zhàn)隊》《指環(huán)王》等影片中的電腦特技部分制作都是由它所完成。
cinema 4d
表面意思就是4D電影，但是它本質(zhì)上是3D的表現(xiàn)軟件，這款動畫軟件由德國Maxon 計算機開發(fā)，Cinema 4D 在廣告、電影、工業(yè)設(shè)計等方面因為他的表現(xiàn)非常出色而被廣泛應(yīng)用，從而使它正成為許多優(yōu)秀藝術(shù)家和電影公司的首選。
3D MAX
3ds max是由Discreet開發(fā)的三維動畫軟件，并且這款動畫軟件是公司的旗艦產(chǎn)品，無論從最早的3D Studio還是后續(xù)的更新產(chǎn)品3DMAX都有很大的用戶群體。這個軟件很多時候被用作建筑效果圖的制作，正因為如此，3DMAX成為國內(nèi)3D行業(yè)入門必須學(xué)習(xí)掌握的軟件。Max成功參與出品了影視作品《后天》中的某部分電腦特技的制作。
Extreme3D
Extreme3D一般應(yīng)用于美術(shù)設(shè)計、多媒體制作以及在三維動畫的合成方面，Extreme3D非常人性化的操作界面使得使用者能夠快速上手，同時，它還具有一套完整的3D動畫制作環(huán)境，從場景角色到動畫成型再到場景調(diào)色都可以在一個界面完成。應(yīng)用方面通常是和我們的多媒體操作軟件FreeHand、Director以及Authorware結(jié)合使用，最大的特點就是可以在Windows和麥金塔操作系統(tǒng)間跨平臺使用。
poser是由Metacreations公司開發(fā)的一個人物動畫和模型設(shè)計工具，它能使用戶在最短的時間內(nèi)建立效果驚人的電影圖像和各種姿勢的造型，利用制作好的模型可以生成用于web的電影和2D圖片，打印件和視頻文件，poser帶有非常多的庫E比如頭發(fā)、臉部表情、手 部 動 作 都 有 細 部 的 描 述。
Bryce
Bryce操作軟件擁有非常強大的三維場景制作功能，和Poser一樣，也是Metacreations公司產(chǎn)品。該軟件對各種操作者而言都很友好，無論專業(yè)設(shè)計人員或者業(yè)余愛好者都可以輕松掌握與操作，Bryce可以將它自己的庫文件中的自然環(huán)境如：天空、海洋、山脈以及建筑等等自然環(huán)境中有的東西直接導(dǎo)入三維模型組中制作生成動畫，并且可以對其進行細微的編輯調(diào)整。
應(yīng)用領(lǐng)域
影視領(lǐng)域
影視動畫
三維動畫技術(shù)在影視動畫方面的應(yīng)用有虛擬現(xiàn)實場景的制作、角色動畫制作和后期特效，對影視動畫的視覺效果和觀賞性都有極大的提高。其一、虛擬現(xiàn)實場景的制作。虛擬現(xiàn)實場景的制作，極大程度上豐富了視覺表現(xiàn)手法。動畫設(shè)計師根據(jù)自己的想象力,運用三維動畫技術(shù)在場景中進行設(shè)計,讓整個場景的畫面感更加地真實。比如我國著名的影視作品《西游記》,首先設(shè)計制作出一個虛擬的天庭場景。其二、角色動畫的制作。角色動畫在影視動畫中占據(jù)重要地位,角色是整部影片的靈魂所在。通過三維動畫技術(shù)設(shè)計制作出來的角色個性鮮明、活靈活現(xiàn)，具有極強的藝術(shù)表現(xiàn)力。比如國產(chǎn)動畫電影《哪吒:魔童降世》中,各個人物形象非常鮮明。其三、三維特效動畫的制作，比如，國產(chǎn)動畫電影《西游記之大圣歸來》中對于“孫悟空”與“混沌”進行打斗的場景，通過運用三維動畫技術(shù)，在制作后期增加了很多特效。
節(jié)目片頭
在觀看電視節(jié)目時,您會發(fā)現(xiàn)三維動畫的作品無所不在?！缎侣劼?lián)播 》《與你同行》，陜西省電視臺的《天氣預(yù)報》節(jié)目片頭就是由省臺聲像室自己設(shè)計制作的等。
紀(jì)錄片
這些紀(jì)錄片題材類型與三維動畫技術(shù)的特點有較高的契合度，三維動畫技術(shù)可以補充這些題材類型紀(jì)錄片無法呈現(xiàn)的部分。比如，鐵木爾大汗出征作戰(zhàn)的場景，通過采用三維動畫技術(shù)能夠?qū)V闊無垠的大漠場景、千軍萬馬廝殺的場景真實地還原出來，不僅提高了《故宮》系列紀(jì)錄片的真實性，紀(jì)錄片“真實再現(xiàn)”的概念是紀(jì)錄片創(chuàng)作中最為基礎(chǔ)也是最為重要的手法，是指在紀(jì)錄片的創(chuàng)作過程中，通過演員的人物扮演和場景搬演，還原紀(jì)錄片想要表達的真實事件或人物。在科教紀(jì)錄片《優(yōu)雅的宇宙》中，通過采用三維動畫技術(shù)。
卡通片制作
卡通片制作中已逐步引入了三維軟件,，在三維背景下將真實人物傳統(tǒng)手工制作的二維動畫人物和三維軟件生成的三維人物融合在一 起。這是動畫制作的又一個方向。
商業(yè)領(lǐng)域
產(chǎn)品展示
三維動畫的主要作用就是用三維動畫來模擬，展示想要達到的預(yù)期效果。例如在數(shù)字城市建設(shè)中，在各個領(lǐng)域的應(yīng)用是不同的，形象的向參觀者介紹數(shù)字城市的成果就需要制作一個三維動畫，通過動畫的形式還原現(xiàn)實的情況，從而讓參觀者更加直觀的了解這項技術(shù)的應(yīng)用。三維動畫產(chǎn)品動畫涉及：工業(yè)產(chǎn)品如汽車動畫、飛機動畫、動畫、火車動畫、艦艇動畫、飛船動畫；電子產(chǎn)品如手機動畫、醫(yī)療器械動畫、監(jiān)測儀器儀表動畫、治安防盜設(shè)備動畫；機械產(chǎn)品動畫如機械零部件動畫、油田開采設(shè)備動畫、鉆井設(shè)備動畫、發(fā)動機動畫；產(chǎn)品生產(chǎn)過程動畫如產(chǎn)品生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝等三維動畫制作。
廣告創(chuàng)意與營銷
廣告作品的靈魂在于創(chuàng)意，它直接決定著這條廣告能否吸引到觀眾的注意力，能否達到預(yù)期的宣傳效果并引導(dǎo)觀眾購買產(chǎn)品。在現(xiàn)代影視廣告中運用三維動畫技術(shù)，依靠其較強的吸引力和豐富的創(chuàng)意，有效提升影視廣告對觀眾的吸引程度，大大增強了品牌和產(chǎn)品的宣傳效果。
工業(yè)領(lǐng)域
機械工業(yè)
展示機械結(jié)構(gòu)的組成與裝配采用傳統(tǒng)的二維平面圖去描述機械結(jié)構(gòu)的組成與裝配問題，效果十分不理想，即使有些機械結(jié)構(gòu)含有自己的實物模型，但是由于不方便對其進行解剖和拆卸，所以深入了解其組成與裝配是具有很大挑戰(zhàn)的，要是借助產(chǎn)品三維演示動畫技術(shù)，則可以很好的解決這類問題。
展示機械結(jié)構(gòu)的運動模擬
在機械結(jié)構(gòu)的運動模擬中借助產(chǎn)品三維演示動畫技術(shù)，可以很清晰明了的觀察機械結(jié)構(gòu)的運動情況，同時可以更好的掌握其中的設(shè)計結(jié)構(gòu)與設(shè)計原理。
模具設(shè)計
三維動畫技術(shù)存在動態(tài)、靈活、直觀等優(yōu)勢, 在產(chǎn)品設(shè)計行業(yè)備受歡迎，流行的 3D 打印、三維掃描、虛擬仿真等，其主要通過計算機運算在虛擬環(huán)境中模擬出各類事物，主要包括模型、材質(zhì)、動作、渲染等環(huán)節(jié)，其展示內(nèi)部結(jié)構(gòu)和仿真模擬，避免模具設(shè)計重復(fù)勞動，減少了塑料模具設(shè)計成本。
建筑領(lǐng)域
建筑領(lǐng)域用三維動畫讓設(shè)計者們感受到虛擬建筑物的生動性，以此來分析設(shè)計圖紙和方案是否合理和可行，通過多個方面考慮布局和搭配，通過視覺直觀感受該建筑設(shè)計方案是否可操作。制作建筑設(shè)計規(guī)劃圖，用三維動畫技術(shù)通常用軟件CAD把建筑圖紙設(shè)計成為動畫模式，可以深入的檢查建筑物體的平面結(jié)構(gòu)，如果不合理，還可以對建筑物體的高度和方向進行調(diào)整，看到建筑的整體性，控制整體的容積。制作三維動畫效果，將施工制作的效果用三維動畫效果圖展現(xiàn)出來，就可以很直觀的對建筑各環(huán)節(jié)進行分析。三維動畫模型輸出，通過輸出來呈現(xiàn)建筑模型，其中充分體現(xiàn)三維動畫效果，通過一些技術(shù)可以把三維動畫做的更加逼真和生動。三維動畫銷售展現(xiàn)、客戶看房時用三維效果展現(xiàn)可使客戶更直觀。
規(guī)劃領(lǐng)域
在城市等規(guī)劃領(lǐng)域，以電腦動畫方式向業(yè)主或公眾呈現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計思想的作法在規(guī)劃建筑界越來越流行。對規(guī)劃師來說，動畫是一種非常重要的設(shè)計分析手段?！ぐ銇碚f，通過電腦動畫的幫助，可以很容易將規(guī)劃設(shè)計思想表達和呈現(xiàn)在客戶面前，雖然這些人可能缺乏有關(guān)規(guī)劃或建筑專業(yè)的知識。通過與客戶的良好交流，規(guī)劃師與客戶之間更易達成共識，同時也更易找出設(shè)計方案存在的問題。這種早期的磨臺口T以更好的避免雙方后期就設(shè)計方案與方案實施產(chǎn)生的沖突。
比如道路、橋梁、隧道、立交橋、街景、夜景、景點、市政規(guī)劃、城市規(guī)劃、城市形象展示、數(shù)字化城市、虛擬城市、城市數(shù)字化工程、園區(qū)規(guī)劃、場館建設(shè)、機場、車站、公園、廣場、報亭、郵局、銀行、醫(yī)院、數(shù)字校園建設(shè)、學(xué)校等動畫制作。
園林領(lǐng)域
園林規(guī)劃設(shè)計涉及眾多的要素，如植物、建筑、園林小品、地形、水體和山石等。通過三維動畫可以有效展示園林等環(huán)境的真實性，更可以展現(xiàn)設(shè)計者的設(shè)計意圖。園林景觀動畫涉及景區(qū)宣傳、旅游景點開發(fā)、地形地貌表現(xiàn)，國家公園、森林公園、自然文化遺產(chǎn)保護、歷史文化遺產(chǎn)記錄，園區(qū)景觀規(guī)劃、場館綠化、小區(qū)綠化、樓盤景觀等動畫表現(xiàn)制作。園林景觀3D動畫是將園林規(guī)劃建設(shè)方案，用3D動畫表現(xiàn)的一種方案演示方式。其效果真實、立體、生動，是傳統(tǒng)效果圖所無法比擬的。園林景觀動畫將傳統(tǒng)的規(guī)劃方案，從紙上或沙盤上演變到了電腦中，真實還原了一個虛擬的園林景觀。動畫在三維技術(shù)制作大量植物模型上有了一定的技術(shù)突破和制作方法，使得用3D軟件制作出的植物更加真實生動，動畫在植物種類上也積累了大量的數(shù)據(jù)資料，使得園林景觀植物動畫如虎添翼。
模擬動畫
手術(shù)醫(yī)療
手術(shù)模擬圖像模擬在眼外科手術(shù)中也得到了應(yīng)用。由于三維動畫軟件具備擬 合變形功 能,因此可以在放樣程序中制 作螺 旋狀 的流 質(zhì)體并將其變形。加 上反 射貼圖 功能,就能夠逼真地模擬 在手術(shù)過程 中被壓在 眼球上的特殊材料。三維動畫還應(yīng)用于心 臟、血管和身體各關(guān)節(jié)的手術(shù)模擬演示中。
刑偵領(lǐng)域
利用三維動畫技術(shù)模擬作案人的動作和作案軌跡比用真實人體做模擬實驗有著顯著的優(yōu)點：（1）、虛擬模擬可以模擬一些真人實驗無法進行的動作：（2）、可以隨意的擺弄模型而不用像真人實驗?zāi)菢訐?dān)心實驗的風(fēng)險：（3）、可以以第三人的視角從現(xiàn)場空間的各個角度來對模型與現(xiàn)場空間進行全局性的審視。
事故分析
動畫技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于汽車、飛機和工業(yè)事故的分析中了，而且大大降低了模擬的成本。
角色動畫
角色動畫制作涉及：電影角色動畫、3D 游戲角色動畫、人物動畫廣告、角色動畫等。計算機三維動畫方面迅猛發(fā)展，如今可以實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實，增強現(xiàn)實，全息投影，3D動畫等相關(guān)產(chǎn)業(yè)形勢。
虛擬現(xiàn)實
虛擬現(xiàn)實，簡稱 VR 技術(shù)，包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等各方面。模擬環(huán)境是由計算機生成的、實時動態(tài)的三維立體逼真圖像。360 度實景、虛擬漫游技術(shù)已在網(wǎng)上看房、房產(chǎn)建筑動畫片、虛擬樓盤電子樓書、虛擬場景、虛擬寫字樓、虛擬營業(yè)廳、三維虛擬選房、虛擬酒店、虛擬現(xiàn)實環(huán)境表現(xiàn)等諸多項目中采用。感知是指理想的 VR 應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術(shù)所生成的視覺感知以外，還具有人的聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等等。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動，眼睛、手勢以及其他人體行為動作，由計算機來處理與參與，并對用戶的輸入作出實時響應(yīng)，并反饋到用戶的大腦。
虛擬現(xiàn)實所涉及的技術(shù)相當(dāng)多，也相當(dāng)復(fù)雜，它是多種高科技技術(shù)的融合，其中最關(guān)鍵的技術(shù)大致有這幾點：動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實時三維圖像生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、多功能交互技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具。我想重點介紹實時三維圖像生成技術(shù)。我們所熟知的實際環(huán)境就是一個三維世界，為了讓體驗者可以有沉浸性，設(shè)計研發(fā)者必須要能生成三維圖像，將虛擬世界當(dāng)中的畫面盡可能的逼真的展現(xiàn)給體驗者。
價值與影響
計算機三維動畫技術(shù)方面迅猛發(fā)展，已經(jīng)可以在三維動畫的基礎(chǔ)之上，制作出類似增強現(xiàn)實，虛擬現(xiàn)實，全息投影，3D動畫，裸眼3D等等相關(guān)產(chǎn)業(yè)形勢。三維動畫產(chǎn)業(yè)將從各領(lǐng)域的應(yīng)用范圍繼續(xù)保持增長態(tài)勢。隨著VR和AR等新技術(shù)的進一步普及，三維動畫在娛樂、教育、虛擬旅游等領(lǐng)域?qū)⒂瓉砀鄼C遇。實時渲染技術(shù)的不斷進步，將使得三維動畫的制作過程更加高效和靈活。同時，人工智能的應(yīng)用可能會為三維動畫帶來更多創(chuàng)意和表現(xiàn)方式。三維動畫作為數(shù)字娛樂產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，其發(fā)展前景充滿著希望和潛力?？偨Y(jié)：三維動畫產(chǎn)業(yè)在當(dāng)今數(shù)字娛樂和創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。其市場規(guī)模持續(xù)增長，技術(shù)不斷進步，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。盡管面臨一些挑戰(zhàn)，但未來的前景依然十分樂觀。只要保持持續(xù)創(chuàng)新和適應(yīng)市場需求的能力，三維動畫產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)在全球范圍內(nèi)發(fā)展壯大。
另外隨著三維動畫也在各個領(lǐng)域出現(xiàn)從簡單的動畫到精細的變化，從工作的維度上也發(fā)展為多維度互動和協(xié)同，于2022年11月30日ChatGPT的興起，隨AIGC（生成式人工智能）生成算法的廣泛運用，包括BIM（建筑信息模型Building lnformation Modeling）技術(shù)就是例子，AIGC多模態(tài)的虛擬數(shù)字人，與ChatGPT不同，虛擬數(shù)字人擁有表情、眼神、手勢、語音等多模態(tài)交互能力，是基于高保真三維形象技術(shù)、虛擬人高質(zhì)量三維動畫生成技術(shù)、語音識別和生成技術(shù)、自然語言理解及生成技術(shù)等多模態(tài)的集合體。在這樣的形勢下“虛擬人”產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展已成趨勢。在競爭激烈的市場環(huán)境中，一些垂直領(lǐng)域的企業(yè)也獲得了巨大的生長空間。資料顯示，微美全息（WIMI.US）積極關(guān)注人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，在AIGC領(lǐng)域例如圖片生成、數(shù)字人及AI助手等場景上有著領(lǐng)先的技術(shù)。此前，微美全息就AI技術(shù)和虛擬人結(jié)合起來，借助全息云平臺，集數(shù)字人生產(chǎn)、內(nèi)容創(chuàng)作、業(yè)務(wù)服務(wù)為一體，為各行業(yè)提供阿娜諾娃、虛擬員工、虛擬偶像、品牌代言人等各類虛擬人的創(chuàng)建服務(wù)。當(dāng)前數(shù)字人的應(yīng)用場景廣泛，包括客服、電子商務(wù)、健康服務(wù)、教育等行業(yè)領(lǐng)域，可以幫助企業(yè)降本增效，成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一種有效方式。而在增加感官和時間空間維度的情況下基于BIM的“三維協(xié)同”是數(shù)字化帶來的全新工作模式，建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、機電工程師可以基于同一個全患建筑模型完成設(shè)計成果的交流與傳遞。這就使得三維動畫的各領(lǐng)域應(yīng)用更加行之有效。
參考資料 >
三維動畫.中國大百科全書.2023-12-02
秦時明月之百步飛劍 (2007).豆瓣電影.2023-12-12
阿凡達 Avatar (2009).豆瓣電影.2023-12-12
阿凡達創(chuàng)造電影界的奇跡.張家界日報微站.2023-12-15
Introducing ChatGPT.OpenAI官網(wǎng).2023-12-12
建筑信息模型的信息組成.微信公眾平臺.2023-12-12
生成式AI引路產(chǎn)業(yè)加速來襲，微美全息(WIMI.US)探索“AIGC+虛擬人”融合應(yīng)用.中國發(fā)展網(wǎng).2023-12-12