【正文】 內(nèi)仍然有著巨大的市場需求，發(fā)展前景十分廣闊，尤其是在虛擬展示，以及三維交互產(chǎn)品上，隨著計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)與虛擬交互技術(shù)的更完美的結(jié)合，它一定能給了人們更加新奇的三維技術(shù)體驗(yàn)。1 三維虛擬展示概述 三維動(dòng)畫漫游概述三維動(dòng)畫即3D動(dòng)畫，是隨著計(jì)算及圖形技術(shù)以及數(shù)字媒體技術(shù)，計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)等近年來飛速的發(fā)展，而產(chǎn)生的一項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè)。三維動(dòng)畫漫游是指以模擬真實(shí)物體制作實(shí)景，并在虛擬的模型場景中進(jìn)行漫游拍攝，從而制作出三維場景漫游的動(dòng)畫。虛擬模型場景的制作，即使用三維動(dòng)畫軟件在計(jì)算機(jī)中模擬真實(shí)物體設(shè)計(jì)模型，設(shè)計(jì)者要根據(jù)自己的場景設(shè)計(jì)規(guī)劃，按照物體比例大小制作符合實(shí)際比例的模型，將虛擬模型組合建立一個(gè)符合實(shí)際情況的虛擬場景。然后與拍攝實(shí)景相同，按照分鏡頭腳本設(shè)計(jì)虛擬攝像機(jī)的拍攝手法和拍攝路徑。按照鏡頭腳本的需要，在攝像機(jī)經(jīng)過的地方做上需要的效果，比如給模型添加材質(zhì)，以及燈光效果，或者動(dòng)力場等模仿實(shí)際的場景，設(shè)定好之后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，從而達(dá)到真實(shí)場景的運(yùn)動(dòng)效果。最后通過渲染虛擬攝像機(jī)拍攝到的畫面，后期編輯成為三維動(dòng)畫?！皬挠螒虻焦ぞ?，數(shù)字技術(shù)正改變我們和其他事物之間的交互方式。數(shù)字產(chǎn)品的設(shè)計(jì)師不再認(rèn)為他們只是設(shè)計(jì)一個(gè)漂亮的外觀或者商業(yè)化的物體，而是設(shè)計(jì)與之相關(guān)的交互。 IDEO創(chuàng)始人之一，交互設(shè)計(jì)之父比爾莫格里奇（Bill Moggridge) 。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在20世紀(jì)80年代被提出，但由于硬件軟件的發(fā)展限制，直到20世紀(jì)末才伴隨計(jì)算機(jī)發(fā)展而興起的綜合性信息技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)融合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、數(shù)字圖像處理、顯示技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)并行等多個(gè)信息技術(shù)分支，它是通過計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算而生成的高技術(shù)的模擬系統(tǒng)，極大地推進(jìn)了計(jì)算機(jī)圖形，三維動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)生成的視覺環(huán)境與音效都是立體的，音效是立體的，人機(jī)交互是便捷的，充滿趣味性的，從前計(jì)算機(jī)與人之間枯燥生硬的只能通過鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行交互的現(xiàn)狀已經(jīng)被大大的改變了，虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)通過模擬現(xiàn)實(shí)場景，利用多種信息技術(shù)，使人在視覺、聽覺、觸覺上都有了更新奇的體驗(yàn)。它是目前備受人們關(guān)注及研究，開發(fā)與應(yīng)用的熱電領(lǐng)域，也是目前發(fā)展最快的一項(xiàng)多學(xué)科綜合技術(shù)之一。計(jì)算機(jī)圖形從進(jìn)入中國市場來經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，逐步發(fā)展成為擁有著龐大商機(jī)的熱門領(lǐng)域，而計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)經(jīng)過及時(shí)年的發(fā)展，逐步發(fā)展為蘊(yùn)藏巨大商機(jī)的熱門領(lǐng)域，而三維技術(shù)則是這一領(lǐng)域中的重要技術(shù)，并逐漸成為虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲、影視特技、影視廣告設(shè)計(jì)、三維動(dòng)畫等技術(shù)中的重要組成部分。三維動(dòng)畫的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷的擴(kuò)展，從簡單的幾何體模型如一般產(chǎn)品展示、藝術(shù)品展示，到復(fù)雜的人物模型；從靜態(tài)、單個(gè)的模型展示，到動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的場景如房產(chǎn)酒店三維動(dòng)畫、三維漫游、三維虛擬城市，還有角色動(dòng)畫的制作，所有這一切，三維動(dòng)畫都能依靠強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力來實(shí)現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)現(xiàn)如今的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，早期主要集中在軍事領(lǐng)域、數(shù)據(jù)可視化、CAD工程設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)臨床、多媒體遠(yuǎn)程教育、以及如今發(fā)展迅速的藝術(shù)創(chuàng)作和娛樂游戲方面。早在20世紀(jì)80年代，美國陸軍就已經(jīng)把虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)結(jié)合到了軍事作戰(zhàn)演習(xí)的訓(xùn)練中去。它將分散在不同地點(diǎn)的坦克、車輛仿真器通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合在一起，形成一個(gè)虛擬的戰(zhàn)場環(huán)境以進(jìn)行各種復(fù)雜任務(wù)的訓(xùn)練和作戰(zhàn)演習(xí)等，從而快速的分析出各種作戰(zhàn)方案，比實(shí)地演練節(jié)省了很多時(shí)間和資源，此后軍事領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，成為了技術(shù)前沿代表。而在醫(yī)療方面，虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)也有很大作為，借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立的虛擬的人體患者，醫(yī)生可以通過一系列交互設(shè)計(jì)進(jìn)入模擬的治療事件，使醫(yī)生更容易了解人體內(nèi)部各器官的結(jié)構(gòu)，還可以通過虛擬跟蹤攝像，感覺手套等等，進(jìn)行模擬手術(shù)，以應(yīng)變真實(shí)場景中所發(fā)生的意外，提前為其提供解決方案，極大地減少了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)如今隨著計(jì)算機(jī)的普及，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更加平民化，已經(jīng)被應(yīng)用到人們生活中的各個(gè)領(lǐng)域，最常見的就是虛擬交互游戲，美國日本等許多優(yōu)秀的游戲集團(tuán)公司，推出了各種建立在虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)上的娛樂游戲，如任天堂游戲機(jī)，以及同期的Xbox以及Play station3等，通過超越了鼠標(biāo)鍵盤的操作體驗(yàn)，運(yùn)用光線感知等技術(shù)操作，給虛擬游戲帶來了全新的游戲體驗(yàn)。 塔山島位于漓江風(fēng)景核心區(qū)，由漓江和小東江兩江環(huán)抱而成，北臨訾洲公園，南至大洲島，總面積1478畝。駐有穿山村委所轄的5個(gè)自然村，現(xiàn)有村民1079戶，建筑物約22萬平米，其“臟、亂、差”的現(xiàn)狀與周邊的景區(qū)和城市建設(shè)極不協(xié)調(diào)，道路、供電排水設(shè)施不全，生活生影響了桂林的旅游形象，因此，急需對其加以改造提升。通過對塔山島進(jìn)行旅游及市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，引入旅游購物、觀光休閑、文化娛樂、高檔賓館、景觀綠化等現(xiàn)代旅游業(yè)態(tài)，建設(shè)桂北民居風(fēng)格特色街、風(fēng)味小吃街，把塔山片區(qū)建設(shè)成為桂林旅游新區(qū)。而本課題《桂林塔山旅游3D項(xiàng)目虛擬展示——穿山園旅游養(yǎng)生休閑區(qū)Ⅱ》是通過三維建模來模擬建設(shè)塔山島穿山園區(qū)改造農(nóng)民新村，旅游景區(qū)以后的秀美風(fēng)光。隨著三維動(dòng)畫技術(shù)的近年來的迅猛發(fā)展，通過三維建模技術(shù)可以較為真實(shí)的模擬真實(shí)場景，或是設(shè)計(jì)建設(shè)虛擬的現(xiàn)實(shí)場景，并通過一系列的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，模擬真實(shí)天氣，陽光，山水等效果，達(dá)到通過計(jì)算機(jī)展示還未建設(shè)完成的現(xiàn)實(shí)場景的預(yù)期效果。在這個(gè)項(xiàng)目中還想通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)虛擬交互平臺(tái)，能夠使游客通過計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，真正走入到旅游新區(qū)的場景當(dāng)中?！豆鹆炙铰糜?D項(xiàng)目虛擬展示——穿山園旅游養(yǎng)生休閑區(qū)Ⅱ》作品的完成及展示，具有重大的意義，能將即將建設(shè)成為桂林旅游新區(qū)的風(fēng)光展示給人們，給予了人們不僅是視覺上的享受，還有更多對于新區(qū)改造的期待，并且能更有利的推動(dòng)桂林塔山旅游新區(qū)的宣傳工作。2 穿山園旅游養(yǎng)生休閑區(qū)虛擬展示項(xiàng)目分析 為了桂林塔山旅游3D虛擬展示項(xiàng)目最后的成品能夠在力所能及的范圍內(nèi)向著所期望的結(jié)果發(fā)展，因此在進(jìn)行3D漫游動(dòng)畫，以及虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)制作之前，要對該作品進(jìn)行細(xì)致的分析，其中包括需求分析以及可行性分析。通過分析才能進(jìn)一步的了解在有限的技術(shù)能力范圍之內(nèi)所能滿足的各方面的需求，從而達(dá)到理想的結(jié)果。所謂“需求分析”，是指對要解決的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，弄清楚問題的要求。，物力,財(cái)力,時(shí)間,開發(fā)出的產(chǎn)品卻沒能實(shí)現(xiàn)它的價(jià)值,那所有的投入都是徒勞。需求分析之所以重要,是因?yàn)樗哂袥Q策性,方向性,策略性的作用,它在產(chǎn)品開發(fā)的過程中具有舉足輕重的地位。需求分析是一項(xiàng)重要的工作，也是最困難的工作。桂林塔山旅游3D虛擬展示項(xiàng)目要達(dá)到的效果，即向人們展示即將改造的桂林塔山旅游新區(qū)的新面貌，通過3D動(dòng)畫漫游，展示它的區(qū)域作用，以及社區(qū)功能，并用視頻特效表現(xiàn)桂林的優(yōu)美山水等等，還能通過虛擬交互設(shè)計(jì)，讓人們走入虛擬場景當(dāng)中，更進(jìn)一步的體會(huì)新區(qū)改造給旅游新區(qū)帶來的無限活力。功能分析是價(jià)值工程的核心內(nèi)容，是對價(jià)值工程研究對象系統(tǒng)地分析其功能，科學(xué)的評價(jià)其重要性，通過功能與成本匹配關(guān)系定量計(jì)算對象價(jià)值大小，確定改進(jìn)對象的過程。首先項(xiàng)目將通過視頻展示桂林塔山旅游穿山園休閑養(yǎng)生區(qū)的鳥瞰規(guī)劃，接著介紹各區(qū)域規(guī)劃，小區(qū)規(guī)劃，廣場規(guī)劃，商業(yè)區(qū)規(guī)劃，社區(qū)規(guī)劃等，在每個(gè)區(qū)域規(guī)劃轉(zhuǎn)換之前，會(huì)有小地圖以及標(biāo)題提示區(qū)塊的名稱以及作用，使觀看者可以更直觀清晰的了解到桂林塔山旅游穿山園休閑養(yǎng)生區(qū)的概況。第二，通過基于游戲引擎設(shè)計(jì)的虛擬交互平臺(tái)，能夠讓人們?nèi)缤呷雸鼍爸腥ィ孕锌刂茍鼍耙暯且约拔恢?，真正的達(dá)到全方位展示新區(qū)的目的，同時(shí)還有更多體現(xiàn)人性化細(xì)節(jié)的小功能，如實(shí)時(shí)地圖追蹤等，以上介紹的功能，能讓人們在短時(shí)間內(nèi)，近距離接觸桂林塔山旅游穿山園休閑養(yǎng)生區(qū)，展示桂林旅游新區(qū)的魅力，最終實(shí)現(xiàn)其宣傳，以及導(dǎo)覽的作用?！豆鹆炙铰糜?D項(xiàng)目虛擬展示——穿山園旅游養(yǎng)生休閑區(qū)Ⅱ》三維動(dòng)畫漫游短片作為一個(gè)導(dǎo)覽式的作品，應(yīng)結(jié)合真實(shí)的場景規(guī)劃，盡可能真實(shí)的展示各細(xì)節(jié)情況。所以在場景中各模型會(huì)通過紋理貼圖及配合適當(dāng)?shù)臒艄猓谱鞒龈普娴漠嬅嫘Ч?。鏡頭動(dòng)畫遵循常規(guī)思路，從小區(qū)的入口進(jìn)去規(guī)劃區(qū)，在進(jìn)入到小區(qū)花園區(qū)，后來延伸至休閑養(yǎng)生區(qū)的其他幾個(gè)規(guī)劃區(qū)，公園、廣場、商業(yè)區(qū)、社區(qū)功能區(qū)等等。在對作品進(jìn)行了需求分析之后，要對其進(jìn)行可行性分析。分析作品的市場需求，對其可實(shí)施力進(jìn)行正確的評估。下面從技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性兩個(gè)方面對制作桂林塔山旅游穿山園休閑養(yǎng)生區(qū)的虛擬展示來進(jìn)行分析。對于桂林塔山旅游穿山園休閑養(yǎng)生區(qū)三維動(dòng)畫漫游的制作來說，通過三維建模工具，將前期做好的規(guī)劃，建設(shè)成為虛擬的模型，然后通過貼圖，燈光材質(zhì)等技術(shù)，賦予模型真實(shí)感，最后進(jìn)行漫游渲染，剪輯完成作品。三維建模工具使用了Maya2012，燈光以及貼圖材質(zhì)需要使用到的圖片資料，通過Photoshop CS5處理，場景渲染使用了即時(shí)三維可視化工具Lumion，后期特效制作使用AfterEffect CS6以及視頻編輯軟件Premier CS6進(jìn)行制作。其中Maya2012以及PS、AE、PR涵蓋在本人大學(xué)四年的教學(xué)大綱內(nèi)，對于軟件的操作已經(jīng)比較熟悉，而Lumion是在各類建筑漫游論壇中了解到的三維可視化工具，它擁有自己的模型庫以及封裝的圖形渲染算法，是實(shí)時(shí)渲染更加快捷，這是通過各類書籍以及網(wǎng)上的教學(xué)視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)的；第二部分是虛擬交互部分，使用的軟件是Unity游戲引擎，這是一個(gè)強(qiáng)大的交互游戲制作引擎，也涵蓋在本人的教學(xué)大綱內(nèi)，其中一些功能的實(shí)現(xiàn)對于腳本的理解有一定的要求。綜上所述，對于數(shù)字媒體專業(yè)四年的學(xué)習(xí)，本人的技術(shù)基礎(chǔ)基本可以滿足此項(xiàng)目開展的可行性。 經(jīng)濟(jì)可行性分析 相對于三維漫游展示制作，漫游實(shí)拍場景顯然花費(fèi)的人力物力以及時(shí)間成本都要高很多。三維動(dòng)畫場景虛擬建設(shè)的成本顯然比實(shí)際工程場景建設(shè)的成本是較低的，并且從制作周期來看，時(shí)間也相對比較短，能在實(shí)際場景建設(shè)之前就可以產(chǎn)出，甚至可以作為實(shí)際建設(shè)的導(dǎo)覽。在制作過程中應(yīng)用到的各種軟件，目前在國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中都可以從網(wǎng)上進(jìn)行下載，而網(wǎng)上的各類基礎(chǔ)的教程基本也是免費(fèi)的，因此桂林塔山旅游穿山園休閑養(yǎng)生區(qū)三維虛擬展示項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是可行的。3 穿山園旅游養(yǎng)生休閑區(qū)虛擬展示項(xiàng)目基礎(chǔ) Autodesk Maya 2012Maya是1998年才推出的三維制作軟件，同時(shí)也是美國Autodesk公司官方出品的三維動(dòng)畫軟件。作為三維動(dòng)畫軟件的后起之秀，憑借其強(qiáng)大的功能，深受業(yè)界人士的歡迎。Maya集成了Alias/Wavefront公司最先進(jìn)的動(dòng)畫及數(shù)字效果技術(shù)。Maya除了包括一般的三維和視覺效果制作功能之外，還與最先進(jìn)的建模、毛發(fā)渲染、運(yùn)動(dòng)匹配技術(shù)、數(shù)字化布料模擬等技術(shù)相結(jié)合。Maya影視廣告設(shè)計(jì)、三維動(dòng)畫制作、電影特技、多媒體制作、游戲可視化等領(lǐng)域都有相當(dāng)出色的表現(xiàn)。Maya以其完善的功能、極高的制作效率、極強(qiáng)的渲染真實(shí)感，加上擁有處理復(fù)雜模型、場景和動(dòng)畫數(shù)據(jù)的能力，在三維動(dòng)畫界造成了巨大影響，成為了目前進(jìn)行數(shù)字和三維制作的首選工具。像已經(jīng)被大家所熟知的《玩具總動(dòng)員》、《變形金剛》等影片中的電腦特技部分制作都是由Maya來制作完成的。 Maya2012版本，即2012年推出的新版本，這一版本的意義重大在于全面改版了Maya的界面，由2009經(jīng)典的灰白色界面，改成了深灰色界面，是視覺方面更加舒服，同時(shí)也是更多新功能的集合體，尤其是動(dòng)畫和動(dòng)力學(xué)特效上的改進(jìn)最引人注目的。Maya作為現(xiàn)在最為流行的頂級三維動(dòng)畫制作軟件之一，國外絕大多數(shù)的視覺設(shè)計(jì)領(lǐng)域都在使用Maya，即使在國內(nèi)該軟件也得到了越來越多的應(yīng)用?，F(xiàn)在Maya已成為在很多的大的城市以及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)制作三維動(dòng)畫主流的主流軟件。 Adobe After Effects CS6After Effects ，用于高端視頻特效系統(tǒng)的專業(yè)特效合成軟件。它借鑒了許多優(yōu)秀軟件的的成功之處，將視頻特效合成上升到了新的高度：Photoshop中層的引入 ，使AE可以對多層的合成圖像進(jìn)行控制，制作出天衣無縫的合成效果； 關(guān)鍵幀、路徑的引入，使我們對控制高級的二維動(dòng)畫游刃有余；高效的視頻處理系統(tǒng)，確保了高質(zhì)量視頻的輸出；令人眼花繚亂的特技系統(tǒng)使AE能實(shí)現(xiàn)使用者的一切創(chuàng)意；AE同樣保留有Adobe優(yōu)秀的軟件相互兼容性。After Effects CS6下文中將統(tǒng)稱AE cs6，AE cs6版本是于2012年4月份由Adobe公司推出的，在繼承了前面版本的功能外，最近加入了3D模塊，實(shí)現(xiàn)真3D景深的制作，并且利用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)把視頻在硬盤做了暫存，可以實(shí)時(shí)快速修改圖層，實(shí)現(xiàn)了后期效果實(shí)時(shí)預(yù)覽的功能，極大地提高了AE使用者的工作效率。此外AE具備了Adobe公司所屬軟件的優(yōu)點(diǎn)，出色的兼容性?？梢院茌p松地導(dǎo)入Illustrator跟 Photoshop的分層矢量圖形文件；而Premiere的文件也能在AE軟件中差不多100%的保留。而且比Premiere好的是，AE的優(yōu)勢在于影視作品的后期制作合成。在這個(gè)信息化的時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)與各種多媒體設(shè)備也能給AE提供了更廣闊的發(fā)展前景。 Adobe Photoshop CS5Adobe Photoshop，簡稱“PS”，是由Adobe Systems開發(fā)和發(fā)行的圖像處理軟件。Photoshop主要處理以像素所構(gòu)成的數(shù)字圖像。使用其眾多的編修與繪圖工具，可以有效地進(jìn)行圖片編輯工作。ps有很多功能，在圖像、圖形、文字、視頻、出版等各方面都有涉及。歷來最受關(guān)注Photoshop CS5是Adobe公司的核心產(chǎn)品，Adobe也在2010年4月12日發(fā)布了其正式版。選擇Photoshop CS5的理由不僅僅是它會(huì)完美兼容Vista和Windows7 ，更重要的是幾十個(gè)激動(dòng)人心的全新特性，諸如集20多個(gè)窗口于一身的dock、改進(jìn)的消失點(diǎn)特性、占用面積更小的工具欄、支持寬屏顯示器的新式版面、智能的濾鏡、靈活的黑白轉(zhuǎn)換、多張照片自動(dòng)生成全景、更易調(diào)節(jié)的選擇工具、更好的32位HDR圖像支持，等等。另外，Photoshop從CS5首次開始分為兩個(gè)版本，分別是常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)版和支持3D功能的Extended(擴(kuò)展)版。Photoshop CS5標(biāo)準(zhǔn)版適合攝影師以及印刷設(shè)計(jì)人員使用，Photoshop CS5擴(kuò)展版除了包含標(biāo)準(zhǔn)版的功能外還添加了用于創(chuàng)建和編輯 3D 和基于動(dòng)畫的內(nèi)容的突破性工具。 Lumion Act