基于动作捕捉系统的三维角色动作设计教学实践.pdf

鞋类工艺与设计SHOES TECHNOLOGY AND DESIGN2024 年 4 月第 4 卷 第 7 期Apr.2024Vol.4 No.7176基于动作捕捉系统的三维角色动作设计教学实践麻佳琳（咸阳职业技术学院，陕西 咸阳 712000）摘要：近些年，各种先进技术层出不穷，推动各领域实现创新发展，教学领域也不例外。动漫产业的快速发展，使得社会对三维动作设计人才的需求不断增加，三维角色动作设计作为动画制作非常重要的一环，自然也受到高度关注。高校作为三维动画人才培养的主阵地，需要肩负起人才培养重任，但从高校如今的三维角色动作设计教学情况来看，还存在不少的问题，导致具体的教学效果不如人意。动作捕捉系统作为新时代的产物，其在教学中的应用价值是不言而喻的，三维动作设计类课程教师应充分认知该系统的价值，并将其巧妙地引入到三维角色动作设计教学中，突破教学的局限性，提升教学质量。关键词：动作捕捉系统；三维角色动作设计；教学模式中图分类号J524.3文献标识码A DOI:10.3969/j.issn.2096-3793.2024-07-058 Teaching Practice of 3D Character Motion Design based on Motion Capture SystemMA Jialin(Xianyang Vocational and Technical College,Xianyang 712000,China)Abstract:In recent years,a variety of advanced technologies emerge in an endless stream,to promote the realization of innovative development in various fields,and the teaching field is no exception.With the rapid development of the animation industry,the social demand for 3D action design talents is increasing.As a very important part of animation production,3D character action design has also attracted high attention.As the main position of 3d animation talent training,colleges and universities need to shoulder the important task of talent training.However,from the teaching situation of 3d role action design in colleges and universities,there are still many problems,leading to the unsatisfactory specific teaching effect.As a product of the new era,the application value of the motion capture system in teaching is self-evident.Teachers of 3d action design courses should fully understand the value of the system,and skillfully introduce it into the teaching of 3D role action design,so as to break through the limitations of teaching and improve the teaching quality.Key words:motion capture system;3-dimensional character action design;teaching mode引 言新时代背景下，三维动作设计与制作所受的关注度越来越高，若要打造出一部优秀的三维动作作品，角色动作设计环节起到决定性作用。学生在学习角色动作设计课程时，需掌握动作特点、动画运动规律等知识，并在三维角色动作设计过程中，可利用三维软件来调整角色骨骼，使其和模型活动部位相关联，角色动作设计便可完成1。但是，要完成这些设计制作过程，需要耗费的时间较长，寻找更为高效的设计方法，是解决此问题的重点所在。1 动作捕捉系统和动画角色动作特性概述1.1 动作捕捉系统动作捕捉系统可利用计算机对数据进行直接处理，将跟踪器设置于运动物体重要部位，由系统捕捉位置，再利用计算机对动作设计制作的数据进行处理。计算机识别出数据内容后，便可在计算机镜头中呈现物体，动画基金项目：陕西省职业技术教育教学研究课题项目“双高计划”背景下虚拟三维动画动作捕捉技术研究（项目编号：2024SZX693）作者简介：麻佳琳（1984-），女，本科，讲师，研究方向：虚拟三维动画，.第 7 期设计论坛麻佳琳 基于动作捕捉系统的三维角色动作设计教学实践177师可利用镜头对运动的物体进行调节。已有不少发达国家已推动运动捕捉的实践应用，推出的运动捕捉设备也在不断增加，应用范围不再局限于表演动作，已在模拟训练、虚拟现实、游戏等众多领域获得成功应用。动作捕捉系统经过了多年来的发展，现已在动作设计、学术领域获得广泛应用，越来越多人认可其应用价值。对于动作设计，研究的重点主要放在动作捕捉效率以及精准度上。对于学术研究，重心则放在系统和插件匹配性上。对于动作设计教研，动作捕捉系统是近些年的研究产物，此新设备相关研究相对较少，也有部分教师尝试将其应用于三维角色动作设计教学中，实践验证该系统的应用可提升动画制作水平，缩减动画制作成本，提升角色动作呈现的直观性，必然会推动三维角色动作设计教学朝着更好的方向发展2。1.2 动画角色的动作特征三维动画和普通影视作品是不同的，其角色与动作可利用计算机生成，同时也有着自身的动作规律。（1）变形动画。角色身体若有夸张变化，可将其称作为变形动画，设计师时常会调整角色身体变形程度，使其和普通视频的动作效果呈现出差异性。设计师在三维角色动作设计时，经常会将角色的动作通过频繁的碰撞与拉扯来呈现出来，动作变形效果一般都是极为夸张的。（2）相似性。三维角色动作应和人类动作行为是相符的，如此才可使得观众对角色的表达的情感更为了解。动画作品中的人物或是动画的呈现，都离不开角色动作特性的支持，否则信息很难有效传达。不同时期的人类，传递情感的方式也不同，如古代和现代人在肢体语言表达就有所差别。如用手势表达数字八，在某些地方认为该手势表示的是枪，可见角色动作设计应结合地域特性。（3）夸张。动画原本就属于夸张的艺术，这也是其和电影存在的最显著差别。动画各角色的情绪都应通过较大动作来体现，如此动画的吸引力才可得以增强，情绪的传递效果也将达到更好。动作设计过程中，形状与角色动作的创作通常都会利用夸大的功能，如放大人物的鼻子，故意缩短人物的四肢等。同时，设计师在动作设计时为使得视觉效果达到更好，往往会加大动作的幅度。（4）跟随动作与重叠动作。为使得角色各动作都可相互作用，跟随与重叠动作的应用是必不可少的，移动过程中并非物体的各部分都会一起移动，需要做出一种动作让另一部分跟着移动，这也是常用的动作调整方式。如人行走时并不是两只脚同时跨出去的，只有动作设计和人体规律更为匹配，观众对动画内容的理解也会更加深入。（5）动作柔和度。对于所有的三维动画来说，动作柔和度都是必不可少的要求。若关键动作直接通过软件来生成，便会不够生动直观，对人的吸引力也会减弱。为使得动作更为真实，可利用曲线编辑器来生成，动作通常是以线来表示。角色动作调节过程中，除了机械类动画应用直线，其他的对象基本是应用平滑的线条3。2 三维角色动作设计教学现状2.1 教学理念相对落后如今已有不少高校已开设三维角色动作设计类课程，教学的内容基本是学习软件的操作。由于三维动画制作有着众多的软件，且更新速度快，学生时间基本上都用于学习软件，对创意创新方面不够重视，尽管掌握软件使用方法，但无法制作出富有内涵的作品。设计是需要创意作为基础的，再配合计算机技术来呈现设计效果，因而如何让学生富有创意又擅长利用技术将创意呈现出来，是教学工作者需重点探讨的问题。掌握软件应用能力后，学生可自行尝试三维角色动作设计，但对于角色动作设计理念却相对模糊，综合能力也难以获得有效提升。2.2 教学内容过于单一三维角色动作设计的教学内容通常都是围绕着软件使用学习思路来设计的，如 3DSMAX 的学习是依据软件基本操作、简单模型创建、建模、材质等步骤进行的。而具体教学时，模型创建、灯光应用、贴图设置等各部分内容都是单独讲解的，未引入企业招聘角色动作设计人员时需掌握的动作设定、角色动画等专题内容。尽管课程内容都已学完，学生掌握的能力和就业岗位要求仍然有着很大的差距，要寻找到适合的工作是相对困难的。三维角色动画设计教学基本局限于课堂，甚少安排学生到动画公司中实践锻炼，学生只会理论便如同纸上谈兵，真正让学生独立完成角色动作设计任务时，更会暴露出很多问题。2.3 师资力量较为匮乏从如今的三维角色动作设计教学状况来看，理论支持方面相对不足，从而影响教育工作的推进。各高校对三维动画领域的教学工作愈发重视，也加大了投入力度，但基本局限于硬件投入，专业设备不断改进升级，但理论建设严重不足。市场中有着各种各样的软件教程，但提供的信息局限于动画教学形式，对于教学的核心理论甚少提及，特别是三维角色动作设计相关理论更是少之又少。同时，当前角色动作设计教学的师资严重不足，加之该课程属于新兴教学内容，部分教师都是由其他学科转型的，在理论研究方面不够深入，实践创作经验积累不够丰富，从而难以胜任教学工作。第 4 卷设计论坛鞋 类 工 艺 与 设 计1783 基于动作捕捉系统的三维角色动作设计教学创新策略三维角色动作设计教学现存的问题是有目共睹的，其发展前景也是毋庸置疑的，因而教学创新是有必然性的。3.1 创新教学模式三维角色动作设计教学更多地局限于技能层面，只注重技能的传授，过于看重设计形式与表达技法，而三维角色动作设计理念培养所受的重视度偏低，此种安排使得教育根本被扭曲，也会影响创新能力的培养。虽然软件教学是角色动作设计非常重要的内容，但并非单一的内容，需要对此有清晰地认知。一些成功的角色动作设计作品，除了技术表现效果好外，还有着动作自然、画面完善、故事流畅等优点，只有集合了多方面的优势才可打造出真正优质的作品，对观众才可形成较强的吸引力。三维角色动作设计不局限于角色的动作，还涉及了剧本、场景、灯光、音效等多方面内容，设计人员掌握技术外，还需有着较强的鉴赏能力及文学修养，对角色动作设计规律有清晰的了解，掌握软件的应用能力，也真正地理解相关理论知识。3.2 教学模型设计与评估三维角色动作设计教学不单是让学生掌握设计能力，而是需要对运动规律有清晰了解的基础上，把握不同动作的特性，结合角色的特征为其设计对应的动作。如可在教学中尝试应用 ARCS 模型，将其作为教学改进工作的参考依据，明确教学设计的重心，将动作捕捉系统引入到教学中。3.3 教学内容设计以往的三维角色动作设计教学，基本上都将重心放在软件操作技能传授上，设计思想的传递相对不足，更是忽视了创造性思维的培养。缺乏新技术新理论的引入，偏向于设计技能，创新内容严重不足，和现实的联系不够紧密，无法将现实技术实况如实反映出来。需要针对以往教学内容设计存在的不足，在教学模块规划时体现实践性及应用性。结合之前的教学情况，了解相关企业对人才的需求，结合三维角色动作制作流程，将教学内容划分成策划、建模、灯光、后期等多个教学模块，各模块实施专题教学。不同的教学模块实施过程中，应当结合不同模块的特性来设置对应的教学案例与布置任务，在实际案例讲解过程中融入软件的学习，使得操作和案例紧密结合，让学生有更深刻的学习感受。3.4 教学实施人才培养目标若要顺利达成，实践教学是必不可少的一环，其可使得学生创新意识、实践操作能力共同获得提升，促使学生更好地成为复合型设计人才。三维角色动作设计课程本就有着很强的实践性，需要围绕着创新意识与设计能力开展实践教学活动，保障教学内容的持续性，通过项目的形式让学生完成任务，激发学生的参与兴趣，凸显学生课堂主体地位，不再是被动化地参与课堂。实践项目是循序渐进的，前一个任务完成之后才会开始下一个任务，而每个细分任务之间都有关联性，如此学生的设计学习活动才可保持连贯性。4 结 语综上所述，动漫产业在近些年发展速度极快，对三维角色动作设计人才也有着越来越大的需求量。高校必须紧跟时代发展趋势，转变自身的教学理念，引入先进的技术手段，不断创新教学方法，加强和企业的协作，培养出更多和动漫产业发展需求相匹配的人才。设计教学本就是以培养兼具创意和设计能力的人才为目标，但如今大多数高校设计教学中过于看重操作技巧的讲解，使得教学和专业课程衔接性不强，学生要实现全方位提升尤为困难。所以，使得学生技术掌握能力与艺术修养获得共同提升，三维角色动作设计教学需积极创新，引入动作捕捉系统，创新教学内容，设计科学的教学模型，开阔学生视野，使学习的参与性、自主性、灵活性增强，提升课程的教学实效。参考文献：1 张茹平,甘百强.动作捕捉系统在三维角色动作设计教学中的应用 J.湖南邮电职业技术学院学报,2023,22(03):42-48.2 马广韬,崔建伟.实用型运动捕捉技术在教学中的应用 J.机械工程师,2017,(02):15-18.3 王玉洁.三维动画中的视觉元素以小 E为例 J.鞋类工艺与设计,2022,2(17):99-101.