金元浦:动漫技术的跨界应用与动漫创意产业的未来
-
- -
元浦说文微信号：yuanpushuowen
“元浦说文”由中国人民大学金元浦教授创办。
目标在于速递文化信息、传播深度思考、汇集文化创意产业的业界和学术精英，搭建产学研的合作桥梁。
在西方发达国家，三维数字化技术已成为产品设计、制造、管理、市场、服务、消费等的创新基础和新的竞争高地；掌握最前沿的三维数字化技术，为这些发达国家把控产业链、获取巨额利润提供了依托。张之益指出：相关数据表明：目前全球近80%的飞机与50%的汽车使用法国达索系统的3D软件设计制造；欧特克在3D数字娱乐等众多领域引领着全球创新走向；优派、三星、LG等在3D数码产品上开辟了消费家电行业新的滩头战场；NVI-DIA、AMD等为支持3D图形运算倾力打造的GPU正在终结英特尔的CPU神话时代；IT巨头谷歌不断加大在3D地图、虚拟现实等3D前沿应用的研发投入；微软也正试图利用自己在office上的优势，成为下一代3D技术标准的制定者。
在“大动漫”产业观的指导下，我国动漫技术的应用受到了越来越多的关注。长期以来，动漫创意产业一直着力于动漫内容和动漫形象的开发，动漫产业链的打造，将技术看作内容的婢女。在“内容为王”观念的统领下，动漫技术一直未能获得独立的发展空间。而今随着科学技术的进步，动漫技术广泛应用于军事、航天、教育、建筑、房地产、机械制造、医疗卫生、新闻、广告、会展等领域。探讨动漫技术在其它行业中的应用，重新厘定动漫创意产业的边界，对于动漫创意产业的未来发展，形成“大动漫产业”的新格局将会有重要的作用。
我们将动漫技术跨出“中动漫”的边界，为了满足其它行业的产品展示和推介、制作流程说明、教育培训等需要而制作的动漫产品，比如：三维建筑动画、医学动画、产品展示动画等，统称为“科技应用动漫”。科技应用动漫主要运用于以下领域：
1.军事、航天领域
动漫技术在军事、航天领域的应用主要有虚拟战场、虚拟驾驶训练、虚拟指挥、虚拟装备训练等。现代武器系统和飞行操作系统日趋复杂，对于军人和驾驶员的使用技能的要求也越来越高，实弹训练和实际驾驶训练不仅消耗大，而且面临的风险和危害也越来越多。通过三维武器装备模型和虚拟驾驶训练器械进行实训，不仅没有危险性，而且可以反复操作，此外还可以针对不同的环境进行有针对性的训练，这样既能避免不必要的伤亡，又能节约成本。
利用动漫技术制作的三维战场环境模型，可以真实地再现战场的地形地貌、气象水文、交战状态。它通过虚拟现实的互动技术可以将受训者引入到虚拟战场环境中去，使其近距离地感受战争，参与战争，以训练其应对突发事件的能力。利用虚拟战场进行训练可以不受时空与空间的限制，既贴近实战，又安全经济。
美国是最早将动漫新技术运用于军事等其他领域的，限于其他国家最早形成了大动漫产业形态。我国广州军区某集团军设计制作三D动画训练软件，已成为部队教育训练的新手段，促进多项工作有效开展。集训骨干先后3次参与广州军区组织的演习、培训活动，极大提高了不对训练水平。与传统的沙盘、标图等作业方法相比，三维动画提供了多角度视野和动态的情况显示，达到立体展现实景状态、动态体现演习进程的效果。
虚拟战场效果图
在航天领域，动漫技术主要运用于飞行员培训和模拟外太空环境。因为实际飞行过程中的一点小小的失误也许就会造成致命的危险，这样对于飞行器械驾驶人员的要求极为严格，不仅要熟练撑握飞行技术，还要具备应对突发事件的经验和能力，而这种经验是不能够以事故为代价来获得的，所以虚拟飞行训练也就应运而生。虚拟飞行训练操作平台与真实的飞机驾驶舱环境一模一样，配备着与真实机舱同样的仪器和操控杆，不同的是训练平台以立体环绕式的数字显示屏取代了机舱的透明玻璃。根据飞机在飞行过程中的视觉场境、运动仿真和音响效果的全方位、立体式再现，虚拟驾驶训练平台能够使学员完全沉浸到虚拟的飞行环境中，通过飞行状况的变化，构想应对的操作，调整飞行姿态，产生一种实飞的感觉和体验。如此以来，飞行员的训练完全可以在虚拟的环境中实现，一名从未驾驶过真正飞机的学员，也能获得数百个小时的飞行经验。从而大大提升了飞行员的驾驶技能和应对突发状况的能力。
虚拟飞行训练
此外，飞行器高速运行的时候，由于距离远、速度快，很难用眼睛、摄像机和雷达监测到飞行器的飞行姿态，不利于安全驾驶和地面工作人员监控。运用3D动漫技术和计算机的数据处理功能，对飞行器在飞行过程中的各项数据加以整理，可以在显示仪器上将飞行器的运行状态直接呈现出来，比如，卫星发射过程中的实时监控画面，飞机乘客在机舱内电子显示屏上看到的飞机运行姿态等。这样既有利于驾驶人员根据飞行状况准确把握飞行姿态调整的时机，又有利于地面观测人员的监控，避免意外情况发生。
2.医疗卫生领域
动漫技术在医疗卫生领域的应用主要有模拟手术训练、远程诊断与手术、虚拟人体教学、虚拟实验室等。
随着医疗器械的进步，现代手术日益精密，对医生的要求也越来越高，医生在接触患者之前需要大量的精细的练习。而传统的手术训练，以现场观察和动物实验为主，不仅耗时费力，花费巨大，而且不可重复，已经远远不能满足现代医学的发展。因此由3D动漫技术和虚拟现实技术结合而产生的模拟手术应运而生。利用解剖学和生理学数据，虚拟现实技术可以制作出高分辨率的三维人体图像，营造出一个仿真的三维手术环境。在这个虚拟的手术台上，训练者使用具有输入和感觉反馈装置的机械手臂进行模拟手术训练。在切割虚拟人体的皮肤组织时，训练者可以感受到机械手臂的压力，如同接触到真实的患者一样。这种模拟手术训练既节省时间，又节约成本，而且可以重复进行，通过手术结束后反馈回来的数据，训练者可以找到手术过程中的不足，在下一次手术训练中加以改善，这样就确保了实际手术中的安全性。
虚拟手术模拟器
医学虚拟实验实是利用虚拟现实和互动技术，模仿实验室环境，制作的融医学标本展示、手术教学于一体的医学教学平台。在这里学生通过点击操作，选取动画人体的任何一个部分，就可以观察到切片造型。受工作环境的限制，学生很难亲临手术现场，通过动画手段，可以弥补这一不足，它既能够展示手术的流程和注意事项，还可以进行任意的放大缩小处理。学生借助这种方式学习，能够避开一切阻碍视觉的障碍物，详细观察到手术过程中人体器管的各种变化。
在远程诊断与手术中也大量运用了3D动漫技术和虚拟现实技术。远程手术诞生于美国的航空航天局（NASA），其初衷是为了应对太空中突发意外事故，能够让地球上的医生通过无线通讯技术对宇航员进行手术。在远程手术中医生对一个3D虚拟病人进行手术操作，通过网络将操作的信息传给远处的手术机器人，由机器人模仿医生的操作对病人实施手术，病人在手术过程中的各项生理数据通过网络反馈给医生，以便医生掌握手术情况，及时发出手术指令。
3.新闻、广告领域
动漫技术在新闻、广告领域内的应用以动漫广告、模拟现场为代表。
广告的目的在于吸引注意力，以此唤起消费者的需求，从而触发消费者的实际消费行为。而动漫表现手法具有幽默、夸张、生动等品质，不仅通俗有趣易于接受，而且视觉识别率高，正好应合了广告的表达需要，所以在广告中运用动漫技术设计出独特的动漫形象，通过动漫手段进行宣传，将会取得意想不到的成功。在铺天盖地的广告中，我们早已对真人明星代言见惯不怪，相比较而言，动漫广告以它奇特的创意，活灵活现的表现手段，更能激发受众的新奇感，从而被轻松地接受，比如可口可乐的“酷儿”，易可贴的“意可仔”，光明的“牛”等等。
光明牛奶广告新鲜篇
随着互联网和3G通信的普及，网络动漫广告和手机动漫广告也在快速成长，动漫flash广告因其制作简单，文件小，可以在网页上直接播放等特点，成为网络和手机广告中的新宠。相比需要较长时间缓冲才能看到一个完整的视频广告而言，动漫flash广告能够以弹出窗口的形式，直接出现在受众眼前，快速流通和传播，同时也不会因为占用通信流量而招致受众的反感。
在新闻报道中，动漫通常被用来模拟案发现场，描述那些没有现场录像的突发性事件，比如交通事故、、武装冲突。这些事件在短时间内发生，新闻工作者还未来得及拍摄就已经结束。相比较文字表述而言，动漫手段更加直观，很容易让观众了解事件发生的经过。
中国渔船被劫持情况说明图
4.教育培训领域
运用动漫技术制作出来的三维立体模型，具有直观性、生动性等特点，可以广泛应用于教育培训领域。它既可以展示宇宙空间中星球的运动轨迹、运行规律，又可以展示微观世界中分子的结构和形态，还可以展示动物在运动过程中身体形态的变化。将动漫技术运用到教育培训领域，可以使复杂的知识简单化、形象化，便于理解和掌握。比如以三维动漫技术展示的人体结构，抛开一切干扰因素，直清晰地展示出人体器官分布、骨架结构以及血液循环的流程等，解决了人体教学中器官分布、血液循环呈现方式不直观、学生理解困难等难题。
基因结构图
美国的目标发现者网站(www.goalfinder.com)，就是以动漫技术手段致力于传播知识和网络教育的优秀网站之一。该网站成立于1999年，专注于制作教学课件和复杂理论知识的动漫演示视频（science animation），它的奋斗目标是让知识传授变得有趣和引人入胜。该网站共包括化学、物理、数学、生物和人体系统五个专业门类，根据学科的需要，聘请拥有相关教育背景的专业人才从事视频的制作，比如工程师、自然科学硕士、自然科学博士、设计师、教师等。互联网用户可以在网站上免费浏览产品的内容说明和目录，以及部分演示视频，而如果用户想要获得完整的版本，就需要支付一定的费用。因为该网站采用了动漫技术这一先进的手段进行知识演示，比传统的知识传授方式更为直观，也更容易接受，所以该网站深受教师、学生和家长的喜爱，很多人愿意付费购买这些产品。下面我们以该网站上的科学动漫《核聚变与太阳能量的传递》演示视频为例，看一看动漫技术应用于教育培训领域内的优势。该视频动态演示了太阳的结构、太阳能量传递、太阳核如何进行核聚变反应等普通技术手段根本无法实现的、肉眼无法观察到的变化过程。
太阳的六个组成部分（视频截图）：太阳核、辐射带、色球层，光球，对流区和日冕。通过点击鼠标互动，可以详细查看每一个组成部分。
太阳能量的来源：核聚变（视频截图）。这个教学软件能够详细查看太阳的内部，任何一个细微的组成部分都通过动画、文字和互动的方式进行解释。
借助于动漫技术还可以制作出虚拟实验室，模仿实验室的环境和仪器，让学习者进行介入式操作训练。在虚拟实验室里，操作者可以利用各种虚拟的仪器和药品，根据教学安排完成相应的操作。由于虚拟实验室的数据库中，已经贮存了现实环境中不同的操作程序、不同的化学试剂融合之后所得到的不同数据信息和实验结果，所以操作者会像在真正的实验室内一样，可以通过反复的尝试，根据虚拟实验室内得到的实验结果，来调整实验步骤，以达到满意的实验效果。
中国传媒大学动画与数字艺术学院研发的《Chemical Luxury》就是这样一款集化学知识学习和娱乐于一体的优秀网页游戏。它以游戏的形式，轻松活泼地展示出化学反应的效果，既能进行虚拟的化学实验练习，学习化学知识，又能够和其它用户进行积极的互动，共同设计实验方案，交换化学试剂等。
《Chemical Luxury》这款网页游戏依托于初高中范围的化学知识，在游戏中为玩家设置不同的任务，比如制造氧气、提炼金属等，游戏提供丰富的试剂和物品以供玩家作为原料，通过成功获取的物品可以放入实验室保存起来，或者到商店与其他玩家进行交易，以获得更多的反应原材料和个人装备，如果实验失败，玩家也会受到烟熏、爆炸等惩罚，甚至有生命危险。
该游戏主要的可玩点在于实时交互，玩家通过短时间判断选择，能立竿见影看到实验结果，此外借助Flash表现形式，化学实验全过程能够得到比较完美的展现，使学生在玩游戏的过程中学习到一些化学基本知识。
5体育训练领域
在体育训练领域，运动员可以运用虚拟现实系统进行虚拟动作训练，这样可以减少运动员在练习高难度运作过程中的损伤。借助于虚拟现实技术，运动员可以足不出户就获得与实地训练一样的体验，这样可以避免天气状况恶化、场地和器材不足等限制。动漫技术还可以用于运动员在练习过程中的运动轨迹和体态调整过程的捕捉，通过对比收集来的数据，使运动员能够选择最佳的姿态和动作调整时机。与一般的录像和运作回放相比，依靠动漫技术所收集的信息，更为直观，能够反复比对不同的完成过程中的关键点，也更加细致。通过虚拟现实，世界最高水平运动员的模拟成像也成为可能，这样以来，运动员在训练过程中就可以与世界最高水平运动员进行虚拟的对抗练习，获得与实战同样的效果，这样既可以积累比赛经验，也可以通过对抗发现对手的弱点和自己的不同，为实际的比赛做准备。
蹦床动作姿态捕捉
6.建筑、房地产领域
动漫技术在建筑、房地产领域内的运用，以建筑动画和虚拟室内设计效果展示为主，还包括古建筑复原和虚拟漫游等。所谓建筑动画就是根据楼房、园林、房间的规划设计图纸，采用动漫虚拟技术将楼盘外观、室内结构、小区环境等尚未建成的生活场景以三维立体图像的形式提前展示给观者，让人们轻松而清晰地了解楼盘建成后的样貌。利用三维动漫技术作为楼盘的展示工具，可以全方位地展示建筑物的内外部空间及功能，在宣传和销售时，更容易使目标受众产生强烈的兴趣。
动漫技术还可以运用于室内装潢设计，设计者通过三维成像技术构建一个虚拟的房间，利用放大缩小工具，可以对房间的任何一个角落进行细致的设计，每一次修改变动之后的效果都直观地呈现在虚拟的房间内。设计者制作出来的三维设计图，可以让屋主清晰地看到房间装修之后的模样，设计者和屋主之间的交流沟通更加方便。
在房地产销售之外，房地产开发中的其它环节，比如设计、申报、审批等，三维动画的需求也非常迫切。动漫技术在房地产领域中的运用，可以大大提高项目规划设计的质量，降低成本，也可以通过这种手段，加强相关部门对于项目的认知、了解和管理，极大地提升开发商获得合约的机会，便于项目的申报和中标。
建筑虚拟效果图
动漫技术在建筑领域内运用的一个重要分支是古建筑复原。许多名垂千古的著名建筑，由于战火、自然灾害、年久失修等原因，湮没在历史的红尘中，我们难得再睹其壮观和富丽的容颜，比如阿房宫、园明圆、古希腊神殿等。它们只封存于各种文字记载之中。现今的三维虚拟技术为我们提供了恢复其样貌的手段。利用文字记载中的各种片断和细节，我们将这些描述形象化，通过立体成像技术制作成影像，就可以再睹其样貌，揭开其神迷的面纱。比如大型史诗型记录片《园明圆》中就大量利用了三维成像技术，将园明圆的恢弘气势展现得淋漓尽致。此外，将三维建模技术与互动技术结合在一起，通过特殊的设备，我们可以在虚拟的场景中，随意进出建筑物，时空穿梭一样，真正走进古人的生活环境。
圆明园建筑复原3D成像
7工业制造领域
在工业、机械制造领域，动漫技术也有着广阔的应用前景，主要用于工业仿真、制作流程演示、机械设计、机械产品功能展示、机械组件构成、虚拟组装和拆卸、物理特性演示等。
动漫技术在工业制造领域中的应用模块
其运作的原理主要是采用三维立体技术模拟工业制作的整个流程、展示机械产品的外形、材料、零件和内部构成，还可以利用仿真和虚拟现实技术把机械设备的工作原理、性能特征、在不同环境下的运行特点、使用方法等一系列功能以实时动态的方式模拟出来，并能够利用互动技术进行虚拟的组装和拆卸训练。工业仿真和机械仿真系统具有展示方便、互动灵活、直观体验等特点，有利于产品的宣传和推广。它既能够灵活展示产品的外观、结构，而且可以让参观者参与互动，根据自己的需要而细致了解产品的功能。
产品构成
通过以上动漫技术的跨界实践案例，我们可以看到动漫技术的应用前景十分广阔。随着动漫技术的进步，动漫这种活灵活现的表现形式，将获得人们更多的青睐。通过动漫手段表现出来的传统内容，将因其现代的表现手法和展现形态，重新获得青年人的认可，比如2008年北京奥运会上，通过巨幅画轴所展现出来的美伦美奂的中国古典意象，2010年世博会上高调亮相的“清明上河图”所展现的动态汴梁古城。
在“大动漫”产业观的指导下，动漫创意产业的边界进一步扩大，它不但是以高新科技为辅助手段的内容产业，同时也是技术开发和技术应用的宝地。在强化以“内容”为主导的产业链开发的同时，我们也应认识到动漫创意产业多层次、多行业、全方位的盈利模式，形成多行业相溶的大产业平台。在强调“内容”创新，打造高品质的动漫创意作品的同时，也应充分注意到动漫技术在其它行业中的应用前景，搭建动漫创意产业的高平台，让动漫技术快速高效地融入其它行业，扩大动漫技术的辐射圈。
实际上，不光上面所列的一些门类，其实包括工程设计、城市规划等一系列的部门，都十分需要动漫，特别是3D动漫的支持，动漫发展前景广阔。
版权声明：【我们尊重原创。文章版权属于原作者。部分文章推送时因种种原因未能与原作者联系上，若涉及版权问题，敬请原作者联系我们,立即处理删除。】转载请注明：元浦说文
转自： 文创产业评论
本文由“元浦说文”郑重推荐。
元浦汇，邀你齐品“文化创意产业思想大餐”
应广大文化创意产业的业界和学术精英朋友们的建议和邀请，元浦汇qq社群应运而生。这里将为大家提供自由的思想交流和资源共享的平台，非常欢迎有共同志趣的你加入进来。
qq群号：472915192加入【元浦汇1】
qq群号：472994059加入【元浦汇2】
注：申请需备注信息：姓名+公司简称/行业 由管理员审核通过即可加入
元浦说文每天都在推送好文，，妙文，雄文，巨文，巧文，上文，下文，高文，也有奇文，烂文，有点闲空，有点兴致，就来公众号元浦说文瞄眼!老金这厢有礼啦。
和学术精英，搭建产学研的合作桥梁。
友情链接