三维交互动画设计与应用

三维交互动画设计与应用

　随着数字时代的到来，三维交互动画设计越来越受到人们的重视和发展。它能够给予使用者更深的视觉沉浸感和多感官的虚拟交互体验，弥补了普通三维动画的局限性和不足，具有更加广泛的应用领域。下面一起来看看！

　随着动画制作技术的不断发展变革，三维动画影视开始迅速崛起，三维动画给予观众更加立体的视觉画面效果，满足了人们在视觉方面的审美需求，使用三维技术制作的《大圣归来》《疯狂动物城》等动画影片受到了观众的一致好评。三维动画技术也同样可以应用于工业设计、文化教育、航空科技等领域，但由于各种因素的制约，目前只能作为演示的方法和论证、研究的工具，可操作性受到一定限制。交互设计可以解决这个问题。将交互设计和三维动画技术结合在一起，使参与者与三维动画产生互动。参与者在观看三维动画的同时，能够扮演动画中的角色参与动画剧情，根据自己的想法对动画的发展进行控制，不仅具有多感官的虚拟互动式的体验，还能增加三维动画的可操作性，使三维动画技术的应用领域更加广泛。三维交互动画设计具有更加真实的沉浸感，参与者能够随心所欲地在虚拟的三维空间中漫游，甚至还可以进行新形式的艺术创作，进一步满足人们的观赏体验需求。

　 一、三维交互动画设计在游戏设计中的应用

　在游戏设计领域中，三维交互动画主要应用于角色扮演类游戏的设计与制作。使用Maya、3dsmax等软件为游戏建立三维模型和游戏场景，创建一个或多个游戏角色，由玩家选择自己喜欢的游戏角色，控制游戏角色在虚拟的三维场景中跑、跳、飞到空中、在水面上飞奔、战斗等，这种三维交互动画使玩家感受到不一样的视觉效果和体验感。部分大型3D网络游戏为了吸引玩家，在游戏中加入了动态雨雪天气系统，使三维游戏场景每隔几小时就有阴、晴、雨、雪的天气变化，还在玩家创建三维游戏角色的界面中加入“捏脸系统”，使玩家能够根据自己的喜好修改虚拟人物的面部造型。“捏脸”系统为三维虚拟人物的发型、眉毛、眼睛、颧骨、鼻梁、嘴唇、脸型甚至妆容等都设置了多项参数，例如眼部轮廓的参数设置中包括眼睛位置、大小、倾斜角度、眼睛间距、瞳孔大小、瞳孔位置、眉骨凸出、眉毛突出角度、眉毛高度等；脸部轮廓的参数设置包括颧骨位置、脸颊宽度、脸颊高度、上脸宽度、下脸宽度、脸蛋丰满程度、下巴宽度、下巴位置等参数。玩家对这些参数进行不同数值的调整，可以创建出面部形象各不相同的角色人物，给予玩家全新的造型体验感，增强了游戏的娱乐性以及玩家与三维游戏之间的交互性。将三维交互动画应用于体感游戏中已成为近几年游戏设计的一大热点。体感游戏是用身体动作来操控游戏。使用三维动画技术建立虚拟的三维游戏空间，创建三维动画人物，由玩家改变自身的身体动作来操控游戏角色，这种体感交互的'游戏方式给玩家带来更好的游戏体验感和沉浸感。日本的任天堂游戏制作公司推出的WII游戏机将体感交互和三维游戏很好地结合在一起。它设计了可单手手持的细长手柄，使玩家能够单手握手柄对电视中的三维角色进行控制。WII游戏的手柄Wiimote中内置无线感应控制器，具有动作感应和动作跟踪的能力，玩家可以通过移动手柄位置和对电视屏幕进行不同方向的指向与虚拟游戏人物产生互动。任天堂游戏制作公司将三维交互动画设计应用于体感游戏中，使游戏的操作方式更加灵活多变，给予玩家更真实更舒适的游戏体验。例如玩家在玩体育类游戏时，只需要挥动手中的手柄就可以使游戏中的人物做出挥动球拍的动作，移动手柄的前后左右位置可以控制游戏人物的移动和转身；在战斗类的角色扮演类游戏中，握住手柄做出水平方向和垂直方向的挥动动作，游戏中的三维动画角色也会做出相应的平砍和斩击的战斗动作。一台WII游戏主机可以控制四个游戏手柄，在游戏中创建多个虚拟人物，同样可以使多人在游戏中进行互动，WII游戏机也因其优秀的交互性和逼真的三维动画效果成为家庭娱乐、朋友聚会中不可缺少的游戏机。美国微软公司看到任天堂游戏公司在三维动画游戏中体感交互技术方面取得的成功之后，也开始对体感交互技术进行研发。2010年美国微软公司推出了Xbox360游戏机，在这款游戏主机中加入3D体感摄影机，它可以对游戏主机前的玩家进行即时的动态捕捉和影像识别，使玩家完全摆脱了游戏手柄的束缚，通过自己的肢体动作控制三维游戏角色，使三维动画游戏中的交互设计又上升到了一个新的高度。在体育类游戏和动作类游戏中，三维动画角色可以摆出与玩家相同的动作；在舞蹈类游戏中，玩家甚至可以摆脱九宫格跳舞毯的束缚，无需任何游戏配件，只要随着音乐的节拍做出相符的肢体动作就可以轻松地沉浸在三维游戏的快乐中。在三维动画游戏的设计中，还可为游戏主机加入麦克风输入、语音辨别、社交互动等功能，以加强三维动画游戏的交互性。例如在运动健身类的三维动画游戏中，虚拟动画角色可提醒并记录玩家每天的运动量，玩家也可通过语音输入的方式安排每天的运动项目，并在游戏结束后通过网络社交和朋友们分享游戏体验。

　 二、三维交互动画设计

　在虚拟现实技术领域中的应用虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术，将虚拟现实技术和三维交互动画设计结合在一起，可以建立多源信息融合交互的三维动态视景，并为其赋予实体行为的系统仿真。使用者可以借助传感头盔、触觉控制设备，实时感受三维虚拟空间，并操控虚拟世界中的对象。虚拟现实技术在建筑景观方面可以实现视觉模拟。在虚拟的三维场景中建立三维建筑模型，并在场景中建立多个摄像机模拟人的多个视角，为其加入沉浸式的交互技术，使用户能够感受到置身于虚拟的建筑中，给予用户更加真切的三维漫游的体验感。虚拟现实技术可应用于古代遗迹的场景浏览和漫游，应用三维动画的重构技术，对受到破坏的遗址和文物进行还原，建立数字化遗址和博物馆，使用者通过传感头盔在古代遗址中漫游，佩戴触觉传感设备还能感受到虚拟建筑和文物的外观造型。在医学方面，虚拟现实技术可用于虚拟解剖和虚拟手术，用三维动画技术创建人体解剖现场的三维虚拟场景，设计制作出手术刀、数据手套等触觉传感控制设备，为使用者构建人体虚拟现实系统，训练者带上传感头盔就能进行模拟解剖。这种虚拟解剖、虚拟手术的方式可以使训练者沉浸在手术情景中，更加真实地进行外科手术训练，减轻人体解剖的成本。在军事领域方面，可将虚拟现实技术应用于虚拟军事训练。使用三维动画技术创建不同的地形地貌和天气等虚拟环境，使用者佩戴传感设备可在虚拟的三维空间与其他人协同作战。将这种虚拟互动的方式应用于军事对抗作战演习，可以使训练者适应多种环境的作战，给予训练者更加真实的空间感受，加强互动合作。虚拟现实技术还可应用于艺术创作领域，为用户设计制作出触觉控制画笔和相应的调色盘，并为虚拟空间中的调色盘赋予多种色彩。用户佩戴视觉传感头盔，手持画笔和调色盘就可以在虚拟的三维空间进行创作，通过手中的画笔创作出具有空间层次效果的三维绘画作品。这种新形式的艺术作品不仅拥有简练的线条和色块构成，还具有三维的质感和体积感，很自然地将线条、色块等平面造型语言与立体结构、光影、质感等三维造型语言结合在一起。还可以加入雕塑、三维动画软件等多种创作手段，用户通过使用触觉控制手套等相应设备和工具在虚拟世界中创建三维动画角色，创作过程不需要耗费大量的时间和精力，虚拟现实技术可以很快地为其呈现出更加具有真实感的立体影像。配以3D动态捕捉技术还可以从用户的表演中捕捉到相应的表情和动作，将这些动作数据附加到刚刚建好的三维动画角色上，使三维动画角色更加真实地模仿用户的表情和动作，增强虚拟现实与使用者的交互性。

　 三、三维交互动画设计 在 其他领域中的应用

　在界面设计中加入三维交互动画可以进一步提高产品使用的辨识度，三维动画为使用者带来了更好的交互体验，增加产品的亲和力和易用性。交互界面设计中的三维动画使产品摆脱了冰冷的程序界面，使产品和使用者能够进行更好的交流，提高操作的可识别性和判断性，使用者在操作过程中能够获得更好的心理感受。例如在手机APP应用的界面设计中加入精美的三维交互动画，可以使产品应用的体验更具吸引力，更具动态性和引导性。将APP的应用界面从传统的二维平面设计成可移动的三维交互动画界面，增强使用界面的视觉效果，给使用者提供更加舒适的操作体验。在网络广告中加入三维交互动画可以改变网络广告枯燥、生硬、被动的宣传模式。它将三维动画、声音、文字、视频等多媒体元素融合在一起，使用户在观赏网络广告的同时还可以与其中的三维动画角色产生互动，充分地展现出网络广告所特有的交互性、体验性和娱乐性。将三维交互动画应用于教育教学领域，可以为学生提供生动逼真的互动学习情境，例如模拟实习过程、操作机械、体育专项训练等。也可以将其应用于三维校园漫游动画设计中，教师指导学生对校园进行三维建模、场景优化、材质贴图制作、设置环境、交互设计、漫游动画以及网络发布等一系列步骤的设计，在虚拟的三维空间中实现三维动画漫游、交互操作、信息查询以及网络公开课等功能。三维交互动画已走进了人们的生活，随着它的飞速发展，未来的数年也将成为三维交互动画的时代。尽管三维动画设计和交互设计有着各自不同的发展规律和轨迹，但两者间的合作必将推动技术的进步，有着广泛、密切的互动和交叉应用领域。

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人机交互方式主要分为三种:文本交互、图形化界面和语音交互。

交互（Interaction）是指在计算机系统中，用户与系统或不同的应用程序之间交换数据、信息和命令的过程。

在计算机和网络技术的发展过程中，交互已经逐渐成为一种基本的概念和功能。在人机交互的过程中，用户通过鼠标、键盘、触摸屏等输入设备向计算机系统输入命令和数据，系统则通过屏幕、声音、振动等输出设备向用户展示信息和结果。在应用程序之间的交互中，则是通过标准的数据格式和协议交换数据，实现不同应用之间的数据共享和协同处理。

交互的目的是为了更好地满足用户的需求和提供更好的服务，从而提高系统的可用性和用户的满意度。在计算机应用和设计中，交互设计是一种重要的设计原则，强调人机之间的相互作用和通信，通过简单直观、易于理解和使用等方式，提升用户体验和系统的易用性。

交互在各种应用领域中都有广泛应用。比如，在互联网应用领域中，交互设计是非常重要的，它可以提供优秀的用户体验和界面设计。在电子商务中，用户可以通过交互式界面搜索商品、浏览商品、下订单并完成支付等操作。在社交媒体中，用户可以通过简单的交互操作，与好友分享生活轨迹、留言互动等。

除此之外，交互还在各种智能设备和物联网应用中发挥着重要作用，通过语音识别、手势控制等交互方式，用户可以方便地管理家庭智能设备、操作无人驾驶车辆等。总之，交互在不同的应用领域中具有重要的作用和意义。随着技术的不断发展和创新，交互的应用领域也会越来越广泛和深入。

交互技术的应用：

1、互联网应用：互联网服务和应用软件中交互设计是非常重要的一部分，用户可以通过简单的交互界面完成各种操作，如Web浏览器、社交网络、电子邮件客户端和在线购物等。

2、移动设备应用：包括智能手机和平板电脑等移动设备。移动应用程序需要良好的交互设计和界面设计，以方便用户通过触控、语音等方式完成各种操作和任务。

3、游戏和虚拟现实：交互设计是现代游戏和虚拟现实领域中必不可少的一个组成部分，玩家可以通过手势、语音、头部控制等方式与虚拟世界进行交互。这也包括体感游戏、增强现实和虚拟现实装备，如游戏手柄、头戴式显示器和手势识别器等。

4、智能家居：智能家居产品需要良好的交互界面和控制方式，用户可以通过智能电话、平板电脑或者智能音箱等交互方式，对智能家居设备进行远程操控和控制。

5、人机交互：人机交互是机器人、人工智能和自动化系统中必不可少的组成部分。这可以通过语音命令、手势、头部控制、智能监测和识别等方式实现，以满足用户需求和提供更好的社会服务。

近日，网上有个关于虚拟现实的消息在网上疯传。其实在去年的时候就已经有人对这一行业有所了解了。这一年里也有不少 VR体验馆在进行 VR互动漫业务的研发中。VR互动漫是将现实中的漫画搬到了虚拟现实中，通过计算机渲染游戏画面并让玩家与动漫角色进行互动。游戏剧情以游戏人物设定为主线、以玩家为主角，通过虚拟世界里的电脑系统进行实时交互。游戏中角色能像现实世界般随意移动、切换、摇摆，甚至还能与角色进行对话。虚拟世界里有很多虚拟的场景和氛围，非常适合 VR互动漫业务的研发与使用。

传统漫画需要借助手机、平板电脑等移动终端，而 VR互动漫完全无需手机，电脑可以将玩家与动漫进行互动。据了解，目前 VR互动漫主要有两种形式：其一是完全数字化或者半数字化的动漫，即完全依靠电脑将动漫画面实时渲染到相应电脑屏幕上。这个是完全需要电脑设备、相关技术是可以实现的，一般只有专业人员才能使用手机进行这个操作。其二、这是一种介于传统漫画之间的漫画，更偏向于文字描述方式。 

 VR互动漫画游戏最大的好处是与漫画中的人物直接进行互动，并且玩家在互动的过程中也可以进行二次创作，让游戏更加丰富。VR互动漫画是用 VR技术对漫画进行二次创作，用户与角色在游戏中进行实时互动从而生成具有二次元特色的作品。通过 VR虚拟现实技术，将漫画中的角色搬进虚拟现实空间，就像是动漫中的人物一样在虚拟世界中和粉丝们一起打游戏。

 

当用户沉浸在漫画的世界里时，就像是置身于一个童话世界。这个世界中有很多我们喜欢的角色，还有很多有趣的故事。无论是二次元游戏还是三次元文化，都能很好的融入其中。比如《魔界之战》、《圣斗士星矢》等作品都能给人带来不一样的体验。如果用户选择一款 VR虚拟现实游戏去看漫画或者故事，也非常方便。在这方面，日本和美国市场比较大。

交互设计

交互设计的目的是使产品让用户能简单使用。 任何产品功能的实现都是通过人和机器的交互来完成的。因此，人的因素应作为设计的核心被体现出来。交互设计的原则如下：

1) 有清楚的错误提示。误操作后，系统提供有针对性的提示。

2) 让用户控制界面。“下一步”、“完成”，面对不同层次提供多种选择，给不同层次的用户提供多种可能性。

3) 允许兼用鼠标和键盘。同一种功能，同时可以用鼠标和键盘。提供多种可能性。

4) 允许工作中断。例如用手机写新短信的时候，收到短信或电话，完成后回来仍能够找到刚才正写的新短信。

5) 使用用户的语言，而非技术的语言。

6) 提供快速反馈。给用户心理上的暗示，避免用户焦急。

7) 方便退出。如手机的退出，是按一个键完全退出，还是一层一层的退出。提供两种可能性。

8）导航功能。随时转移功能，很容易从一个功能跳到另外一个功能。

9）让用户知道自己当前的位置，使其做出下一步行动的决定。

视觉设计

在结构设计的基础上，参照目标群体的心理模型和任务达成进行视觉设计。包括色彩、字体、页面等。视觉设计要达到用户愉悦使用的目的。视觉设计的原则如下：

1）界面清晰明了。允许用户定制界面。

2） 减少短期记忆的负担。让计算机帮助记忆，例：User Name,、Password、IE进入界面地址可以让机器记住。

3） 依赖认知而非记忆。如打印图标的记忆、下拉菜单列表中的选择

4） 提供视觉线索。图形符号的视觉的刺激；GUI（图形界面设计）：Where, What, Next Step

5） 提供默认（default）、撤销（undo）、恢复（redo）的功能

6） 提供界面的快捷方式

7） 尽量使用真实世界的比喻。如：电话、打印机的图标设计，尊重用户以往的使用经验。

8） 完善视觉的清晰度。条理清晰；、文字的布局和隐喻不要让用户去猜。

9）界面的协调一致。如手机界面按钮排放，左键肯定；右键否定；或按内容摆放。

10） 同样功能用同样的图形。

11）色彩与内容。整体软件不超过5个色系，尽量少用红色、绿色。近似的颜色表示近似的意思。_、 先了解一下交互设计的基本概念：

交互设计是一种目标导向设计，所有的工作内容都是在围绕着用户行为去设计的。交互设计师通过设计用户的行为，让用户更方便更有效率的去完成产品业务目标，获得愉快的用户体验。

_、交互设计在项目流程中的位置和任务：

项目前期的流程和节点：

职能的细化就是为了让产品在每个专业环节都做到极致，提高竞争力。如果是为了走流程，每个环节都是任务式的交付，臃肿的分工除了增加成本和拖慢项目进度，没有实际意义。所以交互设计需要做的足够好，才能将这份工作做的有意义。

_、交互设计的具体职能：

从上图中可以看出，交互设计主要干三件事：

①定义部分需求 ②定义信息架构和操作流程 ③ 组织页面元素，制作原型demo

①定义部分需求

以前的惯性思维是需求应该由产品人员负责，设计人员只是实现和改善界面体验。而产品的真正需求不仅仅来源于业务，还包括使用者的情感需求。在情感分析方面，交互专业是具有优势的，举个例子：

一个增值服务的宣传模块，业务模型可能是这样子：

考虑到情感因素后，需求模型会不断完善：

上图仅仅是举个例子，真正的产品人员不会将业务模型想的如此简单。举这个例子就是想说明一下产品的需求设计不仅仅是业务模型，还需要考虑用户情感、用户行为和运营数据。当产品人员考虑不周全的时候，交互设计师有责任对需求进行修订和完善，这样的目标导向设计才是完整的。

②定义框架

这部分的内容属于交互设计师的核心工作内容，也就是我上一章节所讲的框架设计阶段。这个阶段的产出质量直接影响到业务目标和转化率。如果框架混乱，接下来的界面怎么优化都是无效的。这好比大型超市的走道设计，如果路线规划的不好，再多再大的指引图标都是低效的。交互设计做什么？让用户快速完成目标，提升操作效率，这才是框架设计的意义所在。

破洛洛文章简介：本章主要详述一下交互设计的职能——交互设计师具体做哪些内容？

什么是框架设计呢？这要分成两部分内容：

1关于结构导航的设计

把我们的产品想象成一个巨大的图书馆，我们需要帮助用户（有目的性的、目的不明确的，无目的性的）寻找他们感兴趣的图书，怎么帮助用户准确的寻找完成目标任务，这就是导航设计。导航的设计任务一般在新项目或重构项目。

导航大概可以分为三种类型：结构导航、关联导航、可用性导航

在框架设计的阶段，交互设计师主要关注于结构导航的设计。

结构导航分两种：全局导航与局部导航。全局导航一般是指无联系的信息结构做的一级大分类，方便用户以最快速的方式了解整个网站有什么大概内容。而局部导航则关注于用户最方便的快捷操作和业务引导操作。

交互设计师的首要任务就是将业务内容信息组织分类，划分出主次关系，根据业务目的和用户习惯定义规划全局导航和局部导航的设计。那应该怎么规划呢？

回到第一个增值服务页面的例子（虚拟案例，非真实案例）：

将需求梳理后（怎么梳理，请google抽屉整理法），我们可以确认全局导航：

再详细规划局部导航：

局部导航的层级可以不断往下延伸，通过树形目录或面包屑的方法帮助用户浏览时不至于迷路。

2 关于流程的设计

之前的案例我们已经基本上确认了模块需求有哪些页面，页面大概会放什么内容。但真实的用户任务并不是在一个页面上完成的，这时候我们就需要通过流程的方式把任务变得清晰和包容用户的各种误操作。

虚拟案例：

在流程的规划设计中要遵循：1以业务目的为主要导向；2兼容到用户的习惯；3尽量让流程做减法，多一个流程就会丢一部分用户；4任务是连贯和清晰的；5考虑实现方式的复杂程度；欢迎补充

③组织页面元素，制作原型demo

经过了需求的完善和框架的设计，之前的这些工作还是停留在抽象的想法阶段，怎么把想法转达给项目组的其他人员呢？交互还需要把想法和规划表达出来，那么最好的方式就是制作原型demo。把demo做出来，让产品，开发，测试直观的看到产品的雏形， 再广泛的接受意见，对原型进行不断的修正，改进，做简单的用户测试继续挖掘情感需求。

那么怎么去组织页面元素，制作原型demo？哪些表现层面是交互设计师该重点表达的内容呢？原型的制作又有哪些章法可循呢？这个。还是等下一个章节再讲吧！

既然你有如此雄心壮志，希望做就像世博园里那些既交互高端又有美感的人机交互或是虚拟现实之类的，为什么不去钻研程序呢，无论是PS、AI、ID和flash和3D还是processing，毕竟他们是工具软件，对你的发展会产生负面的影响，不利于你在更高的层次上发展，我建议你如果喜欢3d动画的话还是去学程序设计为好，程序世界是一个无限美妙的世界，可以实现你的雄心壮志。

我有一些世界一流程序员作的3D程序，不到64kb(一首歌还要3M),的程序却可以呈现如此震撼人心的画面。

有什么理由不去学编程呢？编程那可是世界上最最快乐的事。

你QQ好给我说一下，我把程序发给你。

看过之后，你再决定何去何从。