随着数字媒体时代的发展，计算机三维技术也取得了进步，其与艺术相结合诞生了三维动画。艺术家的创想能够通过数字媒体技术当中的三维动画技术来展现。三维动画技术的每一次变革，都能够带来三维动画作品水平的提高，为三维动画艺术家提供更好的艺术展现空间。我国三维动画技术与世界先进水平差距较大，存在着较多的问题，需要一一解决。
一、数字媒体概述
所谓数字媒体，是将信息传播技术运用到商业、文化、艺术以及管理等领域的科学与艺术进行有机融合的交叉综合学科。大众传播理论是数字媒体的依据，数字技术和信息科学是数字媒体的主导，现代艺术对其发挥着指导作用。数字媒体的形式多种多样，包括了音频、文字、视频和图像等，数字媒体的传播内容和形式也采用数字化，也就是数字化的信息采集、存储、处理和发放。信息领域的数字技术不断推进到人们生活的方方面面，就是所谓的数字化，其中包括了大众传播领域以及通信领域的传播技术手段从传统模拟制式转变到数字制式的过程。新的传播媒体、新的市场和产业会在数字化时代不断涌现，对人们的生活和社会经济的发展带来巨大影响。
二、三维动画发展现状
（一）三维动画的定义
所谓计算机三维动画，也就是常说的 3D 动画，它是一种最新动画类型，随着计算机软件以及硬件技术的不断发展而产生。计算机三维动画技术属于三维预渲染回放技术，首先需要三维预渲染，制作出整体的三维动画视频，然后通过播放器将播放视频。计算机三维动画综合了多门学科的技术，包括了心理学、物理学、数学以及计算机科学等，计算机图形学是三维动画的基础，实时图形技术也逐渐代替了传统图形技术。三维动画在空间感及立体感上要明显优于二维动画，其运动效果不再局限于左右上下。
（二）三维动画的发展现状
国外的三维动画技术比较先进，一些电影也通过三维动画技术的运用来保障票房收入，三维动画电影也成为了商业电影的一种形态。在 2005 年，三维技术的完善程度以及电影市场对三维动画的接受程度都达到了一个新的高峰。全球市场内的三维动画电影迎来了一个商业高潮。与此同时，在中国电影诞辰百年之际，也是一个为自己正名的最好时机。所以，中国电影力求能够打造出第一部属于自己的三维动画。目前，有三部中国三维动画电影为广大观众所熟知，分别是《大唐风云》《图兰朵》和《莫比斯环》。其中，作为中国第一部原创三维动画电影的《莫比斯环》肩负着历史使命，虽投资 1.3 亿，但票房却十分惨淡。该影片中真正原创的内容只有部分插科打诨的民族元素，人物形象稀奇古怪，仍然无法摆脱对欧美三维动画的模仿。而《图兰朵》本想要打造中国版的《最终幻想》，做出一部真正的纯三维动画电影，根据真实的明星来塑造影片中的主角形象，还使用到了“运动捕捉”技术，融入了大量的武侠原色，此片制作目前已经在紧锣密鼓当中。然而影片至今未上映，其效果还不为人知。我国第一部三维原创网游动画《大唐风云》在 2007 年被推出，同时也是网络游戏与动画电影的第一次结合。影片主创团队称这是一种最新的探索和尝试，影片的宣传借助了网络游戏的知名度，共同利用电影与网络两个方面的受众，实现行业资源的共享，实现项目推广，并积极探索我国动画电影全新市场化的动作形式。
三、数字媒体下三维动画的变革
（一）渲染技术的变革
在上个世纪 80 年代末，在三维动画中，还有许多细节方面的技术问题尚未解决，但是电影产业已经开始考虑使用这种技术将观众从电视手中夺回。三维动画技术的发展也因为电影公司的加入而变快，毛发模拟、运动捕捉以及动力学模拟等技术不断进步，其中真实化渲染技术的进步最引人注目。曾经，全局光照和光线跟踪是最为流行的词语。德国的 Mental Image公司在 1989 年成功开发出 MentalRay，并且将其融入到Softimage 中。然而即便 MentalRay 提供了 Maya 和 3ds MAX的版本，但是其整合性仍然比不上 XSI。Raytrace 是 MentalRay的基本功能，通过 RenderTree 优化 Shader 节点，渲染速度得到极大提升，成为了电影工业中的现实标准。光线跟踪和全局光照能够将真实的光照条件以及效果模拟出来，即使观众的眼光再挑剔也无法识别出其中的“假”的所在。另外，网络渲染的出现改变了原来渲染时间过长的局面，利用网络可以实现多平台的共同渲染，将动画进行分段，进行同时渲染，工作效率大大提高。
（二）商业软件开发的变革
在商业软件出现之前，要想进行电影特效的制作，首先要开发出一款软件。随着商业软件的出现和发展，其竞争也越来越激烈，同时三维动画软件技术不断提高，许多电影制作公司开始考虑使用商业软件进行特效制作。比如《终结者 2》变形特效的制作就是通过 SideEffects 公司开发的 Prisms 实现的。
拥有强大粒子动力学效果的 Houdini 3D 动画系统一直是好莱坞许多大的影片公司优选的特效工具。后来，Alias 公司开发出的软件拥有强大的 Mel 语言，人们对其粒子动力学和可扩展的能力大加赞赏。在着名影片《精灵鼠小弟》的制作当中，Maya 软件就参与其中的特效制作，其中的毛发效果令人惊讶。但是，商业软件还是有着许多问题没有解决，处理器计算速度问题，长时间的渲染等待，制作经费过大等。在 90 年代之后，三维计算机动画技术的主要突破口在效率、易用性和价格上。
（三）动画处理的变革
三维动画师一直以来对数字角色的动作调节问题非常困扰。之前，角色运动的调节需要逐帧进行操作，工作量巨大，所以经验起到了关键的作用。好莱坞的技术人员针对这个问题研发出运动捕捉系统，Vicon 是这个标准的确立者。在好莱坞影片的制作中，摄像机解算系统以及运动捕捉系统发挥了重要的作用。技术人员在运动物体的重要部位安装跟踪器，运动捕捉系统捕捉跟踪器，通过系统内部的处理得出动画数据，在使用三维动画软件对数据进行调整，将角色的运动进行优化和完善。运动捕捉系统能够将非常精准的运动数据提供给数字角色，这就使得数字角色的表演更加真实。同时，运动捕捉系统最终得出的运动数据可以进行单独保存，即便三维角色更换，运动数据仍然可以套用，数字角色仍然能够做出同样动作，这样提高了工作效率。
（四）几何建模处理的变革
对空间关系的描述方法不同是三维图形与二维图像之间的本质区别。笛卡尔首先使用数学方法对空间关系进行描述，利用 X、Y、Z 三个方向的轴来描绘三维空间，这种坐标系也被称作笛卡尔坐标。前视图用 XY 轴定义，顶视图用 XZ 轴定义，侧视图用 YZ 轴定义。笛卡尔坐标系能够将空间中的所有点、线和面的位置进行准确的描述。有了这样的描述方法，三维物体即便再复杂也能够进行描述。有了这种模型描述方法，下个问题是对模型进行操作和视点的移动，这些技术的确定是在上个世纪的 60 年代左右。当三维空间关系能够进行描述后，多边形模型也能够产生，而紧接着需要解决的问题就是消隐面技术，交叠的面不能够显示出来，摄像机位置与法线方向能够确定哪些部分需要消隐。使用消隐技术也能够减少许多不必要的数据。
四、当前我国三维动画行业面临的问题和发展措施
（一）我国三维动画行业发展中的问题
准确而言，我国三位数字动画艺术在 1990 年之后才开始起步并发展起来，到今日已经历时二十多年。虽然经过了几十年的发展，也取得了不小的成就，但是与一些发达国家相比，我国的三维动画艺术发展仍然处于起步阶段。要想缩短与先进水平的距离，还有一段艰苦的路程需要走。为了能够在三维动画行业中分一杯羹，越来越多的动画设计公司以及广告公司等不断涌现。目前，我国三维动画艺术的进步与发展面临的问题较多。首先是制作人目标不统一，比如出于兴趣或者好奇，许多制作人想要制作三维动画，但是最终因为资金、技术等问题停止。一些商家为了能够提高自身竞争力，将一些质量低的动画产品低价投入到市场，形成了恶性循环。其次，三维动画作为一门学科来看，尚属于新兴学科，国内的高等学府对该专业了解不充分，在缺少必要的师资力量等条件下盲目开设该课程，不利于人才的培养。再者，原创与代加工之间徘徊不定也是我国三维动画艺术发展面临的问题，虽然我国动画企业多达 300 家，而其中拥有原创能力的却凤毛麟角，许多企业都在做代加工，赚取微薄的利润，这不利于行业的发展。最后，一些动画作品在电视媒体播放时，由于影片的采购定价需要国家批准，所以三维动画影片制作的高昂成本往往难以收回。
（二）促进我国三维动画行业健康发展的措施
首先要注重三维动画人才的培养，目前我国三维动画制作水平与世界先进水平的距离较大，必须加强对人才的培养才能够不断缩小差距。虽然国内从事三维动画制作工作的人员数量不断增加，国内教育力度也不断增加，但是如果技术与艺术没有完好融合，即便其他方面工作做得再优秀，国内水平与世界先进水平也会逐渐增大。要培养出具有国际水平的动画人才，应该从三个方面进行要求，第一是对当代影视艺术和传统造型艺术进行深入学习，第二是要学习动画规律同时同构非常熟练地运用，第三要改变错误的动画观念。其次，要建立完整的产业链。想要保证我国三维动画产业健康发展，必须有一条完整的产业链。产业是一个系统，其内部环环相扣，一条完整的产业价值链是完整产业链的核心。产业价值链是一种能够对资源进行优化配置的组合，它的目的是为了达到消费者特定需求，它以特定的核心技术或价值作为基础。一条成熟的三维动画产业链包括的环节有五部分，制片人进行动画片制作、发行商将多画片产品进行推广发行、通过电影或者电视台放映动画片、商家购买影片形象产品并开发衍生品、商家销售形象衍生品。这五个部分是动画产业链中通常状况下的组成，各自发挥着重要的作用。
五、总结
在数字媒体时代，三维动画正在不断变革，虽然我国三维动画起步晚于美、日等三维动画技术发达的国家，在投资、技术、原创能力和知识产权保护等方面的问题还没有明显的改观。但是，我们坚信，在全国上下多所高等院校以及杰出的三维动画企业公司共同的努力和探索下，中国将会出现越来越多的三维动画人才，符合中国民族特色的三维动画品牌终会诞生。
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