智能時代下動畫制作方式的新思路

朱妹麗 王青青 羅江林

摘 要：智能時代下，只有與先進(jìn)生產(chǎn)力相結(jié)合的產(chǎn)品，才能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，因此，動畫產(chǎn)業(yè)必須不斷追求全新的生產(chǎn)與設(shè)計方法，動作制作技術(shù)必須與時俱進(jìn)。本文將虛擬現(xiàn)實技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)、人工智能技術(shù)與動畫相結(jié)合，探討了新興技術(shù)對動畫創(chuàng)作的影響，介紹了虛擬現(xiàn)實技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)、人工智能技術(shù)在動畫創(chuàng)作過程中的應(yīng)用，分析了未來動畫制作技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞： 動畫制作；虛擬現(xiàn)實；增強現(xiàn)實；人工智能

中圖分類號：F713 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Abstract：In the era of intelligence， only products that are combined with advanced productive forces can meet peoples growing demand.Therefore， animation industry must constantly pursue new production and design methods， and motion production technology must keep pace with the times. This paper combined the virtual reality technology， the augmented reality technology， the artificial intelligence technology with the animation.this paper discussed the influence of emerging technology on animation creation， introduced the application of virtual reality technology， augmented reality technology and AI technology in the animation creation process， and analyzed the future development trend of animation making technology.

Keywords： Animation production； Virtual reality； Augmented reality； Artificial Intelligence

0 引言

伴隨中國動畫商業(yè)模式的逐步清晰、文娛產(chǎn)業(yè)鏈的日漸成熟，以及國家政策的大力扶持與動畫人才的逐漸壯大，2018年中國動畫行業(yè)將進(jìn)入高速發(fā)展期。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)與快速發(fā)展，動畫產(chǎn)業(yè)逐漸工業(yè)化，傳統(tǒng)的動畫制作技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們對動畫創(chuàng)作、生產(chǎn)的高要求。在傳統(tǒng)動畫時代與計算機動畫時代下，動畫的創(chuàng)作與生產(chǎn)依賴于成熟動畫師手工作業(yè)或依靠捕捉演員表情數(shù)據(jù)的復(fù)雜、煩瑣、耗時的半自動動畫制作技術(shù)。動畫不但要滿足人們娛樂性的需求，更加需要滿足人們對互動性與體驗感的高要求，因此，動畫需要與技術(shù)緊密結(jié)合，通過新科學(xué)、新技術(shù)的沖擊，創(chuàng)新與升級動畫制作技術(shù)，豐富創(chuàng)作靈感、提高生產(chǎn)效率、增強動畫表現(xiàn)力與感染力。

近年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)、人工智能技術(shù)新技術(shù)深刻影響并改變著社會各行各業(yè)。在動畫領(lǐng)域，結(jié)合虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、人工智能、人機交互等技術(shù)的新動畫技術(shù)正在成為人們關(guān)注的重點。下面，本文以新技術(shù)在動畫中的應(yīng)用為切入點，對智能時代下的動畫制作技術(shù)進(jìn)行探討分析。

1 動畫產(chǎn)業(yè)+新技術(shù)

科技是第一生產(chǎn)力，智能時代的到來，社會或?qū)⒂瓉硪淮未笙磁?。動畫技術(shù)的發(fā)展先后經(jīng)歷了全手工的第一代傳統(tǒng)動畫、數(shù)字化+半自動化的第二代計算機動畫、全數(shù)字+半自動化+無紙化+矢量化的第三代計算機動畫，如圖1所示。新一代信息技術(shù)的快速增長，推動著人類社會進(jìn)入新一輪的科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，傳統(tǒng)動畫制作技術(shù)已經(jīng)跟不上時代的步伐。隨著人工智能技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等技術(shù)的逐漸成熟，將為動畫產(chǎn)業(yè)開辟發(fā)展新領(lǐng)域，為動畫產(chǎn)業(yè)帶來全新創(chuàng)作方式與全新科技生產(chǎn)方式，進(jìn)入智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、平臺化、實時性、敏捷性、重用性、互動性的第四代動畫技術(shù)時代。

1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實也稱虛擬實鏡（Virtual Reality），簡稱VR。利用計算機模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。例如迪士尼最偉大的傳奇動畫師Glen Keane就層用VR設(shè)備現(xiàn)場繪制了3D美人魚，Glen Keane表示“VR技術(shù)給我們的想象力打開了一扇門，讓我們從紙張上走入了一個全新的創(chuàng)造空間”如圖2所示。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸感、交互性與多感知性，給動畫創(chuàng)作帶來全新的表現(xiàn)形式。首先，動畫創(chuàng)作不再受現(xiàn)實環(huán)境與時空的限制，沉浸式的視覺、聽覺、觸覺等多感官感受激發(fā)創(chuàng)作者更多的藝術(shù)靈感，三維的創(chuàng)作空間給創(chuàng)作者更自由的創(chuàng)作視角。其次，動畫制作工具變得智能化，天馬行空的設(shè)計與想法都可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行實時模擬，并且創(chuàng)作者可從設(shè)計者與觀賞者兩個角度對作品進(jìn)行審視，不但能夠急時修正問題，節(jié)約設(shè)計成本，還能夠使作品更加符合觀賞者的需求。

1.2 增強現(xiàn)實技術(shù)

增強現(xiàn)實技術(shù)（Augmented Reality），簡稱AR。是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進(jìn)行互動。

AR技術(shù)的出現(xiàn)給動畫帶來了全新的制作方式。例如，未來動畫可以通過增強現(xiàn)實的方式完成，制作工作成為人們的智能助手。動畫制作者通過交互式的AR設(shè)計工具，能夠更直觀地、更有效地展現(xiàn)與表達(dá)邏輯思維，進(jìn)而更高效地設(shè)計產(chǎn)品、完成動畫制作，如圖3所示。

再如，借助增強現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)3D模型的實時繪制，讓設(shè)計師在不借助電腦的情況下手動建立3D模型，自然而快速地創(chuàng)建出想要得到的東西。英國皇家藝術(shù)學(xué)院設(shè)計的產(chǎn)品原型就具備這樣的功能，如圖4所示。

3D模型生成中的外接設(shè)備為一支筆和一個帶有網(wǎng)格的透明平板，當(dāng)用戶用筆在平板上繪制草圖時，該裝置通過無線電信號跟蹤筆尖的坐標(biāo)軌跡，改變平板的位置，進(jìn)而改變繪圖平面，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)這些繪圖平面來構(gòu)建3D模型，然后將這些信號傳送到微控制器中，通過2D轉(zhuǎn)3D算法及與增強現(xiàn)實裝置通信，生成及預(yù)覽、編輯3D模型。

1.3 人工智能與大數(shù)據(jù)分析

新一代信息技術(shù)的快速增長，推動著人類社會進(jìn)入新一輪的科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，傳統(tǒng)動畫制作技術(shù)已經(jīng)跟不上時代的步伐，如何更加高效、敏捷、智能地進(jìn)行動畫創(chuàng)作已經(jīng)成為迫切需要解決的問題。

（1）基于動作捕捉的動畫制作技術(shù)

基于動作捕捉的動畫制作技術(shù)是指通過Marker（標(biāo)記點）實時捕捉運動物體關(guān)鍵部位運動的各項參數(shù)，然后利用計算機進(jìn)行動畫制作的技術(shù)。動作捕捉技術(shù)能夠極大地提高動畫制作的效率，增加動畫效果的逼真度。但目前動作步驟設(shè)備的價格比較昂貴，在普通的動畫作品制作中使用率較少。

（2）基于語音驅(qū)動的動畫制作技術(shù)

目前，基于語音驅(qū)動的動畫制作技術(shù)通常指通過聲道或者發(fā)音提取口型特征，或者是根據(jù)臉部的生理特征參數(shù)進(jìn)行臉部動作與表型的制作。而數(shù)字動畫的專家Ikinema提出的用語音制作動畫的設(shè)想更加符合未來動畫制作智能化的需求。

Ikinema提出“動畫需要以一種非常真實的方式，讓人難以區(qū)分真實世界與虛擬世界，而最自然的解決方案是把程序與真實運動結(jié)合起來，全部由語音指令驅(qū)動”。為此，他提出了一種通過語音指令來與虛擬角色進(jìn)行交互的技術(shù)，該項技術(shù)基于一個連接到“自然語言單詞”的動畫制作庫，根據(jù)語音指令驅(qū)動生成一個動畫到另外一個動畫的轉(zhuǎn)變。

（3）基于唇讀技術(shù)的口型動畫制作

唇動作為一種重要的視覺信息，不但能夠幫助理解語音，還能夠反映出人的情感狀況。傳統(tǒng)的口型動畫制作技術(shù)基本上采用關(guān)鍵幀制作法，只將臺詞中夸張的口型部分做出來，其他部分則含糊帶過，使得角色口型動畫與臺詞不匹配。目前，國外有完整的口型發(fā)音系統(tǒng)，但是還沒有適合于中文的系統(tǒng)口型生成技術(shù)。將唇動技術(shù)應(yīng)用到口型動畫中，可以根據(jù)發(fā)音與唇動之間聯(lián)系，建立標(biāo)準(zhǔn)漢語口型庫，根據(jù)唇讀算法解析出的音素結(jié)果，從標(biāo)準(zhǔn)口型庫中查找出對應(yīng)的口型，然后將唇動序列數(shù)據(jù)賦予角色模型。此外，動畫師也可以在制作過程中，通過視覺傳感器，實時拾取唇動信號，利用唇讀結(jié)果實時與角色進(jìn)行交互，達(dá)到口型動畫制作的目的?；诖阶x技術(shù)的口型動畫能夠很好地統(tǒng)一發(fā)音、口型、動畫間一致性。

2 未來發(fā)展趨勢

未來的動畫更加注重娛樂性、體驗性、參與性、互動性，而動畫制作技術(shù)則更能夠激發(fā)創(chuàng)作者的靈感，將創(chuàng)作者從繁重的制作工作中解放出來。智能化的、交互式的、沉浸感的制作技術(shù)，讓創(chuàng)作者可以集中精力關(guān)注作品的創(chuàng)意，而不需要擔(dān)心制作繁重細(xì)節(jié)的工作量及制作質(zhì)量。并且動畫制作不再只能由專業(yè)人士來創(chuàng)作，未來的動畫制作技術(shù)將是面向大眾的，只要有創(chuàng)造性，每個人都能夠制作出自己的動畫作品。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，簡單化、易操作、智能化，沉浸感必將成為動畫制作技術(shù)的發(fā)展趨勢。

結(jié)語

動畫制作技術(shù)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，智能時代下，各項新興技術(shù)在動畫中成功應(yīng)用，為動畫的創(chuàng)作與生產(chǎn)帶來了革命性變革。動畫制作技術(shù)必將隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，升級換代。

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