數(shù)字信號處理對影視動畫的影響研究

彭 湘 （廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院傳媒系 530227）

計算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展，已成為當(dāng)代數(shù)字化生活的重要標(biāo)志，并推動了各種數(shù)字化處理技術(shù)的產(chǎn)生，不僅豐富人類物質(zhì)生活，而且充實了人類的精神生活，使人類的身心都浸潤在數(shù)字化構(gòu)成的信號世界中，因而數(shù)字信號處理就成為一門非常重要學(xué)科與領(lǐng)域而備受關(guān)注?？梢哉f，當(dāng)代社會生活已經(jīng)離不開數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用幫助，其已經(jīng)在被廣泛運(yùn)用于汽車、影視、計算機(jī)以及圖像圖形處理等領(lǐng)域。從數(shù)字信號處理應(yīng)用前景來看，未來應(yīng)該還有更有有待挖掘的新領(lǐng)域。在影視動畫行業(yè)中，數(shù)字信號處理中的數(shù)據(jù)跟蹤與圖像圖形修整等方面技術(shù)是重點(diǎn)，諸多數(shù)字技術(shù)的融合使用，不僅解決影視動畫中的動態(tài)畫面捕捉、調(diào)整、摳圖、修圖等等問題，使得畫面動作更加逼真、形象更加豐滿，而且降低了影視動畫制作的成本、周期，提高了工作效率。因此，本文重點(diǎn)分析數(shù)字信號處理技術(shù)在我國影視動畫的運(yùn)用以及帶來的影響，并對未來影視動畫的發(fā)展趨勢做出預(yù)測，技術(shù)性與藝術(shù)性統(tǒng)一乃是發(fā)展王道。

一、數(shù)字信號處理概念及特點(diǎn)分析

數(shù)字信號處理，顧名思義就是對數(shù)字化的信號進(jìn)行處理。我們大都了解“信號”一詞的含義，其就是信息、消息的承載體，最簡單如紅綠燈信號。在信息技術(shù)領(lǐng)域，信號主要分為模擬信號和數(shù)字信號兩種。模擬信號指代連續(xù)變化的物理量承載的信息，隨著信號幅度、頻率或者相位隨時間作連續(xù)變化而變化。數(shù)字信號大多是對有限時間上的模擬信號進(jìn)行取值，幅值表示被限制在有限數(shù)值之內(nèi)，而這種幅度的取值具有離散化，之后形成了有限電平相關(guān)信號，再借助于計算機(jī)進(jìn)行信號處理與分析，將采集到的信號數(shù)據(jù)量化成數(shù)字形式，比如將聲音、圖片或者是視頻進(jìn)行信息的處理轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息。簡言之，數(shù)字信號處理中的信號處理其實就是一種信號變換的技術(shù)，通過各種方法或算法實現(xiàn)從不同方面觀察信號的類型，因而其分類也就呈現(xiàn)多元化，有一維、多維、確定性、平穩(wěn)隨機(jī)以及多通道等各類類型。因此，無論是技術(shù)還是從設(shè)備方面來說，數(shù)字信號處理與傳統(tǒng)的模擬信號相較而言都具有非常廣泛的優(yōu)勢。從技術(shù)方面來說，數(shù)字信號處理更具有高效、先進(jìn)、成本低、傳輸快、抗干擾能力強(qiáng)、無噪音等等優(yōu)勢。從設(shè)備角度來說，數(shù)字通信設(shè)備便于微型化、集成化，數(shù)字通信可采用分多路使用，無需體積較大的濾波器，且設(shè)備之中的大部分電路多為數(shù)字電路，可實現(xiàn)大規(guī)模的集成電路使用，有著體積小、功耗低等優(yōu)秀特點(diǎn)。正是因為數(shù)字化技術(shù)具有無憂優(yōu)越的特性，才使其在當(dāng)今生活的方方面面得到廣泛運(yùn)用。

二、數(shù)字信號處理對影視動畫領(lǐng)域的影響

數(shù)字信號處理具有明顯而廣泛的優(yōu)勢，目前已在諸多領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用，本節(jié)重點(diǎn)分析數(shù)字信號處理在影視動畫領(lǐng)域的應(yīng)用。對于影視動畫來說，最重要的是就是數(shù)字跟蹤技術(shù)與圖形圖像修整，數(shù)字跟蹤技術(shù)顛覆影視動畫制作與創(chuàng)作，圖形圖像修整技術(shù)創(chuàng)新了影視動畫視覺表達(dá)與表現(xiàn)。

（一）顛覆影視動畫制作與創(chuàng)作

傳統(tǒng)電影制作主要借助于攝像機(jī)和錄音機(jī)來完成畫面與聲音的采集，然后在進(jìn)行后期剪輯，這一方式限制了電影的創(chuàng)作，很多科幻場景無法制作出來，而且成本較高。但是隨著數(shù)字信息技術(shù)的運(yùn)用，各種科幻的、特殊的場景都能呈現(xiàn)出來，極大地提高了影視動畫制作的高效性。以數(shù)字信號處理為代表的先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)在影視動畫領(lǐng)域運(yùn)用越來越廣泛，也為大眾創(chuàng)造了更多奇幻的場景。尤其是當(dāng)前三維動畫技術(shù)的出現(xiàn)，不僅在畫面質(zhì)感、動作效果與空間表達(dá)能力等方面優(yōu)于二維動畫，而且減少了動畫制作周期，節(jié)約了成本提高了利潤。當(dāng)前，影視動畫中的場景與各種角色基本都可以由計算機(jī)虛擬而成，各種圖形圖像信息在X、Y、Z三維空間坐標(biāo)中完成一系列的動作、場景、人物等建構(gòu)，進(jìn)而推動了當(dāng)代全新的動畫制作觀念。高科技的制作觀念更給動畫行業(yè)帶來巔峰傳統(tǒng)的制作模式與嶄新的視覺體驗，如數(shù)字跟蹤系統(tǒng)，其是在運(yùn)動物體的關(guān)鍵部位安裝跟蹤器，直接將獲得的跟蹤、測量、記錄的數(shù)據(jù)傳給計算機(jī)，再借助計算機(jī)軟件進(jìn)行多角度的處理，就可以得到該物體十分精確的三維空間坐標(biāo)值，從而簡化了三維動畫角色的動作設(shè)定。目前該技術(shù)廣泛被影視動畫采用，無論是風(fēng)靡全球的《變形金剛》系列、《星戰(zhàn)》系列、《極地快車》、《怪獸小屋》等等無不得益于動作捕捉技術(shù)帶來的全新視覺體驗。

（二）創(chuàng)新影視動畫視覺表達(dá)與表現(xiàn)

影視動畫屬于試聽結(jié)合的綜合性視覺藝術(shù)，熒幕上呈現(xiàn)的圖形圖像的二維效果總是無法讓欣賞者盡興，或者無法表現(xiàn)出身臨其境之感。而當(dāng)代數(shù)字技術(shù)使用，借助于計算軟件的處理，可以方便攝影機(jī)在不同的空間、不同的設(shè)計場景、不同軌跡下拍攝的動畫影片進(jìn)行整合，實現(xiàn)了一種新的轉(zhuǎn)場方式，可以讓欣賞者在同一畫面中觀看到不同的時空場景與畫面視覺表達(dá)。同時，也使得圖形與視頻畫面表現(xiàn)更加貼近人們的生活，也能表現(xiàn)出現(xiàn)實生活中不存在的諸多情境與場景，而且也更便于圖像的剪貼修改，提升畫面的靈活性，如《天才眼鏡狗》、《侏羅紀(jì)公園》、《瘋狂的動物城》等等為觀眾創(chuàng)造了煥然一新的視覺表達(dá)，也創(chuàng)造了不錯的票房記錄。

三、影視動畫未來發(fā)展趨勢分析

動漫產(chǎn)業(yè)已成為了21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ某柈a(chǎn)業(yè)，在動畫產(chǎn)業(yè)地位舉足輕重，美國、日本動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早，由于是美國影視動畫深受全球受眾的歡迎，其便是得益于美國科技發(fā)達(dá)，在動畫制作中運(yùn)用先進(jìn)了數(shù)字化技術(shù)，創(chuàng)造一部部膾炙人口的作品。從美國影視動畫成功的背后，我們也能把握未來影視動畫發(fā)展趨勢。

未來影視動畫首先離不開先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，不僅僅是數(shù)字信號處理，還有如特效技術(shù)、剪輯技術(shù)等等綜合使用，才能創(chuàng)造出全新的視覺效果與畫面形象。我國動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為滯后，但近些年也創(chuàng)造出幾部良心動畫電影，如3D《西游記之大圣歸來》制作團(tuán)隊采用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，比如在3D場景的全景搭建打造熒幕情境，讓人印象深刻。其次，影視動畫要做到技術(shù)性與藝術(shù)性的統(tǒng)一，美國影視動畫成功不僅僅得益于技術(shù)優(yōu)勢，也在于重視動畫的藝術(shù)性、文化性表達(dá)，因而使得其作品不僅僅吸引兒童，更吸引成年人的眼光，其《功夫熊貓》系列動畫電影，便是以中國文化為素材打造一部電影，雖然是在西方認(rèn)識觀念理解中的中國文化，未表現(xiàn)出中國文化的精髓，但對中國文化符號形式的運(yùn)用已經(jīng)俘獲了中國男女老少的心。而我國長久以來動畫僅僅定位于兒童受眾群體而限制了其發(fā)展，《大圣歸來》這一影片的成功，也正是因為將技術(shù)與藝術(shù)完美交融，影片中出現(xiàn)的場景、道具等十分注重東方美學(xué)意境的營造而獲得觀眾的認(rèn)可。

四、結(jié)語

在科學(xué)信息技術(shù)的影響之下，影視動畫發(fā)展進(jìn)入嶄新的時代，數(shù)字信號處理的在影視動畫中的運(yùn)用，突破了傳統(tǒng)動畫在畫面表達(dá)、動作展現(xiàn)、場景再現(xiàn)等方面的局限性，使得影視動畫的視覺效果一次次地讓欣賞者耳目一新，這些都得益于數(shù)字技術(shù)帶來的影視動畫領(lǐng)域一次次的技術(shù)突破，給影視動畫創(chuàng)造帶來更加廣闊的發(fā)展空間，從而推動整個影視動畫行業(yè)的高速發(fā)展。

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