三維動畫設(shè)計影視工程研究

胡佳斌

（上海文化廣播影視集團(tuán)有限公司，上海 200041）

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷進(jìn)步，我國人民的生活水平得到了極大提高，計算機(jī)因此得以大范圍地應(yīng)用到人們的工作和生活中，而人們的工作和生活也越來越離不開計算機(jī)的幫助，在這樣的環(huán)境下，數(shù)字藝術(shù)這種以數(shù)字技術(shù)和藝術(shù)兩方面為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新型藝術(shù)形式就出現(xiàn)在了人們的視野當(dāng)中。同時隨著科技的不斷進(jìn)步，社會上各行業(yè)都希望發(fā)達(dá)的科技可以為自身帶來進(jìn)步，影視工程同樣如此，所有從業(yè)人員都在研究如何應(yīng)用三維動畫技術(shù)讓影視藝術(shù)表現(xiàn)形式更加豐富。三維動畫在當(dāng)代視覺媒體中的地位越來越重要，這也為三維動畫的發(fā)展提供了良好的環(huán)境，所有的影視工程從業(yè)人員對三維動畫也有了更多的關(guān)注。三維動畫技術(shù)相較于傳統(tǒng)動畫技術(shù)更具科技含量同時也更加便捷，在很大程度上降低了影視工程從業(yè)人員的工作壓力，而且影視工程人員可以依據(jù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢獲得更多關(guān)于三維動畫的靈感。

一、三維動畫的特征

20世紀(jì)80年代國際動畫組（Asifa）對動畫做出了定義：“應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)造連續(xù)影像?！蔽覀冎阅軌蚩匆妱赢嬍且?yàn)槲覀兊难劬Υ嬖谝环N名為視覺滯留效應(yīng)的現(xiàn)象，所謂的視覺滯留效應(yīng)指的是當(dāng)我們看到一個物體的時候，這個物體的形象會在我們的大腦中停留1/24秒，那么將畫面以每秒24個或者更多個進(jìn)行更替，就會在我們腦中形成連續(xù)的畫面，這即是動畫的形成的原因。動畫的本質(zhì)是連續(xù)的動作變化，多個不同動作變化的畫面組合在一起也就形成了動畫，這在計算機(jī)中的體現(xiàn)就是應(yīng)用相應(yīng)軟件將不同的動作和畫面組合在一起，由此也就形成了計算機(jī)動畫，計算機(jī)動畫是以幀為單位的，每一幀的內(nèi)容都不一樣，因此將所有幀連續(xù)播放時也就形成了前文所講的連續(xù)動作和畫面。

當(dāng)前的動畫共有三種不同的分類，既而二維動畫、三維動畫以及變形動畫，其中三維動畫就是以幀為基礎(chǔ)進(jìn)行制作的。三維動畫也可以被稱作是3D動畫，是應(yīng)用三維預(yù)渲染技術(shù)制作出3D視頻，隨后在再應(yīng)用相應(yīng)的播放器將視頻進(jìn)行播放，因此三維動畫是在計算機(jī)上對物體進(jìn)行3D模擬，將物體的空間造型以及運(yùn)動變化用動畫的方式表現(xiàn)出來，以此來實(shí)現(xiàn)物體在一定背景下的三維變化。隨著三維動畫技術(shù)的發(fā)展，三維動畫技術(shù)在變換物體動作的基礎(chǔ)上還有了顏色、材料質(zhì)地、光線等方面的變換，這些都賦予了三維動畫真實(shí)、科技含量高、動畫主體突出、內(nèi)容獨(dú)特、故事的講述完整等鮮明的特征。

二、三維動畫在影視工程中特效制作的應(yīng)用

（一）影視特效藝術(shù)

現(xiàn)如今人們對于影視特效這個詞已經(jīng)不再陌生，影視特效在影視工程中的運(yùn)用也越來越廣泛，從1995年迪士尼發(fā)行世界上第一部三維動畫影片《玩具總動員》到最近上映由漫威影業(yè)發(fā)行的《蟻人2?黃蜂女現(xiàn)身》，影視特效已經(jīng)越來越成熟，進(jìn)步也越來越明顯，而且往往是我們評價一部影視作品優(yōu)劣的主要條件。影視特效從開始以動畫片為主發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)能夠向人們在展示更加真實(shí)的三維世界，雖然其展示的世界是虛構(gòu)的，但是這代表了影視特效技術(shù)的飛越，是影視工程取得的革命性進(jìn)展，而影視特效在很多時候所表現(xiàn)出來的內(nèi)容也會超出影視作品本身。

通過前文對三維動畫和影視特效的介紹可知，影視特效就是利用了我們的視覺滯留效應(yīng)所呈現(xiàn)出的一種視覺假象。現(xiàn)在計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)非常先進(jìn)，其在影視領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，同時相應(yīng)軟件的開發(fā)也逐漸完善，影視特效技術(shù)因此也不僅僅局限在影視動畫設(shè)計上，更多的還是對影視畫面不足之處的彌補(bǔ)，也強(qiáng)化了影視作品整體的藝術(shù)性。

（二）三維動畫和特效藝術(shù)的結(jié)合

設(shè)計制作三維動畫是離不開計算機(jī)數(shù)字技術(shù)的，只有通過計算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)場景，然后再將現(xiàn)實(shí)場景通過三維動畫的形式表現(xiàn)出來，最終才可以形成一個完整的三維動畫。比如在設(shè)計制作三維動畫之前要用計算機(jī)對動畫主體進(jìn)行搭建，隨后再結(jié)合計算機(jī)創(chuàng)建的三維空間模擬三維動畫場景，最后進(jìn)行建模、運(yùn)動、渲染等工作之后才可以形成三維動畫。這里要注意一點(diǎn)，無論制作什么樣的三維動畫都需要創(chuàng)作動畫的主體，也就是要提前制定角色，隨后開始把主體和動畫綁定，最后再結(jié)合特效制作合成完整的三維動畫。以上所講的三個步驟是三維動畫制作中必不可少的，每一個步驟都決定了三維動畫制作的成敗以及呈現(xiàn)到觀眾眼前的效果。這里我們同樣以《玩具總動員》為例，在制作《玩具總動員》之前制作人員需以原畫為基礎(chǔ)結(jié)合點(diǎn)、線、面的布局方式創(chuàng)建不同的內(nèi)容，隨后通過建模來模擬不同的生活情境，在模擬生活情境之后就是將動畫的主體角色帶入到情境當(dāng)中，最后應(yīng)用特效技術(shù)對動畫場進(jìn)行燈光、骨骼、立場、材質(zhì)等一系列的模擬，最終形成了動畫史上的一部經(jīng)典作品。

三、影視工程中的三維動畫制作過程

（一）前期設(shè)計

這里所講的前期制作發(fā)生在使用計算機(jī)之前，在這個階段要對動畫進(jìn)行整體的規(guī)劃和設(shè)計，主要包括了以下的幾個內(nèi)容：

創(chuàng)作劇本，這是一部影視作品的基礎(chǔ)，要求將動畫的內(nèi)容通過文字的形式敘述出來，這里禁止對抽象的心理活動進(jìn)行描述。三維動畫在影視工程中可以有神話、科幻等多種形式的劇本，在內(nèi)容健康積極、思路清晰、邏輯合理的基礎(chǔ)上結(jié)合特定要求可盡情開始劇本的創(chuàng)作。

分鏡劇本，分鏡劇本讓文字對畫面的闡述更加生動形象，通常情況下都是導(dǎo)演以劇本為基礎(chǔ)進(jìn)行的二次創(chuàng)作，分鏡劇本是對導(dǎo)演藝術(shù)構(gòu)想以及創(chuàng)作風(fēng)格的直接體現(xiàn)。圖畫和文字的組合是分鏡劇本的基本構(gòu)成，也是對鏡頭、光影、運(yùn)動方式、音樂等三維動畫元素的表達(dá)，其中的圖片就是對鏡頭的表達(dá)，文字是對鏡頭類別、人物以及具體內(nèi)容的表達(dá)。

造型設(shè)計，這里指的是對影視作品內(nèi)人物、動物、物品等一系列主體的造型進(jìn)行設(shè)計，主要的設(shè)計方向是針對角色外形和動作兩方面，造型設(shè)計也是通過圖片和文字組合的方式來表達(dá)，同時造型設(shè)計具有非常嚴(yán)格的要求，其中的標(biāo)準(zhǔn)造型、結(jié)構(gòu)、比例、服裝道等方面的設(shè)計必須要嚴(yán)謹(jǐn)，另外造型設(shè)計可在一定的程度上適當(dāng)使用夸張方法，以此來更好地表達(dá)設(shè)計內(nèi)容和突出影視作品主體的主要特征及運(yùn)動規(guī)律。

場景設(shè)計，決定了影視作品的景物和環(huán)境，通常都是用一幅圖片來表達(dá)影視場景的平面結(jié)構(gòu)以及燈光、色彩等氛圍，如《阿凡達(dá)》中女主角藏身地的設(shè)計，就是用一張圖片來表達(dá)阿凡達(dá)星球神樹以及神樹光效等內(nèi)容的。

（二）影視片段制作

以前期的設(shè)計為基礎(chǔ)，運(yùn)用相應(yīng)的軟件在計算機(jī)中制作出影視片段，接下來筆者會對幾個比較復(fù)雜的工作內(nèi)容進(jìn)行介紹。

建模，工作人員以造型設(shè)計為基礎(chǔ)，應(yīng)用相應(yīng)軟件創(chuàng)建出角色的3D模型，這在影視工程中是非常復(fù)雜的一項(xiàng)工作內(nèi)容，需要工作人員有足夠的創(chuàng)意和藝術(shù)素養(yǎng)，建模要用到的軟件有3DMax、Maya等。通常建模工作會用到多邊形建模、樣條曲線建模、細(xì)分建模等三種建模方式。多邊形建模是用很多多邊形拼接在一起來構(gòu)建模型的，樣條曲線建模是用曲線來表達(dá)模型，特點(diǎn)是模型表面平滑不易產(chǎn)生皺紋，細(xì)分建模是建立在多邊形建模和樣條曲線建模基礎(chǔ)之上的，二者有機(jī)結(jié)合在一起使得細(xì)分建模特別具有藝術(shù)性，比如經(jīng)典電影《侏羅紀(jì)公園》中的恐龍就是用細(xì)分建模來制作模型的。

材質(zhì)貼圖，使用相應(yīng)的軟件表現(xiàn)出模型材料的質(zhì)地，使得模型表面的顏色、透明度、反光度等都更加生動。材質(zhì)貼圖的工作方式是以二維圖片為基礎(chǔ)的，通過軟件將二位圖片和三維模型融合雜一起，以此來表達(dá)三維模型上的材質(zhì)。貼圖的過程通常是按照三維模型上定位好的坐標(biāo)，然后將特定圖片貼在三維模型上，一般材質(zhì)貼圖按照三維模型的不同有平面貼圖、柱體貼圖以及球體貼圖等方式，對材質(zhì)貼圖的要求是具體貼圖要符合現(xiàn)實(shí)屬性。

燈光，這里的燈光指的是應(yīng)用計算最大限度地模擬自然光線和人工光線，通常三維軟件中有像太陽光這種發(fā)散性的主光源以及手電筒這種集束性的方向光。燈光在三維場景中起著照明以及增加藝術(shù)性的作用，而燈光的設(shè)置通常都有主燈、補(bǔ)燈以及背燈三種方式，其中主燈的亮度最高，也是最基本的燈光設(shè)置。

在做好了建模、材質(zhì)貼圖以及燈光這幾個最復(fù)雜的工作之后，在結(jié)合計算機(jī)應(yīng)用相應(yīng)的軟件進(jìn)行鏡頭控制、渲染等工作，最后就完成了一個影視片段。

（三）后期合成

合成工作是要以影視片段制作為基礎(chǔ)的，在影視工程中的三維動畫合成就是將影視片段制作階段制作的所有片段和聲音結(jié)合在一起，具體結(jié)合的方式要以前文提到過的分鏡頭劇本為基礎(chǔ)，結(jié)合計算機(jī)中運(yùn)用適當(dāng)?shù)能浖谱鞒勺罱K的視頻文件。影視合成工作要用到的軟件種類非常多，通常選擇合成軟件要以具體工作人員的使用習(xí)慣和計算機(jī)的適用性為基礎(chǔ)，例如Pre-miere pro這款合成軟件具有很多強(qiáng)大且實(shí)用的功能，但是它對計算的硬件要求特別高。另外一種名為會聲會影的合成軟件，雖然對計算機(jī)的要求不高，但是其應(yīng)用人數(shù)相較于Pre-miere pro就相對多一點(diǎn)，也就是說具體的合成軟件選擇還是要以實(shí)際條件而定。

四、結(jié)束語

三維動畫在影視工程中屬于一種新興的藝術(shù)表現(xiàn)形式，對三維動畫的特征、作用以及制作過程進(jìn)行研究，在影視工作的效率方面具有很大的提升作用。三維動畫以計算機(jī)為基礎(chǔ)，依托于數(shù)字技術(shù)而生，在影視工程中使用三維動畫將使作品更加具有藝術(shù)性，其實(shí)際的操作過程倡導(dǎo)合作、創(chuàng)新以及和諧，反映出了現(xiàn)代社會人們的實(shí)際需求，在未來必將獲得更廣泛的應(yīng)用。