淺談?dòng)?jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)

李廣 盧山

摘 要：在使用計(jì)算機(jī)制作動(dòng)畫以前，所有的工作都需要?jiǎng)赢嫻ぷ魅藛T手工完成，每秒鐘格的畫面要求，使得一部動(dòng)畫片畫面數(shù)量大的驚人。而工作人員不得不一格一格的慢慢完成。如今計(jì)算機(jī)技術(shù)在動(dòng)畫中的應(yīng)用，大大縮短了動(dòng)畫的制作時(shí)間。計(jì)算機(jī)作為承載動(dòng)畫這門藝術(shù)的強(qiáng)大工具，就時(shí)間來說，還屬新興事物。發(fā)達(dá)國(guó)家計(jì)算機(jī)技術(shù)在動(dòng)畫領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，將動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)推到了一個(gè)嶄新的階段。經(jīng)過長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐，日趨意識(shí)到計(jì)算機(jī)技術(shù)在動(dòng)畫制作應(yīng)用中的重要性。本文從應(yīng)用的角度探討計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中的原創(chuàng)應(yīng)用案例，對(duì)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展趨勢(shì)做出令理的總結(jié)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；動(dòng)畫軟件；動(dòng)畫技術(shù)

外國(guó)市場(chǎng)的沖擊，自身?xiàng)l件的限制，使中國(guó)動(dòng)畫陷入了舉步維艱的尷尬境地。中國(guó)動(dòng)畫在世界市場(chǎng)中向來處于弱勢(shì)地位，但其發(fā)展?jié)摿θ圆豢尚∮U。只有從根本上將計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)研究透徹，將新的思維和技術(shù)在實(shí)踐中加以應(yīng)用，我國(guó)的民族動(dòng)畫才能得到振興。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)與傳統(tǒng)手工動(dòng)畫技術(shù)的結(jié)合，也是今后發(fā)展的方向之一。它明顯地克服了各自的不足之處，也就是計(jì)算機(jī)無法做到的，手工能做到；反之，手工無法實(shí)現(xiàn)的，計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)。它們可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，起著互補(bǔ)作用。

1 計(jì)算機(jī)二維動(dòng)畫的制作

使用計(jì)算機(jī)制作二維動(dòng)畫，動(dòng)畫前期制作的腳本、分鏡頭設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、場(chǎng)景設(shè)計(jì)、前期錄音以及構(gòu)圖與傳統(tǒng)筆繪動(dòng)畫的制作方式是一樣的。從動(dòng)畫中期制作階段開始，可分為“計(jì)算機(jī)輔助制作方式”和“全計(jì)算機(jī)制作方式”兩種類型。

1.1 計(jì)算機(jī)輔助制作方式

傳統(tǒng)二維動(dòng)畫在原畫與中間畫繪制完成后還需復(fù)印在賽璐各上然后著色，非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力。使用計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫制作后，只需用掃描機(jī)將原畫和中間畫線稿存進(jìn)計(jì)算機(jī)，然后淸理線條，再按色彩指定的色彩上色即可。現(xiàn)在，二維動(dòng)畫出品數(shù)量最多的本，其動(dòng)畫制作公司多使用RETAS！pro、ANIMO等軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)著色。用計(jì)算機(jī)進(jìn)行著色作業(yè)可節(jié)省人量經(jīng)費(fèi)，如購(gòu)買膠片及顏料的費(fèi)用。但使用繪圖軟件著色時(shí)需注意，如果線沒有閉合連接在一起涂色時(shí)會(huì)溢出指定范圍。由于賽璐板是人工手繪可以無視接線，而依靠經(jīng)驗(yàn)來涂好接線繪制不明確的部位。但使用計(jì)算機(jī)著色，則需上色人員修正沒有連接在一起的線。

1.2 全計(jì)算機(jī)制作方式

所謂的“全計(jì)算機(jī)制作方式”，即指在動(dòng)畫中期制作階段，直接在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行原畫的制作，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成中間畫。如網(wǎng)絡(luò)上常見的Flash動(dòng)畫，在制作時(shí)直接在軟件中畫出相當(dāng)于原畫的關(guān)鍵幀，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成中間過渡的動(dòng)畫。還有諸如Autodesk公司的TooBoom、Animator、公司出品的Studio等，都是功能齊全的，適用于全計(jì)算機(jī)制作的二維動(dòng)畫軟件。這類軟件除卻具有繪圖功能和利用關(guān)鍵幀自動(dòng)生成中間畫的功能外，還具有畫面編輯、聲音編輯及影像合成編輯等強(qiáng)大功能。而且軟件本身可以連接配置具有壓力感應(yīng)功能的繪圖板，使繪畫者可以像在普通畫紙上那樣，描繪出具有粗細(xì)、濃淡變化的線條，營(yíng)造出具有手繪動(dòng)畫線條筆觸感覺的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫。

2 計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫的制作

三維動(dòng)畫，即指立體的動(dòng)畫，如傳統(tǒng)偶動(dòng)畫。本章將著重解析計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫制作技術(shù)的應(yīng)用。

使用計(jì)算機(jī)制作三維動(dòng)畫，腳本、分鏡頭設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、場(chǎng)景設(shè)計(jì)、前期錄音與傳統(tǒng)偶動(dòng)畫制作方式是一樣的，但模型的制作和后期的拍攝全部在計(jì)算機(jī)上完成。用計(jì)算機(jī)制作三維動(dòng)畫基本上分為建模、賦材質(zhì)和貼圖、三維故事版，動(dòng)畫效果設(shè)置、架設(shè)燈光和攝影機(jī)、這染等步驟。

2.1 建模

就是利用計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫軟件提供的基本幾何形體或線條、曲面等來創(chuàng)造動(dòng)畫角色或動(dòng)畫場(chǎng)景的模型，相當(dāng)于傳統(tǒng)偶動(dòng)畫中手工制作模型的步驟，只不過是在計(jì)算機(jī)中完成。建模是三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的第一個(gè)步驟，也是一部三維計(jì)算動(dòng)畫的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)定格動(dòng)畫中手工制作的模型角色，活動(dòng)受內(nèi)部骨架控制，動(dòng)作不是很靈活。計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫制作的模型不僅動(dòng)作靈活，模型本身還可以無限期循環(huán)使用，如果動(dòng)畫制作續(xù)集，制作成本會(huì)大幅度降低。

2.2 賦材質(zhì)和貼圖

所謂賦材質(zhì)是指賦予模型某種材質(zhì)屬性（如，石頭、金屬、塑料等），使模型表現(xiàn)出這種材料的顏色和質(zhì)感，讓人感覺模型像是用這種材質(zhì)做出來的。所謂貼圖，是指在模型表面“貼”上具有某種紋理或圖案的圖片。模型完成賦材質(zhì)和貼圖后，會(huì)擁有逼真的色彩、紋理和質(zhì)感。

2.3 骨骼蒙皮

為了使動(dòng)畫角色的表演逼真、流暢，對(duì)動(dòng)畫中需要?jiǎng)悠饋淼哪Ｐ瓦M(jìn)行骨骼的架設(shè)與設(shè)置。蒙皮就是將模型依附到骨骼上，讓骨骼帶動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)。

2.4 三維故事版

運(yùn)用三維模型根據(jù)腳本和分鏡做出清晰準(zhǔn)確的鏡頭規(guī)劃，包括動(dòng)畫角色的位置和動(dòng)作、鏡頭時(shí)間的長(zhǎng)短等。這一步相當(dāng)于二維動(dòng)畫中的構(gòu)圖，不過是以三維的方式來進(jìn)行的。

2.5 動(dòng)畫效果設(shè)置

動(dòng)畫效果設(shè)置是指設(shè)置模型在動(dòng)畫中的動(dòng)作，使模型進(jìn)行表演。使用計(jì)算機(jī)制作三維動(dòng)畫時(shí)，動(dòng)畫制作人員只需設(shè)置好關(guān)鍵傾，計(jì)算機(jī)便可自動(dòng)插值生成中間畫。

2.6 架設(shè)燈光和攝影機(jī)

計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫中的燈光和攝像機(jī)都是虛擬的，在電腦建設(shè)的場(chǎng)景模型中直接架設(shè)。計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫中放置好虛擬燈光后，可模擬真實(shí)世界的明暗色彩，產(chǎn)生光照和陰影效果。三維動(dòng)畫制作軟件中提供了各種燈光，動(dòng)畫工作者可選擇不同光源，調(diào)節(jié)光源的位置、強(qiáng)度、顏色等參數(shù)設(shè)置后，能營(yíng)造出動(dòng)畫所需的各種光環(huán)境效果。此外，在場(chǎng)景中架設(shè)好攝影機(jī)后，可得到模擬真實(shí)攝影機(jī)拍攝時(shí)從鏡頭中看到的畫面效果，生成攝影機(jī)試圖，從而制作出如同真實(shí)攝影機(jī)拍攝出的畫面效果。

2.7 渲染

渲染是計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫制作最后階段的工作，當(dāng)前期所有工作完成后，需要通過計(jì)算機(jī)誼染輸出以生成動(dòng)態(tài)的影像文件和圖像序列，并經(jīng)過特效、配音、后期編輯等處理后制成完整的動(dòng)畫作品。其實(shí)誼染之前的各個(gè)工序只是在建立動(dòng)畫的場(chǎng)景文件，即設(shè)定動(dòng)畫場(chǎng)景中角色的模型參數(shù)、材質(zhì)屬性參數(shù)、燈光參數(shù)、攝像機(jī)參數(shù)、動(dòng)畫的關(guān)鍵值等，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還需要將所有參數(shù)代入相關(guān)動(dòng)畫算法進(jìn)行運(yùn)算才能生成動(dòng)畫序列。道染的過程其實(shí)就是計(jì)算機(jī)進(jìn)行大量復(fù)雜運(yùn)算的過程，場(chǎng)景越復(fù)雜植染需要的時(shí)間也就越長(zhǎng)。

3 結(jié)論

綜上可知，用Animo制作動(dòng)畫是將預(yù)先繪制在紙的畫稿掃描進(jìn)電腦后進(jìn)行著色，畫的尺寸會(huì)根據(jù)鏡頭是長(zhǎng)鏡頭、中鏡頭、或特寫鏡頭分為三種，動(dòng)畫丄作人員會(huì)拿到這三種鏡頭的指南以確保畫出正確的角色比例。而運(yùn)用Flash、CelAction制作的計(jì)算機(jī)—維動(dòng)畫，是直接在電腦中用一個(gè)比例畫的，這就意味著一個(gè)原本是特寫的鏡頭以很容的改為中鏡頭或長(zhǎng)鏡頭。背景如同一個(gè)虛擬的布景，鏡頭中分布著角色與道具，然后攝影機(jī)鏡頭依據(jù)分鏡提供的框架框取定位，然后幵始設(shè)置動(dòng)畫。從這一角度來看，此種技術(shù)類似傳統(tǒng)定格動(dòng)畫的攝影，而不像傳統(tǒng)的二維“平面”動(dòng)畫。計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫省略了傳統(tǒng)偶動(dòng)畫中手工制作模型的步驟，直接運(yùn)用計(jì)算機(jī)二維動(dòng)畫軟件在電腦中創(chuàng)造動(dòng)畫角色、動(dòng)畫場(chǎng)景的模型，相當(dāng)于在計(jì)算機(jī)中完成傳統(tǒng)的定格動(dòng)畫。計(jì)算機(jī)動(dòng)的應(yīng)用給傳統(tǒng)定格動(dòng)畫帶來了方便與快捷，但同時(shí)也給傳統(tǒng)定格動(dòng)畫造成了巨大的沖擊。

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