劉 佳

?？诮?jīng)濟(jì)學(xué)院,海南海口 570000

三維仿真技術(shù)在動(dòng)畫中的應(yīng)用

劉 佳

?？诮?jīng)濟(jì)學(xué)院,海南?？?570000

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，整個(gè)世界都進(jìn)入了數(shù)字時(shí)代和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展不僅推動(dòng)了政治、經(jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展，還藝術(shù)視覺領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)技術(shù)也為動(dòng)畫制作帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)的二維動(dòng)畫的主體地位已漸漸被三維技術(shù)所取代。本文針對(duì)三維仿真技術(shù)的特點(diǎn)，分析其在動(dòng)畫制作中的運(yùn)用。

三維技術(shù)；質(zhì)感；視覺；動(dòng)畫

動(dòng)畫作為一種應(yīng)用廣泛的藝術(shù)形式，已經(jīng)在我們的日常生活中得到廣泛的普及，雖然動(dòng)畫作為一種藝術(shù)形式而存在的壽命不過(guò)百年，但它的起源卻非常悠遠(yuǎn)，可追溯到距今二三萬(wàn)年的遠(yuǎn)古時(shí)代。動(dòng)畫作為人類文明中的寶貴財(cái)富，是集現(xiàn)代性和復(fù)古性的藝術(shù)形式之一。如今隨著科技的不斷發(fā)展，動(dòng)畫技術(shù)已經(jīng)深入到我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)角落，在我們的生活中，尤其是娛樂(lè)消遣中占有極大的比重。動(dòng)畫技術(shù)變幻莫測(cè)，卻又與我們的生活緊密相連?，F(xiàn)代的動(dòng)畫，不僅僅只是作為一種藝術(shù)而存在，動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)也漸漸站穩(wěn)了腳根，得到了很好的發(fā)展。如今，由于電腦技術(shù)不斷向這高科技發(fā)展，動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)也深深受其影響，逐漸完成了由二維動(dòng)畫向三維動(dòng)畫的轉(zhuǎn)變。三維仿真技術(shù)為動(dòng)畫的發(fā)展提供了更廣闊的發(fā)展空間和更大的競(jìng)爭(zhēng)力。三維仿真技術(shù)在動(dòng)畫中的運(yùn)用，值得我們對(duì)其進(jìn)行深入的探討，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 三維仿真技術(shù)的含義

三維仿真技術(shù)即我們所稱的3D動(dòng)畫，隨著影視制作的需求和軟件技術(shù)的布點(diǎn)發(fā)展，三維仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并受到業(yè)界的歡迎。三維動(dòng)畫的制作模式如下：首先，設(shè)計(jì)師根據(jù)操作的實(shí)際需要，在計(jì)算機(jī)內(nèi)建立一個(gè)虛擬空間，虛擬空間建成后，按照腳本或者客戶需求，設(shè)計(jì)師對(duì)角色或者場(chǎng)景進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和表現(xiàn)，再依據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)人物、事物的動(dòng)作、狀態(tài)對(duì)其運(yùn)動(dòng)的方向和軌跡進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成后，再對(duì)人物進(jìn)行蒙皮、事物進(jìn)行細(xì)節(jié)的勾畫設(shè)計(jì)。在完成對(duì)人物和事物的塑造后，便可依據(jù)腳本來(lái)進(jìn)入運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，形成一個(gè)極具動(dòng)感和現(xiàn)實(shí)感的三維動(dòng)畫。

2 三維仿真技術(shù)的特點(diǎn)

1）對(duì)于無(wú)法完成的實(shí)景拍攝，三維動(dòng)畫可對(duì)其進(jìn)行模擬，以排除危險(xiǎn)因素；2）三維動(dòng)畫的制作不似實(shí)景拍攝，易受天氣及氣候的影響；3）對(duì)于操作人員的物性以及硬性技術(shù)要求較高可以用三維動(dòng)畫進(jìn)行模擬，降低成本 ；4）可進(jìn)行隨意變更，回爐再造周期短；5）對(duì)于實(shí)拍來(lái)說(shuō)，成本更易控制；6）通過(guò)三維動(dòng)畫代替危險(xiǎn)性較高的鏡頭 ；7）對(duì)無(wú)法重現(xiàn)的鏡頭進(jìn)行三維模擬；8）美化產(chǎn)品，達(dá)到特效制作；9）三維仿真技術(shù)制作時(shí)間與場(chǎng)景實(shí)拍相比較而言，時(shí)間長(zhǎng)，處理精細(xì)。并且制作越精細(xì)越逼真，成本越高。

3 三維仿真技術(shù)的在動(dòng)畫中的應(yīng)用

三維技術(shù)在動(dòng)畫制作中得以廣泛運(yùn)用，不僅僅是由于電腦技術(shù)以及軟件操作技術(shù)所帶來(lái)的便捷性，除此之外，三維技術(shù)在動(dòng)畫中的運(yùn)用突破了傳統(tǒng)二維技術(shù)制作的局限性，使屏幕內(nèi)的內(nèi)容更加豐富、更加動(dòng)感，并且能夠給人耳目一新的感覺，因此三維技術(shù)在畫面的制作中，得以更廣泛的推廣及運(yùn)用。[2]三維動(dòng)畫不僅僅是對(duì)于動(dòng)畫片的運(yùn)用，還可以用于廣告和電影電視劇的特效制作（如爆炸、煙霧、下雨、光效等）、特技（撞車、變形、虛幻場(chǎng)景或角色等）、廣告產(chǎn)品展示、片頭飛字等。

三維技術(shù)在動(dòng)畫的應(yīng)用中，主要是對(duì)現(xiàn)實(shí)事物的虛擬再造以及不存在事物的合理想象。由于三維動(dòng)畫存在著自身優(yōu)勢(shì)，被越來(lái)越頻繁地運(yùn)用到動(dòng)畫制作中。三維技術(shù)的發(fā)揮，使得動(dòng)畫領(lǐng)域得以不斷發(fā)展和拓展。

一部完整的動(dòng)畫制作不僅僅如我們?cè)跓赡簧峡吹降哪菢雍?jiǎn)單，總體上，動(dòng)畫制作分為前期策劃、中期制作、后期合成三個(gè)方面。[3]

在動(dòng)畫制作流程中，不論是前期策劃的劇本及角色的設(shè)置、中期制作中道具及場(chǎng)景的布置，還是后期合成中特效即片頭片尾的制作等等，都離不開三維技術(shù)的運(yùn)用。

3.1 三維技術(shù)在前期策劃中的運(yùn)用

制作短片之前，劇本的選擇非常重要。劇本決定了人物設(shè)計(jì)、情節(jié)結(jié)構(gòu)以及故事發(fā)展的主線和副線。在前期工作中，劇本確定后，根據(jù)劇情，制作人員會(huì)寫出文字分鏡頭，并對(duì)畫面與鏡頭進(jìn)行相應(yīng)的融合和分配，以使劇情連貫，構(gòu)成完整的敘事。在此期間，三維技術(shù)無(wú)需發(fā)揮太大作用，只用于動(dòng)畫完成之前，畫面效果以及人物形象的的預(yù)估作用等等。

3.2 三維技術(shù)在中期制作中的作用

在中期制作中，三維技術(shù)開始派上較大的用場(chǎng)。其中包括道具、角色的設(shè)計(jì)，角色骨骼的綁定、蒙皮等等。中期制作流程任務(wù)量龐大，場(chǎng)景的復(fù)雜程度、人物的個(gè)性化、道具的精確性都為三維技術(shù)的運(yùn)用提供了寬闊的空間。

在道具場(chǎng)景的設(shè)計(jì)工作中，主要運(yùn)用Polygon，NURNS，SUBDIV三種技術(shù)對(duì)道具進(jìn)行建模工作，并根據(jù)劇情以及故事的風(fēng)格，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的模型，與場(chǎng)景需求相匹配，在模型設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)充分利用三維技術(shù)。[4]刻畫出道具的棱角和輪廓，使物體看起來(lái)更鮮活、更接近實(shí)物。

在人物角色設(shè)計(jì)中，為了體現(xiàn)角色的個(gè)性化和人物特征，制作過(guò)程總共分為兩部分：首先利用三維技術(shù)進(jìn)行角色建模，其次利用三維技術(shù)進(jìn)行角色的材質(zhì)貼圖制作。在角色的建模過(guò)程中，不僅僅是對(duì)人物形象的設(shè)計(jì)，還有關(guān)于人體結(jié)構(gòu)、肢體運(yùn)動(dòng)、肌肉走勢(shì)等等，都應(yīng)注意變通。本項(xiàng)目中主要運(yùn)用的是Polygon技術(shù)，制作好人物模型后，在完成相應(yīng)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。

人物模型設(shè)計(jì)好后，要對(duì)骨骼進(jìn)行綁定，而后進(jìn)行人物的蒙皮，以達(dá)到仿真效果。在這一過(guò)程中，先從人物軀體的主干開始運(yùn)作，再經(jīng)由四肢、頭部，進(jìn)入Animation應(yīng)用，使用骨骼組建命令進(jìn)行骨骼的接合。在蒙皮環(huán)節(jié)，運(yùn)用pain-skin-weights-tool，對(duì)人物進(jìn)行蒙皮。蒙皮及骨骼設(shè)計(jì)完成后，即可對(duì)人物做出表情設(shè)定，肢體語(yǔ)言設(shè)置等等。

制作動(dòng)畫的過(guò)程中，主要是運(yùn)用三維技術(shù)完成，主要包括非線性動(dòng)畫、路徑動(dòng)畫、關(guān)鍵幀動(dòng)畫、驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫、運(yùn)動(dòng)捕捉等等。主要的技術(shù)運(yùn)用還是應(yīng)依據(jù)動(dòng)畫短片的特點(diǎn)、劇情走向、人物設(shè)置等等，挑選出與實(shí)際需求相適應(yīng)的三維技術(shù)。

3.3 三維技術(shù)在后期制作中的作用

后期制作主要包括特效和音效的制作渲染。在特效場(chǎng)景的制作環(huán)節(jié)中，主要是運(yùn)用After Effects工具制作與場(chǎng)景相符的特效現(xiàn)象，以豐富畫面，增加動(dòng)感。音效及合成相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要在音效剪輯軟件中輸入原材料，僅是適當(dāng)?shù)暮铣杉糨?，便可適用于動(dòng)畫中。

4 結(jié)論

隨著電腦技術(shù)的不斷發(fā)展，三維技術(shù)已在動(dòng)畫制作中得到了越來(lái)越廣泛和靈活的運(yùn)用。三維技術(shù)已經(jīng)深入了動(dòng)畫制作的整個(gè)流程之中，并以其高度的靈活性使得動(dòng)畫的特技制作越來(lái)越嫻熟，使動(dòng)畫具備了更好的品質(zhì)。在動(dòng)畫的發(fā)展歷程中，只有不斷投入三維技術(shù)的使用，使創(chuàng)造性的思維方式與精湛的三維技術(shù)相結(jié)合，方能不斷推進(jìn)動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用，從而呈現(xiàn)出更多的優(yōu)秀作品。

[1]王軍.動(dòng)畫技術(shù)大[J].兵器工業(yè)出版社,2011：35.

[2]王俊偉.3DMAX標(biāo)準(zhǔn)教程[J].清華大學(xué)出版社出版,2013：56.

[3]于鵬.PHOTOSHOP7.0[J].清華大學(xué)出版社出版, 2013：78.

[4]魏奇.數(shù)字角色與動(dòng)畫[J].海南出版社,2012：56.

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1674-6708（2015）138-0070-02

劉佳,研究生,講師,研究方向：計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)