倪泰樂

（四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610000）

我國(guó)動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)與國(guó)外動(dòng)畫發(fā)展相比而言，動(dòng)畫的繪制效率低、缺乏創(chuàng)意，此外，專業(yè)的制作設(shè)備也是制約發(fā)展瓶頸。國(guó)內(nèi)動(dòng)畫制作一分鐘需要花費(fèi)2萬元的成本，而且有80%以上是工人和時(shí)間成本，因而，制作人員在動(dòng)畫的渲染過程中耗費(fèi)大量時(shí)間。倘若采用通用的制作平臺(tái)，在一臺(tái)4核主機(jī)上的單幀渲染時(shí)間大約為1～4小時(shí)，顯然這一速度顯然不能夠滿足動(dòng)畫的實(shí)際制作需求；使用渲染農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行集群渲染，會(huì)增加制作成本，降低動(dòng)畫制作產(chǎn)出效率。游戲引擎的介入，能夠利用游戲引擎的即時(shí)渲染技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的演示動(dòng)畫創(chuàng)作流程進(jìn)行合理優(yōu)化，可調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，節(jié)約人力成本，提高渲染質(zhì)量，加快產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度。

一、游戲引擎制作動(dòng)畫的原理

游戲引擎不斷升級(jí)，到目前已經(jīng)集成了多種功能模塊在其中，拿unity3d 為例里面集合了粒子系統(tǒng)、燈光、特效等眾多模塊，并支持多種語言開發(fā)。從對(duì)環(huán)境燈光調(diào)節(jié)到室內(nèi)燈光的布置，從粒子特效的創(chuàng)建到粒子外部替換圖片的編輯，從動(dòng)畫骨骼導(dǎo)入到自定義骨骼碰撞系統(tǒng)的設(shè)置，都集成到一起。此外還有g(shù)ui 圖形界面編輯插件的支持。游戲引擎仿佛一個(gè)包含了眾多功能的動(dòng)畫合成設(shè)備，為我們最終的優(yōu)質(zhì)動(dòng)畫輸出打下了基礎(chǔ)。

二、游戲引擎制作動(dòng)畫的方法

（一）模型及動(dòng)畫制作

采用游戲引擎制作動(dòng)畫可以通過三維掃描技術(shù)進(jìn)行模型的獲取，也可以通過數(shù)字雕刻技術(shù)得到相應(yīng)的角色模型、對(duì)人物賦予材質(zhì)并且貼圖，給角色模型綁定一定骨骼或采用動(dòng)作捕捉系統(tǒng)，創(chuàng)建相應(yīng)地骨骼動(dòng)畫，進(jìn)而導(dǎo)入到三維場(chǎng)景。3DS MAX 中提供了多種建模方式，其中有多邊形建模、曲面建模、雕刻建模，可以說，這兩種建模的方式相對(duì)而言得到的模型細(xì)節(jié)會(huì)更多，也會(huì)更精致，但是模型的面數(shù)得不到控制。所以在模型制作完之后我們會(huì)使用3dmax、modo或者zbrush 自帶的拓?fù)涔δ苓M(jìn)行模型的重建，得到一個(gè)面熟相對(duì)較低的模型，然后通過法線貼圖的烘焙就可以得到一個(gè)高精度的帶有凹凸細(xì)節(jié)的紋理。

當(dāng)人有些用戶更喜歡通過一個(gè)傳統(tǒng)的球體或者立方體進(jìn)行模型的搭建，通過3dmax 等三維制作工具提供的擠出、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)、倒角等工具進(jìn)行模型的創(chuàng)建。這種方法能有效地控制模型的面數(shù)及進(jìn)行合理的布線分配，但相對(duì)制作效率較低。［1］

（二）游戲引擎的動(dòng)畫制作

利用引擎制作動(dòng)畫時(shí)，動(dòng)畫分為兩個(gè)大的板塊一個(gè)是物體動(dòng)畫包含了風(fēng)、粒子、物體、角色等，一塊就是攝影機(jī)動(dòng)畫。在第一個(gè)模塊中我們可以將角色模型轉(zhuǎn)化為帶有動(dòng)作信息的fbx 文件格式，并且將這些轉(zhuǎn)換后的格式導(dǎo)入到游戲的引擎中。創(chuàng)建三維場(chǎng)景，并為場(chǎng)景中物體添加紋理貼圖，在場(chǎng)景中加入相應(yīng)地角色模型。［2］在第二個(gè)模塊中我們將創(chuàng)建攝影機(jī)并且攝影機(jī)機(jī)位設(shè)置，其中攝影機(jī)機(jī)位包含了主視角，環(huán)繞大場(chǎng)景視角，路徑跟隨攝像機(jī)，腳本控制攝像機(jī)如模擬地震效果添加噪波控制器的攝像機(jī)等。

（三）游戲角色的動(dòng)作制作

角色的動(dòng)作目前的動(dòng)畫市場(chǎng)基本上分成兩種制作方式：一種是傳統(tǒng)的逐幀調(diào)整動(dòng)畫，主要應(yīng)用于較為夸張和難以完成的動(dòng)畫動(dòng)作制作過程中；另外一種是動(dòng)作捕捉動(dòng)畫，這種動(dòng)畫會(huì)邀請(qǐng)有專業(yè)基本功的演員進(jìn)行表演。例如，格斗明星或者武術(shù)替身或者芭蕾舞演員或者跑酷愛好者，來模擬不同場(chǎng)景不同角色的動(dòng)畫效果。然后通過攝像頭采集動(dòng)畫關(guān)鍵點(diǎn)到電腦中形成動(dòng)作數(shù)據(jù)庫(kù)，并可以實(shí)時(shí)的將動(dòng)作傳遞到模型上去。在游戲引擎中可以對(duì)骨骼動(dòng)作進(jìn)行融合處理，如我們只做了走路和奔跑的動(dòng)畫，通過引擎可以讓角色在兩組動(dòng)作之間協(xié)調(diào)的進(jìn)行切換。

三、游戲引擎制作動(dòng)畫的優(yōu)勢(shì)

3ds Max、modo、maya、xsi 等3D 制作軟件在動(dòng)畫制作領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，而早起的3dmax 也為我們帶來了不可想象的制作效果，隨著技術(shù)的革新，動(dòng)畫制作人也考慮對(duì)動(dòng)畫的流程進(jìn)行合理的規(guī)劃，當(dāng)今的信息化社會(huì)講究制作效率與制作質(zhì)量。這就促使我們通過游戲引擎完成動(dòng)畫制作成為今后的潮流。［3］

（一）實(shí)時(shí)修改技術(shù)

動(dòng)畫制作技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)從單機(jī)渲染技術(shù)推進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)渲染，并且各個(gè)城市也建立了自己軟件園區(qū)的渲染農(nóng)場(chǎng)供企業(yè)使用。現(xiàn)如今，游戲引擎制作動(dòng)畫能夠更加快速地對(duì)修改的模型場(chǎng)景燈光進(jìn)行判斷，游戲引擎具有即時(shí)渲染技術(shù)，方便我們實(shí)時(shí)的對(duì)光影效果，材質(zhì)質(zhì)感，特效效果進(jìn)行修改，節(jié)約大量的渲染時(shí)間成本。從而提高了我們對(duì)光影材質(zhì)判斷修改的時(shí)間，使我們?nèi)菀椎玫絻?yōu)秀的作品。

（二）不同風(fēng)格靈活切換

國(guó)產(chǎn)動(dòng)畫傳統(tǒng)動(dòng)畫在20世紀(jì)50、60年代中已經(jīng)做出了諸多探索，并且取得了很多成就。例如，我國(guó)早期的蝌蚪找媽媽開創(chuàng)了水墨動(dòng)畫的先河，葫蘆娃的裝飾風(fēng)格也給我們留下了深刻的印象。目前游戲引擎制作三維動(dòng)畫尚未有風(fēng)格動(dòng)畫的制作，隨著渲染引擎的不斷進(jìn)步可以像傳統(tǒng)動(dòng)畫那樣擁有自己的水墨材質(zhì)，皮影材質(zhì)等諸多藝術(shù)效果，但相信通過應(yīng)用及普及，游戲引擎制作三維動(dòng)畫的方法，及流程會(huì)得到廣泛的推廣，并逐漸凸顯出其卓越的商業(yè)價(jià)值，游戲引擎制作動(dòng)畫由于即時(shí)渲染效果逐漸達(dá)到電影級(jí)，可應(yīng)用于設(shè)備演示、醫(yī)療動(dòng)畫演示、傳統(tǒng)動(dòng)畫等商業(yè)項(xiàng)目前景廣闊。

四、結(jié)論

游戲引擎制作三維動(dòng)畫節(jié)約了大量的制作時(shí)間，具有較高的市場(chǎng)價(jià)值。但是，就國(guó)內(nèi)而言，游戲引擎制作動(dòng)畫仍舊是一個(gè)新的課題，其發(fā)展道路過程中不可避免會(huì)遇到一些問題。因此，制作人員需要進(jìn)行研究，從而積極推動(dòng)國(guó)產(chǎn)動(dòng)畫走向世界前列。

［1］ 李強(qiáng).基于游戲引擎技術(shù)的三維動(dòng)畫的制作研究［J］.科技展望，2014（21）.

［2］ 隋晏，曲延瑞.充分利用3DS MAX 應(yīng)用游戲引擎創(chuàng)建游戲和動(dòng)畫［J］.福建電腦，2008（6）.

［3］ 徐宇峰，劉秀珍，王革. 3D 游戲引擎構(gòu)架及游戲動(dòng)畫渲染技術(shù)［J］.電腦知識(shí)和技術(shù)，2008（7）.