陳冠男

摘 要：CG技術(shù)作為新興發(fā)展的動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)，依靠于技術(shù)的進(jìn)步。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是日新月異的，運(yùn)用在CG動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中的技術(shù)也在不停地更新?lián)Q代。本文就探討一下在CG動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中開(kāi)始廣泛運(yùn)用的新技術(shù)們，為大眾講解一下在熒幕背后的這些看不見(jiàn)摸不著的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：CG技術(shù)；動(dòng)畫(huà)制作；新科技研究

一、CG技術(shù)的歷史發(fā)展

（一）軟硬件設(shè)施的發(fā)展

在過(guò)去二十年里，CG動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)也在不斷的更新，在1994年如果想要像今天一樣使用計(jì)算機(jī)技術(shù)合成一個(gè)CG模型則需要一筆令人咂舌的巨大投資。一整套的工作站、監(jiān)視器、一整條的高速磁盤(pán)系統(tǒng)與視頻磁盤(pán)記錄機(jī)還要有Illusion、Matador、Flint等處理軟件。整套的價(jià)格在當(dāng)年需要約合人民幣一百二十六萬(wàn)元。到了現(xiàn)在要先買(mǎi)一套與上述功能相似的設(shè)備只需要十年前的零頭。

在軟件方面價(jià)格也大大降低，在1994年，要想買(mǎi)一套Softimage、Alias或Wavefront公司的3D軟件的拷貝就要花六十萬(wàn)人民幣。而現(xiàn)在要想買(mǎi)一套他們的3D軟件Maya的報(bào)價(jià)是兩萬(wàn)人民幣（盡管Alias公司發(fā)展得很好，但現(xiàn)在已被歐特克公司收購(gòu)，歸歐特克所有），較高端版本的售價(jià)大約在七萬(wàn)人民幣左右。在XSI公司有一種更加便宜的軟件，售價(jià)只有一千五百塊。在網(wǎng)絡(luò)上甚至還流通有一種開(kāi)源免費(fèi)的3D程序包即Blender?，F(xiàn)在在市場(chǎng)上最貴的3D應(yīng)用軟件是由Side Effects軟件公司開(kāi)發(fā)的Houdini，該系列產(chǎn)品的價(jià)格約為十五萬(wàn)人民幣。

（二）專(zhuān)業(yè)化發(fā)展

隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在一些公司已將軟件進(jìn)行了細(xì)化與技術(shù)更新，其專(zhuān)業(yè)化愈發(fā)成熟。在使用電腦動(dòng)畫(huà)來(lái)完成創(chuàng)作工作時(shí)，可以為電影動(dòng)畫(huà)行業(yè)提供高度專(zhuān)業(yè)化的服務(wù)?，F(xiàn)在已經(jīng)可以使用3D應(yīng)用程序可制作出完整的電腦形象化立體圖像，該軟件同樣簡(jiǎn)明易操作，實(shí)際上是直接針對(duì)動(dòng)畫(huà)制作者的、為動(dòng)畫(huà)制作人員編寫(xiě)的應(yīng)用程序。以Antic Pre-viz創(chuàng)作軟件為例子，其中一款就是形象化預(yù)審視的軟件，它是建立在實(shí)時(shí)游戲引擎技術(shù)和動(dòng)作行為數(shù)學(xué)相結(jié)合的基礎(chǔ)上。該軟件提供了大量布景、道具和人物角色組成的資料庫(kù)，動(dòng)畫(huà)制作人員可以從資料庫(kù)中調(diào)出需要用的圖片，放入虛擬場(chǎng)景中，導(dǎo)演可以通過(guò)鼠標(biāo)的簡(jiǎn)單操作對(duì)角色和對(duì)白臺(tái)詞進(jìn)行定位。一旦全部角色按照導(dǎo)演指定的方式確定下來(lái)，整個(gè)場(chǎng)景就可用多臺(tái)電腦從任意視點(diǎn)記錄下來(lái)，然后回放完成的預(yù)審視素材。可能在不久的將來(lái)，就有可能用形象化預(yù)審視的方法提前試驗(yàn)導(dǎo)演的試想，這種方法不用耗費(fèi)太多資金與

時(shí)間[1]。

（三）新技術(shù)給與創(chuàng)作者更多的能力

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展以來(lái)GC動(dòng)畫(huà)行業(yè)也更新了多項(xiàng)的新技術(shù)對(duì)CG行業(yè)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用，也刺激了行業(yè)從業(yè)者與創(chuàng)作者的能力。下文就以自動(dòng)形態(tài)生成系統(tǒng)與粘結(jié)和反向運(yùn)動(dòng)學(xué)技術(shù)為例子簡(jiǎn)要分析一下：

自動(dòng)形態(tài)生成系統(tǒng)（automatic motphing system），該技術(shù)能夠在關(guān)鍵幀之間生成各種透明的動(dòng)畫(huà)片（cels），在這樣的情況下就不會(huì)出現(xiàn)銜接不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象。這項(xiàng)技術(shù)還能保證獲得自由組合形式的2D卡通片組合空間。在傳統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中是慢慢地插入動(dòng)畫(huà)，而對(duì)電腦編程人員來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的作法要比從頭編寫(xiě)一個(gè)軟件還要困難。

第二項(xiàng)新技術(shù)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)2D挖剪動(dòng)畫(huà)數(shù)字版所引入的粘結(jié)和反向運(yùn)動(dòng)學(xué)（inverse kinematics或稱(chēng)IK）技術(shù)。反向運(yùn)動(dòng)學(xué)的應(yīng)用在3D CG領(lǐng)域一直在進(jìn)行研究，最近才實(shí)現(xiàn)了構(gòu)想并成為產(chǎn)品。反向運(yùn)動(dòng)學(xué)應(yīng)用程序能保證2D卡通片中木偶被挖剪出的部分連結(jié)在一起，打個(gè)比方，在根據(jù)手臂每一段的長(zhǎng)度和連結(jié)特點(diǎn)計(jì)算出手臂各部分的轉(zhuǎn)動(dòng)和彎曲去完成各種動(dòng)作，控制對(duì)角色手臂的拉伸的過(guò)程中，它能自動(dòng)定位整個(gè)手臂，不需要激活組成手臂的每個(gè)單獨(dú)的部件。這項(xiàng)新技術(shù)具有十分巧妙的功能，能保持黑色的邊界線始終圍繞著角色的關(guān)節(jié)，即使當(dāng)被挖剪的部分旋轉(zhuǎn)也能連接在一塊。與其一塊搭載的運(yùn)動(dòng)適配軟件也是一種工具，但嚴(yán)格來(lái)講，其不屬于內(nèi)容創(chuàng)作工具，但是對(duì)于內(nèi)容創(chuàng)作來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是不可缺少的輔助工具。這項(xiàng)功能使電腦生成的圖像和合成能夠添加到創(chuàng)作內(nèi)容中去，制作出生動(dòng)活潑的圖像[2]。

二、在動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中的CG技術(shù)與新科技

依照視覺(jué)特效能夠?qū)?dòng)畫(huà)制作技術(shù)劃分為3D動(dòng)畫(huà)與2D動(dòng)畫(huà)。三維動(dòng)畫(huà)又可以叫3D動(dòng)畫(huà)，使用三維的圖像來(lái)進(jìn)行制作，電腦給動(dòng)畫(huà)制作人員提供相應(yīng)的制作媒介與XYZ軸形成的虛擬三維空間，在這個(gè)虛擬空間里可以定位各個(gè)制作目標(biāo)的大小方位與尺寸，在之后就可以由制作者完成各個(gè)材料所組合成的動(dòng)畫(huà)形象。在一部3D動(dòng)畫(huà)中建模、燈光、動(dòng)畫(huà)調(diào)整，后期渲染等都是通過(guò)電腦來(lái)進(jìn)行完成。3D動(dòng)畫(huà)是現(xiàn)代科學(xué)電腦技術(shù)與繪畫(huà)藝術(shù)共同的結(jié)晶，是高科技的體現(xiàn)，通過(guò)電腦可以使動(dòng)畫(huà)制作人員在虛擬世界馳騁的靈感，通過(guò)想象將夢(mèng)境融入現(xiàn)實(shí)。

（一）光影表現(xiàn)科技與空間表現(xiàn)技術(shù)

在光影方面光影表現(xiàn)科技是通過(guò)光影的變化來(lái)進(jìn)行情境之間的氛圍制作與主角心情的把控，在2D創(chuàng)作時(shí)只有通過(guò)手繪人員的不停工作才能略微達(dá)到這個(gè)水平，而在3D技術(shù)下就可以節(jié)省大量人工，達(dá)到表現(xiàn)情境的藝術(shù)張力。

空間與動(dòng)態(tài)的表現(xiàn)在2D時(shí)代要想進(jìn)行角色與場(chǎng)景的融合是相當(dāng)困難的，人物與場(chǎng)景之間十分呆板，互動(dòng)較少，即便是進(jìn)行了場(chǎng)景間的互動(dòng)也毫不流暢，長(zhǎng)期以往2D動(dòng)畫(huà)也漸漸無(wú)法滿足觀眾們的需要。要想直觀的表現(xiàn)出空間的互動(dòng)就得依賴于CG技術(shù)的虛擬空間，在這個(gè)空間內(nèi)人物就可以完成各種視角間的互相轉(zhuǎn)換，達(dá)到以假亂真的效果[3]。

（二）鏡頭表現(xiàn)科技和現(xiàn)代自動(dòng)上色科技

鏡頭表現(xiàn)與美術(shù)關(guān)聯(lián)度頗高。在3D動(dòng)畫(huà)下幾乎完美的達(dá)到藝術(shù)渲染的效果，將動(dòng)畫(huà)語(yǔ)言進(jìn)行了延伸，運(yùn)用虛擬空間技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中無(wú)法做到的鏡頭拍攝手法。

在長(zhǎng)久以來(lái)，各個(gè)動(dòng)畫(huà)發(fā)達(dá)的國(guó)家都在利用外部資源，通俗地講就是經(jīng)常將動(dòng)畫(huà)透明片和上色的工作轉(zhuǎn)移到國(guó)外，即轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國(guó)家進(jìn)行原始外包，其中有些重要的動(dòng)畫(huà)故事片和電視動(dòng)畫(huà)系列片也會(huì)被送到國(guó)外制作，主要原因還是發(fā)展中國(guó)家的勞動(dòng)力便宜。在動(dòng)畫(huà)工藝中大量乏味、機(jī)械化令人生厭的工作與處理都是在大型工廠的環(huán)境中進(jìn)行的，現(xiàn)在發(fā)展中國(guó)家的設(shè)備也正在改進(jìn)，開(kāi)始使用最新的數(shù)字著色系統(tǒng)輸出，這種新技術(shù)旨在盡可能多地替代動(dòng)畫(huà)工藝中這部分龐大的手工工作。新技術(shù)引導(dǎo)著動(dòng)畫(huà)工藝的自動(dòng)化，減少了發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)國(guó)外人力資源的依賴，從而保持對(duì)項(xiàng)目的創(chuàng)作控制，盡可能的少用人工，把寶貴的勞動(dòng)力從無(wú)聊的機(jī)械勞動(dòng)中解放出來(lái)[4]。

三、CG技術(shù)中的合作方面新科技

合作已成為目前CG行業(yè)最常說(shuō)的交流用詞，動(dòng)畫(huà)從業(yè)者們終于認(rèn)識(shí)到，由于市場(chǎng)的擴(kuò)大他們單獨(dú)一個(gè)制作組中無(wú)法在檔期內(nèi)完成任務(wù)。而內(nèi)容創(chuàng)作項(xiàng)目的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，軟件制作者們也必須考慮如何處理藝術(shù)家們創(chuàng)作的海量數(shù)據(jù)。這就涉及到了協(xié)作方面的問(wèn)題。在資產(chǎn)管理上使用基于計(jì)算機(jī)的管理工具，應(yīng)影視制作用和跟蹤所有的數(shù)字資產(chǎn)無(wú)論是由一個(gè)藝術(shù)家或多個(gè)藝術(shù)家創(chuàng)作的圖像、藝術(shù)品、素材、3D模型和動(dòng)畫(huà)文件等，而這些數(shù)據(jù)就以數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)形式儲(chǔ)存在大型、可分享的計(jì)算機(jī)服務(wù)器上。之后通過(guò)合作的方式將創(chuàng)作者們通過(guò)一個(gè)設(shè)備或與洲際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連的互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行很方便的實(shí)現(xiàn)資源共享。

在一些主要的軟件生產(chǎn)公司已經(jīng)在他們的軟件上致力于解決這個(gè)問(wèn)題。歐特克公司最近開(kāi)發(fā)的的合成系統(tǒng)采取了模塊化的合作方式，允許創(chuàng)作者們共享同一素材，并且很容易把拍攝和投影的動(dòng)畫(huà)旋轉(zhuǎn)遮片發(fā)送出去。歐特克還把資產(chǎn)管理和跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)他們的主要的軟件3 dsmax的應(yīng)用程序中，并允許終端用戶免費(fèi)使用跟蹤系統(tǒng)。各個(gè)動(dòng)畫(huà)制作者與動(dòng)畫(huà)制作公司將重要的協(xié)作和數(shù)據(jù)庫(kù)工具建立到制片級(jí)的產(chǎn)品中。Adobe在其軟件產(chǎn)品中也采取了同樣的方式，他們提供的制片制作軟件具有互相交流的功能，并且在其他軟件的擴(kuò)展范圍內(nèi)，共享所有不同的成像與合成；編輯和發(fā)行應(yīng)用程序。甚至連低端的3D程序包都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)成為內(nèi)置的協(xié)作工具[5]。

而使用遠(yuǎn)程工作方式則可以引導(dǎo)越來(lái)越多的工作者們通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)工作。在國(guó)外創(chuàng)辦的No Strings Attached Ltd公司，以無(wú)人化辦公而聞名，其最近承接的3個(gè)項(xiàng)目都是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程工作者合作完成的。辦公室里除了老板他自己，沒(méi)有其它人。他使用免費(fèi)的互聯(lián)網(wǎng)聊天、打電話、召集他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)會(huì)、使用文件傳輸協(xié)議服務(wù)器交換文件，使工作不斷進(jìn)展，直到令人滿意、獲得通過(guò)為止。在近10個(gè)月的時(shí)間里，他為各個(gè)國(guó)家的影視頻道成功地傳輸了兩個(gè)1小時(shí)的記錄片節(jié)目，共傳輸成功了100多個(gè)鏡頭。遠(yuǎn)程工作方式變得越來(lái)越普遍，這就是在新科技下動(dòng)畫(huà)從業(yè)者們新的辦公方式。

四、結(jié)論

隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步CG制作技術(shù)也跟著在不斷創(chuàng)新，這項(xiàng)技術(shù)好與不好在最后還是要觀眾們進(jìn)行評(píng)判，在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作者們也能便捷快速的進(jìn)行合作，使得CG技術(shù)更好地利用起來(lái)。CG技術(shù)讓人類(lèi)的想象長(zhǎng)上翅膀在熒屏上馳騁，從藝術(shù)的視角給予觀眾們極大的震撼。CG技術(shù)的發(fā)展必定會(huì)推動(dòng)動(dòng)畫(huà)技術(shù)的持續(xù)更新。

參考文獻(xiàn)：

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[4]王苗苗.虛實(shí)平衡中的趣味[D].湖南工業(yè)大學(xué)，2009.

[5]徐倩.定格動(dòng)畫(huà)電影中光影與材質(zhì)的視覺(jué)藝術(shù)[D].南京藝術(shù)學(xué)院，2009.