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        給動(dòng)畫創(chuàng)作插上數(shù)學(xué)運(yùn)算的翅膀

        2020-09-27 23:02:21費(fèi)英余波郭麗莉
        電腦知識與技術(shù) 2020年23期
        關(guān)鍵詞:規(guī)律性隨機(jī)性

        費(fèi)英 余波 郭麗莉

        摘要:After Effects是影視后期合成與動(dòng)畫創(chuàng)作的專業(yè)軟件,AE表達(dá)式是AE特效制作的高階技術(shù),本文著重探討了適宜表達(dá)式創(chuàng)作的三種動(dòng)畫類型,并總結(jié)了AE表達(dá)式在具有時(shí)空規(guī)律性與隨機(jī)性以及多元素間交互驅(qū)動(dòng)和制約這三類動(dòng)畫類型方面的實(shí)踐體會(huì)。

        關(guān)鍵詞:After Effects;AE表達(dá)式;表達(dá)式動(dòng)畫;時(shí)空節(jié)奏;規(guī)律性;隨機(jī)性;

        中圖分類號:TP317? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

        文章編號:1009-3044(2020)23-0171-02

        1 AE動(dòng)畫表達(dá)式的簡介

        在傳統(tǒng)理解上,數(shù)學(xué)編程是邏輯思維主導(dǎo),而動(dòng)畫創(chuàng)作更多的是形象思維的產(chǎn)物,數(shù)學(xué)編程在影視動(dòng)畫制作領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,擴(kuò)展了動(dòng)畫創(chuàng)作的手段,推動(dòng)著動(dòng)畫、特效制作的速度和自由度極大提高。After Effects作為影視后期合成和動(dòng)畫創(chuàng)作的專業(yè)軟件,主要通過AE表達(dá)式實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算和動(dòng)畫制作的聯(lián)接。

        AE表達(dá)式本質(zhì)上是一小段軟件代碼,通過主菜單【動(dòng)畫】→【添加表達(dá)式】命令,可將其添加給任意可進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)置的屬性。它的計(jì)算結(jié)果可確定某一特定時(shí)間點(diǎn)單個(gè)元素對應(yīng)屬性的值,優(yōu)先級別高于關(guān)鍵幀。表達(dá)式的功能強(qiáng)大,許多優(yōu)秀的AE作品,通過表達(dá)式與關(guān)鍵幀、特效插件的配合實(shí)現(xiàn)了令人驚嘆的效果。

        2 適宜用AE表達(dá)式創(chuàng)作的動(dòng)畫類型

        實(shí)踐工作中,以下三種類型的動(dòng)畫更適宜用表達(dá)式創(chuàng)作。一是極富變化規(guī)律的動(dòng)畫,二是極不富規(guī)律的隨機(jī)動(dòng)畫,三是動(dòng)畫元素或?qū)傩蚤g存在交互驅(qū)動(dòng)或牽制關(guān)系的動(dòng)畫。

        2.1 極富變化規(guī)律的動(dòng)畫

        不論是平面設(shè)計(jì)還是動(dòng)畫創(chuàng)作中,排列與重復(fù)是設(shè)計(jì)的常用法則。工作中常需搭建在時(shí)間和空間排列上極富規(guī)律的動(dòng)畫場景,如時(shí)空的周期變化和等差變化,形態(tài)符合某種數(shù)學(xué)變化規(guī)律的動(dòng)畫等。

        時(shí)空周期變化動(dòng)畫:如鐘表指針運(yùn)動(dòng)、人或動(dòng)物行走、活塞運(yùn)動(dòng)等等,都屬于有明顯運(yùn)行周期規(guī)律的動(dòng)畫,如圖1。動(dòng)畫參數(shù)的變化符合數(shù)學(xué)周期函數(shù)規(guī)律的應(yīng)用,如圖2所示。

        時(shí)空等差排列動(dòng)畫:包括時(shí)間等差和空間等差兩個(gè)概念。時(shí)間等差動(dòng)畫,典型的指一組元素的運(yùn)行軌跡相同,呈現(xiàn)方式一致,僅在時(shí)間線上以相同的間隔差開,呈現(xiàn)出一組元素排列出現(xiàn)的動(dòng)畫形式。如圖3所示;空間等差動(dòng)畫常見的有空間位置、旋轉(zhuǎn)角度上的等差變化,可在二維和三維空間上實(shí)現(xiàn),如圖4、圖5所示。

        2.2 極不富規(guī)律的隨機(jī)變化

        隨機(jī)變化是適宜用表達(dá)式制作的第二種典型類型,由于屬性值變化的隨機(jī)性,通過傳統(tǒng)的關(guān)鍵幀方法設(shè)定極為煩瑣,而擅用表達(dá)式中的隨機(jī)函數(shù)random和隨機(jī)擺動(dòng)方法wiggle,可高效的仿真物理世界中的隨機(jī)變化。此類動(dòng)畫常見的有特效光斑強(qiáng)度的隨機(jī)變化、粒子大小的隨機(jī)發(fā)生、文本元素內(nèi)容的隨機(jī)跳動(dòng)、三維場景中點(diǎn)光源的隨機(jī)閃爍、攝像機(jī)的震動(dòng)等等。

        2.3 動(dòng)畫元素或?qū)傩蚤g存在交互驅(qū)動(dòng)或牽制關(guān)系的動(dòng)畫

        在動(dòng)畫屬性間存在明顯的交互控制或驅(qū)動(dòng)關(guān)系的動(dòng)畫類型,而這種驅(qū)動(dòng)和牽制關(guān)系又不能簡單地通過屬性鏈接或父子關(guān)系來完成,其間的關(guān)聯(lián)有時(shí)還需判斷一些前提條件。這時(shí),AE表達(dá)式就成了唯一的實(shí)現(xiàn)途徑。

        這類動(dòng)畫比較典型的有:齒輪傳動(dòng)動(dòng)畫中大小齒輪旋轉(zhuǎn)的速度與每個(gè)齒輪的半徑的正比關(guān)系;仿真小景深攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫時(shí),場景中各元素的清晰程度變化與該層與攝像機(jī)焦點(diǎn)的距離相關(guān);通過音樂頻率大小控制粒子發(fā)射速率,形成可視的音樂波形動(dòng)畫等。

        3 AE表達(dá)式在三種特定類型動(dòng)畫中的實(shí)踐應(yīng)用

        以下通過一個(gè)綜合的實(shí)例進(jìn)一步加深對AE表達(dá)式直觀體驗(yàn)。

        實(shí)例中,運(yùn)用表達(dá)式分別實(shí)現(xiàn)了場景中圖片元素在三維空間上的沿Z軸的等差排列,光斑特效插件強(qiáng)度的隨機(jī)變化,圖片的透明度隨著與攝像機(jī)的距離變化而逐漸變大。它們分別代表動(dòng)畫創(chuàng)作中極富規(guī)律,極不富規(guī)律、動(dòng)畫屬性間互相驅(qū)動(dòng)制約這三類適宜用AE表達(dá)式創(chuàng)作的動(dòng)畫類型,具體效果如圖6所示。其制作思路和步驟如下。

        3.1 搭建動(dòng)畫基礎(chǔ)場景

        在網(wǎng)上收集實(shí)例展示的圖片素材,并通過Photoshop或Acdsee等圖像處理軟件統(tǒng)一其分辨率和尺寸。創(chuàng)建AE工程文件,將所有圖片導(dǎo)入至工程中。新建合成 “表達(dá)式綜合實(shí)例”, 采用高清HD1080預(yù)設(shè),分辨率1920*1080,幀速率取25fps,時(shí)間長度10秒。把系列圖片拖曳到合成中,并將所有的圖片圖層轉(zhuǎn)換為3D圖層。

        3.2 實(shí)現(xiàn)圖片素材在Z軸向上的自動(dòng)等距排列

        1) 創(chuàng)建一個(gè)空層,起名 “control”,添加表達(dá)式特效“滑塊控制”,“滑塊”值設(shè)為3600(Z軸上的間隔,可實(shí)時(shí)調(diào)整)。

        2) 選圖片1,在position屬性上添加動(dòng)畫表達(dá)式,具體代碼如表1所示。

        3) 選好position屬性,執(zhí)行【動(dòng)畫】→【保存動(dòng)畫預(yù)設(shè)】 命令,起名arrangeZ.ffx。

        4) 選中所有圖片,執(zhí)行【動(dòng)畫】→【應(yīng)用動(dòng)畫預(yù)設(shè)】命令,選取自定義的arrangeZ.ffx預(yù)設(shè)。則每一個(gè)圖片自動(dòng)按照設(shè)計(jì)好的間隔沿Z軸均勻分布。

        3.3 實(shí)現(xiàn)圖片透明度隨著自身與攝像機(jī)的距離變化智能變化

        5) 創(chuàng)建攝像機(jī),選單節(jié)點(diǎn)攝像機(jī), 50毫米鏡頭,開啟景深,光圈設(shè)為2.4,保證鏡頭具備小景深效果,按動(dòng)畫場景需求調(diào)整攝像機(jī)角度。

        6) 再次選取圖片1,在透明度屬性上,添加表達(dá)式,代碼如表2所示。

        7) 選擇透明度屬性,將透明度的動(dòng)畫也預(yù)存為動(dòng)畫預(yù)設(shè),起名“opacity_distance”,并應(yīng)用到所有圖片圖層。

        3.4 實(shí)現(xiàn)背景鏡頭光斑的隨機(jī)閃爍

        8) 新建一純色圖層,黑色,在其上添加AE鏡頭光暈插件Optical Flares特效。

        9) 在特效的強(qiáng)度屬性上添加表達(dá)式,wiggle(10,80),則光斑自動(dòng)以每秒10次的頻率,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度上下不超過80的隨機(jī)閃爍。

        至此,我們通過一個(gè)綜合實(shí)例成功展示了用AE表達(dá)式的典型應(yīng)用,其間,還應(yīng)用了自定義的動(dòng)畫預(yù)設(shè),為場景中的代碼重復(fù)錄入找到了一個(gè)輕松實(shí)現(xiàn)的途徑。

        4 AE表達(dá)式應(yīng)用的實(shí)踐體會(huì)

        在實(shí)踐中,一些理解上的問題時(shí)常困擾初學(xué)者,有時(shí)甚至動(dòng)搖了其繼續(xù)鉆研表達(dá)式的信心。具體如下。

        4.1 關(guān)于表達(dá)式的作用機(jī)制

        主要體現(xiàn)在對賦值號“=”的理解困惑。首先,表達(dá)式不同于腳本,它不負(fù)責(zé)告訴電腦執(zhí)行什么操作,只負(fù)責(zé)計(jì)算出一個(gè)值賦予所選的動(dòng)畫屬性。因此AE表達(dá)式結(jié)束時(shí)不需要使用“=”號執(zhí)行屬性賦值操作,最后一行代碼計(jì)算出來的結(jié)果將自動(dòng)賦予動(dòng)畫屬性。而“=”號則多用于在多行表達(dá)式的中間過程中為臨時(shí)變量賦值。

        4.2 表達(dá)式與關(guān)鍵幀動(dòng)畫的交互作用

        表達(dá)式的優(yōu)先級高于關(guān)鍵幀動(dòng)畫,并不意味表達(dá)式動(dòng)畫與關(guān)鍵幀設(shè)置毫無瓜葛。在許多情況下,表達(dá)式需要與關(guān)鍵幀密切配合,以實(shí)現(xiàn)精巧的動(dòng)畫設(shè)計(jì)。如追隨動(dòng)畫中,表達(dá)式需調(diào)用特定時(shí)間自身屬性值參與運(yùn)算,而自身屬性值可由關(guān)鍵幀事先確定;在周期循環(huán)動(dòng)畫中,常用到的loopOut、loopIn等循環(huán)函數(shù)需調(diào)用關(guān)鍵幀的位置以確定循環(huán)的時(shí)間范圍等。

        4.3 關(guān)于代碼復(fù)用問題

        AE動(dòng)畫表達(dá)式中雖然沒有公共函數(shù)庫,全局函數(shù)和全局變量的概念,卻為代碼復(fù)用提供了一些替代解決方案。如全局變量功能,可創(chuàng)建空層,作為動(dòng)畫參數(shù)控制層,在其上添加表達(dá)式特效,如“滑塊控制” “角度控制”等,實(shí)現(xiàn)全局參數(shù)傳遞功能。公用函數(shù)的作用可通過“存貯自定義動(dòng)畫預(yù)設(shè)”來替代實(shí)現(xiàn),差別在于除程序代碼外,AE會(huì)將所選屬性的關(guān)鍵幀信息一并保存。

        5 小結(jié)

        AE表達(dá)式在后期影視特效制作中的合理應(yīng)用,不僅能提高特效制作的效率,更重要的是為動(dòng)畫制作插上了數(shù)學(xué)運(yùn)算的翅膀,為創(chuàng)作者提供更自由廣闊的平臺。同時(shí),也對創(chuàng)作者的素養(yǎng)能力提出更高的要求。我們既要堅(jiān)持對藝術(shù)美感的終生修煉,更不能放棄對技術(shù)認(rèn)知的深入鉆研。我們要掌握好AE表達(dá)式這個(gè)動(dòng)畫創(chuàng)作的利器,在不斷學(xué)習(xí)、觀摩和試驗(yàn)中提高AE動(dòng)畫的創(chuàng)作水平。

        參考文獻(xiàn):

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        [4] Trish Meyer,Chris meyer. After Effects完全解析[M].北京:人民郵電出版社,2017:178-200.

        【通聯(lián)編輯:唐一東】

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