談?wù)勅S動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

蘆　甜

[摘要]從電腦三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)的幾個(gè)不同角度做一些思考，并對(duì)三維動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行一定的總結(jié)和展望。

[關(guān)鍵詞]三維動(dòng)畫(huà) 制作技術(shù) 思考

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0310060－01

一、前言

電腦三維動(dòng)畫(huà)是目前國(guó)內(nèi)外電腦應(yīng)用的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。隨著軟件技術(shù)日新月異以及電腦硬件技術(shù)的高速發(fā)展，電腦三維動(dòng)畫(huà)已滲透到人們生活的各個(gè)角落。無(wú)論在科研、軍事、教育，還是在電影、廣告、藝術(shù)等領(lǐng)域，電腦三維動(dòng)畫(huà)都有著廣泛的應(yīng)用。

二、電腦動(dòng)畫(huà)技術(shù)的一些思考

（一）電腦動(dòng)畫(huà)技術(shù)與傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的比較

傳統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)是由畫(huà)師先在畫(huà)紙上手繪真人的動(dòng)作，然后再?gòu)?fù)制于卡通人物之上。電腦動(dòng)畫(huà)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它給人們提供了一個(gè)充分展示個(gè)人想像力和藝術(shù)才能的新天地。電腦動(dòng)畫(huà)技術(shù)從制作的角度看，主要涉及幾何造型技術(shù)和圖像處理技術(shù)。在電腦動(dòng)畫(huà)發(fā)展初期，人們進(jìn)行動(dòng)畫(huà)制作主要采用幾何造型技術(shù)，用幾何學(xué)方法來(lái)描述對(duì)象，使用計(jì)算機(jī)來(lái)產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)。但近年來(lái)，由于這種技術(shù)制作成本太高、費(fèi)工費(fèi)時(shí)，就開(kāi)始研究結(jié)合使用基于圖像處理的制作方法，用已有的圖像數(shù)據(jù)來(lái)提取、表現(xiàn)空間的動(dòng)態(tài)對(duì)象從而生成動(dòng)畫(huà)。目前，電腦動(dòng)畫(huà)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于影視特技、商業(yè)廣告、游戲、計(jì)算機(jī)輔助教育等領(lǐng)域。

（二）與傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合

當(dāng)談到動(dòng)畫(huà)片的技術(shù)進(jìn)步時(shí)，不少人會(huì)很自然地考慮運(yùn)用三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)。但我們認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新可以在傳統(tǒng)手繪等手工勞動(dòng)量大的方面作必要的技術(shù)更新和流程變化?；趥鹘y(tǒng)動(dòng)畫(huà)的藝術(shù)效果在人們的欣賞習(xí)慣中已經(jīng)占有不可估量的地位，而且傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)片中很多夸張的效果和造型的隨意性表達(dá)方式，在三維技術(shù)上有它的技術(shù)局限性。因此，在討論動(dòng)畫(huà)技術(shù)創(chuàng)新的問(wèn)題時(shí)，不能簡(jiǎn)單地把三維技術(shù)直接取代傳統(tǒng)技術(shù)作為創(chuàng)新的著眼點(diǎn)。

動(dòng)畫(huà)制作的技術(shù)創(chuàng)新不是高技術(shù)的簡(jiǎn)單運(yùn)用，技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)考慮到傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的優(yōu)勢(shì)，在繼承傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上尋求技術(shù)變化。技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)具有成本上的集約性?xún)?yōu)勢(shì)。技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)能使管理優(yōu)化，可以考慮制作上的可復(fù)制性，減少整個(gè)制作的管理成本。這樣，我們談技術(shù)創(chuàng)新才不至于新造一個(gè)制作機(jī)構(gòu)，不至于需要大量高難度的人才改造；才能在繼承和發(fā)展一貫的動(dòng)畫(huà)技術(shù)風(fēng)格和藝術(shù)效果的同時(shí)，降低成本。

（三）電腦動(dòng)畫(huà)技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合問(wèn)題

電腦動(dòng)畫(huà)技術(shù)是建立在軟硬件、圖形學(xué)、數(shù)學(xué)、美學(xué)、攝影等多學(xué)科基礎(chǔ)上而又不斷發(fā)展的高新技術(shù)。影視產(chǎn)品的生產(chǎn)實(shí)踐為電腦動(dòng)畫(huà)技術(shù)的發(fā)展開(kāi)辟了市場(chǎng)。軟硬件技術(shù)的發(fā)展使電腦動(dòng)畫(huà)的制作成為可能。數(shù)學(xué)及圖形學(xué)的發(fā)展為設(shè)計(jì)動(dòng)畫(huà)軟件提供了優(yōu)良的算法。電腦動(dòng)畫(huà)技術(shù)日益顯露出明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、藝術(shù)價(jià)值、學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。為了制作更新、更美、更復(fù)雜的動(dòng)畫(huà)作品越來(lái)越多的探索者開(kāi)始潛心研究動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)。

電腦動(dòng)畫(huà)是借助于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的，它涉及到計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)，如計(jì)算機(jī)的圖形顯示原理、軟件編程技術(shù)以及高速圖形處理芯片或板卡的接口技術(shù)；它還需要相應(yīng)的外圍設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)作品的輸出[2]，如逐幀控制器、海量存儲(chǔ)器、高速硬盤(pán)陣列等。當(dāng)需要在中低檔設(shè)備上輸出實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)作品時(shí)，它需要?jiǎng)?chuàng)作人員了解不同的圖像壓縮格式及壓縮比對(duì)畫(huà)面的損傷程度。而從事影視動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作時(shí)，它還需要?jiǎng)?chuàng)作人員了解編輯機(jī)及特技機(jī)等影視后期制作設(shè)備的基本原理，以上這些顯然都是電腦動(dòng)畫(huà)的技術(shù)屬性。電腦動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作當(dāng)然還需要有一定的美術(shù)基本知識(shí)以及超常的想象力，否則完成的動(dòng)畫(huà)作品很難具有什么藝術(shù)價(jià)值。這顯然是電腦動(dòng)畫(huà)的藝術(shù)屬性。然而長(zhǎng)期以來(lái)將電腦動(dòng)畫(huà)歸屬于藝術(shù)類(lèi)還是技術(shù)類(lèi)卻一直沒(méi)有明確的答案，因?yàn)閮H僅從字面上看“電腦動(dòng)畫(huà)”這四個(gè)字的屬性是不明確的，它同時(shí)具有“電腦動(dòng)畫(huà)藝術(shù)”及“電腦動(dòng)畫(huà)技術(shù)”的雙重含義兩者不可能完全徹底地分開(kāi)因而準(zhǔn)確地說(shuō)，電腦動(dòng)畫(huà)應(yīng)是一門(mén)藝術(shù)與技術(shù)結(jié)合的學(xué)科。電腦動(dòng)畫(huà)不同于平面設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于其動(dòng)。廣義的電腦動(dòng)畫(huà)除了我們感興趣的影視動(dòng)畫(huà)外，還包括有基于計(jì)算機(jī)顯示技術(shù)的全部動(dòng)畫(huà)內(nèi)容，如基于操作平臺(tái)的小的圖標(biāo)動(dòng)畫(huà)、簡(jiǎn)易的線條動(dòng)畫(huà)、網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫(huà)以及廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)游戲中的各種二維、三維動(dòng)畫(huà)等。這些基于計(jì)算機(jī)顯示的動(dòng)畫(huà)要么圖幅小，要么圖像質(zhì)量不高。特別是各種3D游戲，通常只能在特定的顯示環(huán)境下才能實(shí)現(xiàn)較高質(zhì)量的實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà).也就是說(shuō)動(dòng)畫(huà)的最佳顯示效果與所用顯示卡的圖形處理芯片密切相關(guān)。

三、三維動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的迅猛發(fā)展幾年來(lái)先后產(chǎn)生了Java、Shockwave、SureStream、MetaStream等網(wǎng)上動(dòng)畫(huà)技術(shù)。Java腳本能夠?qū)⒁粋€(gè)Applet（小程序）加在網(wǎng)頁(yè)上這樣就能夠根據(jù)需要畫(huà)出圖形甚至加載事先做好的動(dòng)畫(huà)；Shockwave技術(shù)的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)在Internet上的交互多媒體；利用SureStream可在Internet上實(shí)現(xiàn)音頻及視頻的回放而無(wú)須顧及帶寬；而MetaStream則是網(wǎng)上三維的新標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)它可以在Internet上呈現(xiàn)精彩的3D世界。為了觀看后三種動(dòng)畫(huà)需要在本地下載安裝插件（Plug-in），當(dāng)然這并不困難。因?yàn)樵跒g覽包含這幾類(lèi)動(dòng)畫(huà)的網(wǎng)頁(yè)時(shí)，電腦會(huì)提醒你只要點(diǎn)OK就會(huì)自動(dòng)從網(wǎng)上下載這些插件并自動(dòng)安裝到你的電腦上。

在目前的電腦動(dòng)畫(huà)技術(shù)中，重要的是深入研究運(yùn)動(dòng)控制和渲染技術(shù)。在運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)中，關(guān)鍵幀技術(shù)如同傳統(tǒng)的手工動(dòng)畫(huà)一樣，由動(dòng)畫(huà)師繪制一些靜態(tài)的關(guān)鍵畫(huà)面，然后按一定的補(bǔ)插規(guī)則完成一系列畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的效果。關(guān)鍵幀這種古老的技術(shù)現(xiàn)在仍然是制作電腦動(dòng)畫(huà)的主要方法；而同時(shí)，電腦動(dòng)畫(huà)也有自己的特點(diǎn)，發(fā)展了一套新的技術(shù)，這就是基于物理模型的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。因?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)要遵循一定的運(yùn)動(dòng)定律，比如表現(xiàn)一個(gè)球的彈跳，水流的波動(dòng)，都有一定的物理模型，要符合一定的物理規(guī)律。如果由電腦通過(guò)計(jì)算來(lái)完成，會(huì)使運(yùn)動(dòng)變得自然而逼真。這種技術(shù)現(xiàn)在還沒(méi)有完全進(jìn)入大規(guī)模實(shí)用階段，因?yàn)橛嘘P(guān)模型的理論還在完善中，但這將是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。渲染技術(shù)主要包括光照和紋理。光照技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)模擬自然界中光對(duì)物體的照射來(lái)體現(xiàn)動(dòng)畫(huà)對(duì)象的立體效果，而紋理技術(shù)是通過(guò)給動(dòng)畫(huà)對(duì)象的表面添加一些細(xì)節(jié)來(lái)增加真實(shí)感。目前的演示設(shè)備，歸根到底還是平面式的屏幕，那就要想辦法在平面上搞出立體效果來(lái)。許多研究工作事實(shí)上是基于這一硬件環(huán)境的現(xiàn)實(shí)情況。

電腦三維動(dòng)畫(huà)的內(nèi)容多，范圍廣，發(fā)展快，是一個(gè)很有前景的研究方向，許多技術(shù)問(wèn)題還有待于進(jìn)一步探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]石民勇，計(jì)算機(jī)技術(shù)在動(dòng)畫(huà)片制作中的作用[A].數(shù)字化藝術(shù)論壇，2006.

[2]邵謙謙，3DS MAX R4動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)精粹[M].水利水電出版社，2005.

作者簡(jiǎn)介：

蘆甜，女，畢業(yè)于南昌大學(xué)，本科，主要從事高校教學(xué)工作。