淺談數(shù)字媒體環(huán)境下三維動(dòng)畫變革

鄧云青

（肇慶工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東肇慶，526000）

隨著數(shù)字媒體時(shí)代的發(fā)展，計(jì)算機(jī)三維技術(shù)也取得了進(jìn)步，其與藝術(shù)相結(jié)合誕生了三維動(dòng)畫。藝術(shù)家的創(chuàng)想能夠通過數(shù)字媒體技術(shù)當(dāng)中的三維動(dòng)畫技術(shù)來展現(xiàn)。三維動(dòng)畫技術(shù)的每一次變革，都能夠帶來三維動(dòng)畫作品水平的提高，為三維動(dòng)畫藝術(shù)家提供更好的藝術(shù)展現(xiàn)空間。我國三維動(dòng)畫技術(shù)與世界先進(jìn)水平差距較大，存在著較多的問題，需要一一解決。

一、數(shù)字媒體概述

所謂數(shù)字媒體，是將信息傳播技術(shù)運(yùn)用到商業(yè)、文化、藝術(shù)以及管理等領(lǐng)域的科學(xué)與藝術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合的交叉綜合學(xué)科。大眾傳播理論是數(shù)字媒體的依據(jù)，數(shù)字技術(shù)和信息科學(xué)是數(shù)字媒體的主導(dǎo)，現(xiàn)代藝術(shù)對(duì)其發(fā)揮著指導(dǎo)作用。數(shù)字媒體的形式多種多樣，包括了音頻、文字、視頻和圖像等，數(shù)字媒體的傳播內(nèi)容和形式也采用數(shù)字化，也就是數(shù)字化的信息采集、存儲(chǔ)、處理和發(fā)放。信息領(lǐng)域的數(shù)字技術(shù)不斷推進(jìn)到人們生活的方方面面，就是所謂的數(shù)字化，其中包括了大眾傳播領(lǐng)域以及通信領(lǐng)域的傳播技術(shù)手段從傳統(tǒng)模擬制式轉(zhuǎn)變到數(shù)字制式的過程[1]。新的傳播媒體、新的市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)會(huì)在數(shù)字化時(shí)代不斷涌現(xiàn)，對(duì)人們的生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來巨大影響。

二、三維動(dòng)畫發(fā)展現(xiàn)狀

（一）三維動(dòng)畫的定義

所謂計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫，也就是常說的3D動(dòng)畫，它是一種最新動(dòng)畫類型，隨著計(jì)算機(jī)軟件以及硬件技術(shù)的不斷發(fā)展而產(chǎn)生。計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫技術(shù)屬于三維預(yù)渲染回放技術(shù)，首先需要三維預(yù)渲染，制作出整體的三維動(dòng)畫視頻，然后通過播放器將播放視頻。計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫綜合了多門學(xué)科的技術(shù)，包括了心理學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是三維動(dòng)畫的基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)圖形技術(shù)也逐漸代替了傳統(tǒng)圖形技術(shù)。三維動(dòng)畫在空間感及立體感上要明顯優(yōu)于二維動(dòng)畫，其運(yùn)動(dòng)效果不再局限于左右上下。

（二）三維動(dòng)畫的發(fā)展現(xiàn)狀

國外的三維動(dòng)畫技術(shù)比較先進(jìn)，一些電影也通過三維動(dòng)畫技術(shù)的運(yùn)用來保障票房收入，三維動(dòng)畫電影也成為了商業(yè)電影的一種形態(tài)[1]。在 2005年，三維技術(shù)的完善程度以及電影市場(chǎng)對(duì)三維動(dòng)畫的接受程度都達(dá)到了一個(gè)新的高峰。全球市場(chǎng)內(nèi)的三維動(dòng)畫電影迎來了一個(gè)商業(yè)高潮。與此同時(shí)，在中國電影誕辰百年之際，也是一個(gè)為自己正名的最好時(shí)機(jī)。所以，中國電影力求能夠打造出第一部屬于自己的三維動(dòng)畫。目前，有三部中國三維動(dòng)畫電影為廣大觀眾所熟知，分別是《大唐風(fēng)云》《圖蘭朵》和《莫比斯環(huán)》。其中，作為中國第一部原創(chuàng)三維動(dòng)畫電影的《莫比斯環(huán)》肩負(fù)著歷史使命，雖投資1.3億，但票房卻十分慘淡。該影片中真正原創(chuàng)的內(nèi)容只有部分插科打諢的民族元素，人物形象稀奇古怪，仍然無法擺脫對(duì)歐美三維動(dòng)畫的模仿。而《圖蘭朵》本想要打造中國版的《最終幻想》，做出一部真正的純?nèi)S動(dòng)畫電影，根據(jù)真實(shí)的明星來塑造影片中的主角形象，還使用到了“運(yùn)動(dòng)捕捉”技術(shù)，融入了大量的武俠原色[2]，此片制作目前已經(jīng)在緊鑼密鼓當(dāng)中。然而影片至今未上映，其效果還不為人知。我國第一部三維原創(chuàng)網(wǎng)游動(dòng)畫《大唐風(fēng)云》在2007年被推出，同時(shí)也是網(wǎng)絡(luò)游戲與動(dòng)畫電影的第一次結(jié)合。影片主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)稱這是一種最新的探索和嘗試，影片的宣傳借助了網(wǎng)絡(luò)游戲的知名度，共同利用電影與網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)方面的受眾，實(shí)現(xiàn)行業(yè)資源的共享，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目推廣，并積極探索我國動(dòng)畫電影全新市場(chǎng)化的動(dòng)作形式。

三、數(shù)字媒體下三維動(dòng)畫的變革

（一）渲染技術(shù)的變革

在上個(gè)世紀(jì)80年代末，在三維動(dòng)畫中，還有許多細(xì)節(jié)方面的技術(shù)問題尚未解決，但是電影產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始考慮使用這種技術(shù)將觀眾從電視手中奪回。三維動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展也因?yàn)殡娪肮镜募尤攵兛?，毛發(fā)模擬、運(yùn)動(dòng)捕捉以及動(dòng)力學(xué)模擬等技術(shù)不斷進(jìn)步，其中真實(shí)化渲染技術(shù)的進(jìn)步最引人注目。曾經(jīng)，全局光照和光線跟蹤是最為流行的詞語。德國的Mental Image公司在 1989年成功開發(fā)出 MentalRay，并且將其融入到Softimage 中。然而即便MentalRay 提供了Maya和3ds MAX的版本，但是其整合性仍然比不上XSI。Raytrace 是MentalRay的基本功能，通過RenderTree優(yōu)化Shader 節(jié)點(diǎn)，渲染速度得到極大提升，成為了電影工業(yè)中的現(xiàn)實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。光線跟蹤和全局光照能夠?qū)⒄鎸?shí)的光照條件以及效果模擬出來，即使觀眾的眼光再挑剔也無法識(shí)別出其中的“假”的所在。另外，網(wǎng)絡(luò)渲染的出現(xiàn)改變了原來渲染時(shí)間過長(zhǎng)的局面，利用網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)的共同渲染，將動(dòng)畫進(jìn)行分段，進(jìn)行同時(shí)渲染，工作效率大大提高。

（二）商業(yè)軟件開發(fā)的變革

在商業(yè)軟件出現(xiàn)之前，要想進(jìn)行電影特效的制作，首先要開發(fā)出一款軟件。隨著商業(yè)軟件的出現(xiàn)和發(fā)展，其競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈，同時(shí)三維動(dòng)畫軟件技術(shù)不斷提高，許多電影制作公司開始考慮使用商業(yè)軟件進(jìn)行特效制作。比如《終結(jié)者2》變形特效的制作就是通過SideEffects 公司開發(fā)的 Prisms實(shí)現(xiàn)的。擁有強(qiáng)大粒子動(dòng)力學(xué)效果的Houdini 3D 動(dòng)畫系統(tǒng)一直是好萊塢許多大的影片公司優(yōu)選的特效工具[3]。后來，Alias 公司開發(fā)出的軟件擁有強(qiáng)大的 Mel語言，人們對(duì)其粒子動(dòng)力學(xué)和可擴(kuò)展的能力大加贊賞[3]。在著名影片《精靈鼠小弟》的制作當(dāng)中，Maya 軟件就參與其中的特效制作，其中的毛發(fā)效果令人驚訝。但是，商業(yè)軟件還是有著許多問題沒有解決，處理器計(jì)算速度問題，長(zhǎng)時(shí)間的渲染等待，制作經(jīng)費(fèi)過大等。在90年代之后，三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)的主要突破口在效率、易用性和價(jià)格上。

（三）動(dòng)畫處理的變革

三維動(dòng)畫師一直以來對(duì)數(shù)字角色的動(dòng)作調(diào)節(jié)問題非常困擾。之前，角色運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)需要逐幀進(jìn)行操作，工作量巨大，所以經(jīng)驗(yàn)起到了關(guān)鍵的作用。好萊塢的技術(shù)人員針對(duì)這個(gè)問題研發(fā)出運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)，Vicon是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的確立者。在好萊塢影片的制作中，攝像機(jī)解算系統(tǒng)以及運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用。技術(shù)人員在運(yùn)動(dòng)物體的重要部位安裝跟蹤器，運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)捕捉跟蹤器，通過系統(tǒng)內(nèi)部的處理得出動(dòng)畫數(shù)據(jù)，在使用三維動(dòng)畫軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，將角色的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化和完善。運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)能夠?qū)⒎浅＞珳?zhǔn)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)提供給數(shù)字角色，這就使得數(shù)字角色的表演更加真實(shí)。同時(shí)，運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)最終得出的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行單獨(dú)保存，即便三維角色更換，運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)仍然可以套用，數(shù)字角色仍然能夠做出同樣動(dòng)作，這樣提高了工作效率。

（四）幾何建模處理的變革

對(duì)空間關(guān)系的描述方法不同是三維圖形與二維圖像之間的本質(zhì)區(qū)別。笛卡爾首先使用數(shù)學(xué)方法對(duì)空間關(guān)系進(jìn)行描述，利用X、Y、Z三個(gè)方向的軸來描繪三維空間，這種坐標(biāo)系也被稱作笛卡爾坐標(biāo)。前視圖用XY軸定義，頂視圖用XZ軸定義，側(cè)視圖用YZ軸定義。笛卡爾坐標(biāo)系能夠?qū)⒖臻g中的所有點(diǎn)、線和面的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的描述。有了這樣的描述方法，三維物體即便再復(fù)雜也能夠進(jìn)行描述。有了這種模型描述方法，下個(gè)問題是對(duì)模型進(jìn)行操作和視點(diǎn)的移動(dòng)，這些技術(shù)的確定是在上個(gè)世紀(jì)的60年代左右。當(dāng)三維空間關(guān)系能夠進(jìn)行描述后，多邊形模型也能夠產(chǎn)生，而緊接著需要解決的問題就是消隱面技術(shù)，交疊的面不能夠顯示出來，攝像機(jī)位置與法線方向能夠確定哪些部分需要消隱。使用消隱技術(shù)也能夠減少許多不必要的數(shù)據(jù)。

四、當(dāng)前我國三維動(dòng)畫行業(yè)面臨的問題和發(fā)展措施

（一）我國三維動(dòng)畫行業(yè)發(fā)展中的問題

準(zhǔn)確而言，我國三位數(shù)字動(dòng)畫藝術(shù)在1990年之后才開始起步并發(fā)展起來，到今日已經(jīng)歷時(shí)二十多年。雖然經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，也取得了不小的成就，但是與一些發(fā)達(dá)國家相比，我國的三維動(dòng)畫藝術(shù)發(fā)展仍然處于起步階段。要想縮短與先進(jìn)水平的距離，還有一段艱苦的路程需要走。為了能夠在三維動(dòng)畫行業(yè)中分一杯羹，越來越多的動(dòng)畫設(shè)計(jì)公司以及廣告公司等不斷涌現(xiàn)。目前，我國三維動(dòng)畫藝術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展面臨的問題較多。首先是制作人目標(biāo)不統(tǒng)一，比如出于興趣或者好奇，許多制作人想要制作三維動(dòng)畫，但是最終因?yàn)橘Y金、技術(shù)等問題停止。一些商家為了能夠提高自身競(jìng)爭(zhēng)力，將一些質(zhì)量低的動(dòng)畫產(chǎn)品低價(jià)投入到市場(chǎng)，形成了惡性循環(huán)。其次，三維動(dòng)畫作為一門學(xué)科來看，尚屬于新興學(xué)科，國內(nèi)的高等學(xué)府對(duì)該專業(yè)了解不充分，在缺少必要的師資力量等條件下盲目開設(shè)該課程，不利于人才的培養(yǎng)[4]。再者，原創(chuàng)與代加工之間徘徊不定也是我國三維動(dòng)畫藝術(shù)發(fā)展面臨的問題，雖然我國動(dòng)畫企業(yè)多達(dá)300家，而其中擁有原創(chuàng)能力的卻鳳毛麟角，許多企業(yè)都在做代加工，賺取微薄的利潤(rùn)，這不利于行業(yè)的發(fā)展。最后，一些動(dòng)畫作品在電視媒體播放時(shí)，由于影片的采購定價(jià)需要國家批準(zhǔn)，所以三維動(dòng)畫影片制作的高昂成本往往難以收回。

（二）促進(jìn)我國三維動(dòng)畫行業(yè)健康發(fā)展的措施

首先要注重三維動(dòng)畫人才的培養(yǎng)，目前我國三維動(dòng)畫制作水平與世界先進(jìn)水平的距離較大，必須加強(qiáng)對(duì)人才的培養(yǎng)才能夠不斷縮小差距。雖然國內(nèi)從事三維動(dòng)畫制作工作的人員數(shù)量不斷增加，國內(nèi)教育力度也不斷增加，但是如果技術(shù)與藝術(shù)沒有完好融合，即便其他方面工作做得再優(yōu)秀，國內(nèi)水平與世界先進(jìn)水平也會(huì)逐漸增大。要培養(yǎng)出具有國際水平的動(dòng)畫人才，應(yīng)該從三個(gè)方面進(jìn)行要求，第一是對(duì)當(dāng)代影視藝術(shù)和傳統(tǒng)造型藝術(shù)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，第二是要學(xué)習(xí)動(dòng)畫規(guī)律同時(shí)同構(gòu)非常熟練地運(yùn)用，第三要改變錯(cuò)誤的動(dòng)畫觀念。其次，要建立完整的產(chǎn)業(yè)鏈。想要保證我國三維動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，必須有一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。產(chǎn)業(yè)是一個(gè)系統(tǒng)，其內(nèi)部環(huán)環(huán)相扣，一條完整的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈?zhǔn)峭暾a(chǎn)業(yè)鏈的核心。產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈?zhǔn)且环N能夠?qū)Y源進(jìn)行優(yōu)化配置的組合，它的目的是為了達(dá)到消費(fèi)者特定需求，它以特定的核心技術(shù)或價(jià)值作為基礎(chǔ)。一條成熟的三維動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)鏈包括的環(huán)節(jié)有五部分，制片人進(jìn)行動(dòng)畫片制作、發(fā)行商將多畫片產(chǎn)品進(jìn)行推廣發(fā)行、通過電影或者電視臺(tái)放映動(dòng)畫片、商家購買影片形象產(chǎn)品并開發(fā)衍生品、商家銷售形象衍生品。這五個(gè)部分是動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)鏈中通常狀況下的組成，各自發(fā)揮著重要的作用。

五、總結(jié)

在數(shù)字媒體時(shí)代，三維動(dòng)畫正在不斷變革，雖然我國三維動(dòng)畫起步晚于美、日等三維動(dòng)畫技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，在投資、技術(shù)、原創(chuàng)能力和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等方面的問題還沒有明顯的改觀。但是，我們堅(jiān)信，在全國上下多所高等院校以及杰出的三維動(dòng)畫企業(yè)公司共同的努力和探索下，中國將會(huì)出現(xiàn)越來越多的三維動(dòng)畫人才，符合中國民族特色的三維動(dòng)畫品牌終會(huì)誕生。

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