計(jì)算機(jī)輔助美術(shù)動(dòng)畫(huà)的新方法綜述

【摘要】美術(shù)動(dòng)畫(huà)的設(shè)計(jì)方式在不斷的發(fā)展過(guò)程中顯現(xiàn)出多種不同的發(fā)展路徑，其中最明顯的就是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助下創(chuàng)新的新技術(shù)，根據(jù)目前所研究的內(nèi)容和歸納形式大致可以將整體研究工作分成幾大板塊：視頻流的主要方法、相關(guān)的二維和三維的集合模型方法、素材重用法以及三位動(dòng)畫(huà)技術(shù)等一些的技術(shù)方法。這幾種不同的技術(shù)新方法都充分的體現(xiàn)了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)在美術(shù)動(dòng)畫(huà)方面的輔助作用，下面就此展開(kāi)深入的研究和剖析。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 輔助 美術(shù)動(dòng)畫(huà) 方法

一、美術(shù)動(dòng)畫(huà)技術(shù)的發(fā)展歷程

美術(shù)動(dòng)畫(huà)經(jīng)過(guò)一個(gè)長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程形成了一種獨(dú)具特色的藝術(shù)表現(xiàn)形式，成立了傳統(tǒng)二維動(dòng)畫(huà)中最具有感染力的一種藝術(shù)，尤其是那些優(yōu)質(zhì)的美術(shù)動(dòng)畫(huà)得到了廣泛的推崇和喜愛(ài)，這也說(shuō)明這種新式的藝術(shù)形式滿(mǎn)足了人們對(duì)動(dòng)畫(huà)的需求。針對(duì)這樣的市場(chǎng)要求來(lái)研究美術(shù)動(dòng)畫(huà)的制作技術(shù)和方法，了解到傳統(tǒng)的美術(shù)動(dòng)畫(huà)制作方法局限在關(guān)鍵幀技術(shù)的運(yùn)用上，這種制作技術(shù)存在很多的弊端，其中耗時(shí)較長(zhǎng)是最主要的特點(diǎn)，制作過(guò)程也相對(duì)繁瑣。同時(shí)對(duì)動(dòng)畫(huà)師的生活體驗(yàn)和繪畫(huà)技術(shù)也提出了比較高的高求，針對(duì)這一系列的原因，使得美術(shù)動(dòng)畫(huà)制作的進(jìn)程非常的緩慢，為了有效地解決這一問(wèn)題必須發(fā)明和創(chuàng)新新技術(shù)的繪制方法，實(shí)現(xiàn)美術(shù)動(dòng)畫(huà)制作的改革。通過(guò)近幾年科學(xué)技術(shù)的研究和發(fā)展，美術(shù)動(dòng)畫(huà)技術(shù)領(lǐng)域也得到了相應(yīng)的發(fā)展和進(jìn)步，就有關(guān)傳統(tǒng)美術(shù)制作的方法做了科學(xué)化的分析，其中提出了幾個(gè)重點(diǎn)的技術(shù)方案，融合視頻就是一種涉及二維半和三維幾何來(lái)進(jìn)行的技術(shù)革新和相關(guān)方法應(yīng)用。通過(guò)這樣的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)美術(shù)動(dòng)畫(huà)新方法的探索和發(fā)展，以專(zhuān)業(yè)化的設(shè)計(jì)和運(yùn)用將這些技術(shù)都運(yùn)用到實(shí)際的美術(shù)動(dòng)畫(huà)制作當(dāng)中，主要的新技術(shù)有如下幾個(gè)類(lèi)型： 1） 計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用。計(jì)算機(jī)中擁有圖像處理和視覺(jué)設(shè)計(jì)等幾種特殊的功能，以新型的視屏流新技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種信息的輸入工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)表演直接驅(qū)動(dòng)到美術(shù)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程中。2） 以傳統(tǒng)的二維動(dòng)畫(huà)制作為基礎(chǔ)，將被描述對(duì)象的二維半和三維半幾何信息融入到其中，能夠?qū)崿F(xiàn)中間幀自動(dòng)著色的任務(wù)目標(biāo)。這是新技術(shù)的運(yùn)用的特殊部分。3） 素材重用的制作方法。這種新技術(shù)方法主要是將動(dòng)畫(huà)中運(yùn)動(dòng)的畫(huà)片和內(nèi)容提取出來(lái)，進(jìn)而制作出不容類(lèi)型的動(dòng)畫(huà)運(yùn)動(dòng)模板，按照這樣的模板來(lái)完成美術(shù)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程，進(jìn)而提高美術(shù)制作的效率。4） 以非真實(shí)感來(lái)繪制。這種新技術(shù)主要是通過(guò)將目前存在的三維動(dòng)畫(huà)的制作流程進(jìn)行借鑒來(lái)達(dá)到新技術(shù)的設(shè)計(jì)要求，在傳統(tǒng)的制作技術(shù)上做相關(guān)的改進(jìn)來(lái)滿(mǎn)足人們對(duì)美術(shù)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的要求。

二、計(jì)算機(jī)輔助美術(shù)動(dòng)畫(huà)的方法探究

1、融合中國(guó)傳統(tǒng)的藝術(shù)元素來(lái)進(jìn)行動(dòng)畫(huà)的創(chuàng)作

Zeng 提出將中國(guó)的一些傳統(tǒng)的藝術(shù)元素融入到藝術(shù)動(dòng)畫(huà)的制作中去，能夠在一定程度上推動(dòng)動(dòng)畫(huà)的發(fā)展和進(jìn)步。針對(duì)這項(xiàng)技術(shù)研究，科學(xué)家提出了新的理念和方法，在二維動(dòng)畫(huà)制作的過(guò)程中結(jié)合中國(guó)的皮影藝術(shù)中的分層制作法。將其中特殊的表演原理運(yùn)用到動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的過(guò)程中來(lái)，能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的運(yùn)用和制作。同時(shí)骨架控制法也可以運(yùn)用到動(dòng)畫(huà)的制作當(dāng)中，這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用能夠給皮影技術(shù)的運(yùn)用做科學(xué)的鋪墊。這項(xiàng)技術(shù)因?yàn)樾枰墓ぷ髁勘容^大，因此應(yīng)用的并不是非常廣泛， 大多情況是用來(lái)進(jìn)行角色的掃描工作。中國(guó)傳統(tǒng)文化元素的借鑒還存在著另一種形式。Songhua Xu 提出的中國(guó)繪畫(huà)也是非常具有民族特色的藝術(shù)形式，在一些靜態(tài)的山水畫(huà)中更能體現(xiàn)動(dòng)畫(huà)制作的靈感。其中靜態(tài)動(dòng)畫(huà)的分割技術(shù)能夠在一定程度上解決動(dòng)作分割的難題，在進(jìn)一步的對(duì)動(dòng)作骨架進(jìn)行提取，將這些重要的信息再進(jìn)行技術(shù)的處理和動(dòng)畫(huà)的編排來(lái)生成新的動(dòng)作。技術(shù)耗時(shí)較長(zhǎng)而不經(jīng)常使用。

2、基于視頻流的美術(shù)動(dòng)畫(huà)

人們?cè)谔剿餍滦偷拿佬g(shù)動(dòng)畫(huà)制作方法時(shí)， 很自然地想到了視頻流，它不僅提供了色彩、紋理和輪廓等視覺(jué)信息， 也提供了這些視覺(jué)信息隨時(shí)間變化的情況， 能為美術(shù)動(dòng)畫(huà)的制作在各個(gè)維度上（ 包括時(shí)間維） 提供相應(yīng)的參考信息，在技術(shù)路線(xiàn)上， 基于視頻流信息來(lái)生成美術(shù)動(dòng)畫(huà)的方法主要是基于一種臨摹制作或者模仿的思想， 可歸納為以下三類(lèi)： （1） 以卡通繪畫(huà)的方式直接處理視頻流的全部信息，即采用基于圖像空間的非真實(shí)感繪制算法來(lái)模擬某種繪畫(huà)風(fēng)格， 把視頻流的內(nèi)容自動(dòng)轉(zhuǎn)換為具有卡通風(fēng)格和視覺(jué)效果的畫(huà)面序列，（2） 提取出視頻流中的部分有用參考信息， 用于美術(shù)動(dòng)畫(huà)的制作，例如， 在視頻流的幀序列中， 通過(guò)軌跡跟蹤等技術(shù)， 在每一幀中自動(dòng)，半自動(dòng)地提取并繪制出輪廓線(xiàn)； 并進(jìn)一步基于輪廓線(xiàn)， 通過(guò)自動(dòng)著色等手段制作出相應(yīng)的美術(shù)動(dòng)畫(huà)序列，（3） 以表演驅(qū)動(dòng)表情動(dòng)畫(huà)的繪制過(guò)程。這種方法主要是利用一些現(xiàn)有的參數(shù)來(lái)進(jìn)行特定表情的繪制過(guò)程，利用視屏信息來(lái)記錄特殊表情的信息參數(shù)，然后按照特定的方法將這些信息投射到人的面部表情中去，進(jìn)而直接使這些卡通人物有了特定的表情，以序列的方式形成一組動(dòng)畫(huà)。

3、中間幀生成法的動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)

這種動(dòng)畫(huà)制作的技術(shù)和傳統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)存在一些相似性，傳統(tǒng)的繪畫(huà)是對(duì)始末的關(guān)鍵幀進(jìn)行繪制，盡管保持了手繪的風(fēng)格，但中間的幀無(wú)法自動(dòng)化的生成，進(jìn)而影響了整個(gè)動(dòng)畫(huà)的繪制。中間幀的技術(shù)方法則是利用對(duì)始末幀的特征進(jìn)行科學(xué)化的分析，然后找到其中存在的關(guān)系來(lái)自動(dòng)完成中間幀的生成過(guò)程， 這種方式能夠很好的結(jié)合二維半建模式。它能夠處理一些超出二維平面的變化信息，以建立四層結(jié)構(gòu)模式來(lái)輔助中間幀的生成，采用特定的算法來(lái)對(duì)其中的關(guān)鍵幀進(jìn)行筆畫(huà)的識(shí)別。通過(guò)鏈接兩幀之間的關(guān)系來(lái)完成自動(dòng)生成的目標(biāo)任務(wù)。需要注意的是這種和flash 里面的補(bǔ)間動(dòng)畫(huà)存在著差異， 其中主要存在的區(qū)別在于flash 通過(guò)對(duì)兩個(gè)幀的繪制的筆畫(huà)來(lái)隨意的匹配畫(huà)面，并沒(méi)有將元素之間的關(guān)系考慮進(jìn)來(lái)，這樣處理的結(jié)果就使中間的動(dòng)作效果完全變形，沒(méi)有體現(xiàn)傳統(tǒng)手動(dòng)繪畫(huà)的藝術(shù)效果，達(dá)不到逼真動(dòng)畫(huà)的制作要求。

三、總結(jié)

通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助下動(dòng)畫(huà)新技術(shù)的研究和分析，了解到了有關(guān)動(dòng)畫(huà)繪制的具體方法和原理，這幾種不同的動(dòng)畫(huà)繪制技術(shù)都有著各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在不同的動(dòng)畫(huà)繪制環(huán)節(jié)發(fā)揮著不同的作用。目前的研究工作主要放在三維技術(shù)和非真實(shí)干圖形的技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中，將卡通人物的動(dòng)作模式作為其中研究的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)將人的視覺(jué)繪制也融入進(jìn)去，制作出新的動(dòng)畫(huà)運(yùn)動(dòng)效果。系統(tǒng)的設(shè)置上也會(huì)不斷地完善和進(jìn)步并逐漸的向視頻游戲的領(lǐng)域發(fā)展

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