數(shù)字光照與三維動畫電影的視覺表達

黃晶

摘要：本文介紹了數(shù)字光照的基本概念，通過具體案例分析數(shù)字光照在三維動畫電影制作中所能達到的包括畫面塑造、時空關系、氣氛渲染等視覺目標，以此來論證數(shù)字光照在三維動畫電影制作過程中的重要性。

關鍵詞：三維動畫；數(shù)字光照；電影制作0引言

“數(shù)字”一詞來源于英語單詞“digital”，在三維動畫的世界，所有物體、對象和場景均是以幾何方法定義的，是一種虛擬的被數(shù)字化了的描述。在三維動畫的制作過程中有著虛擬數(shù)字光源、光照、渲染等種種基于計算機圖形真實感的圖形圖像的重要技術。數(shù)字光照是以數(shù)字化特征的計算機為創(chuàng)作平臺，通過幾何方法定義的虛擬的被數(shù)字化了的光線描述。它以現(xiàn)實生活中真實的光照原理為基礎，采用數(shù)字化的技術手段，還原生活中各種形式的自然及人工光線現(xiàn)象。在賦予藝術形象獨特的造型感、空間感的同時，提升畫面的視覺藝術美感，并以此達到渲染三維動畫電影氣氛的效果。

美國學者Arnold Gallardo曾提到有關光照在三維藝術創(chuàng)作中作用：“通過光照，你只需要改變主顏色和整體照明程度，就可以改變場景中物體給人的印象和感覺。光照和好的動畫、物體細節(jié)相結合可以產(chǎn)生令人信服和誘人的3D環(huán)境?！痹谌S動畫電影中，數(shù)字光照與現(xiàn)實世界的特定藝術性光照一樣都扮演著重要的角色，完美地控制數(shù)字光照能夠在視覺上突出畫面的重點，讓觀眾在情感上與影片進行互動，從而提升電影藝術感染力。大致來講，數(shù)學光照對三維動畫電影畫面視覺表達的具體功用主要體現(xiàn)在以下三個方面。

1數(shù)字光照對畫面主體的塑造

就像其他傳統(tǒng)藝術門類，如繪畫、攝影、實拍電影一樣，三維動畫電影也需要在鏡頭畫面中表現(xiàn)出主體角色或場景，并根據(jù)情節(jié)進行重點刻畫，必要時通過種種數(shù)字燈光特效來達到突顯角色性格的效果。

2010年7月上映的美國Illumination Entertainment公司制作了該公司的第一部三維動畫長片《卑鄙的我》。這部三維動畫電影，故事情節(jié)雖然比較老套，但整體的視覺畫面，尤其是燈光對角色性格塑造的表現(xiàn)卻非常突出。電影一開場就交代了主人公格魯?shù)募?，場景中道具物體很多，俯視的機位造成主角的形體在空間中不夠明顯的狀況。這種情況下，如果燈光設置不好，就很容易形成畫面過于擁堵，主體不明確的情況。但是，制作者以穿過玻璃窗的光線，在畫面中形成強烈的明暗對比，一下子就達到了確立畫面的主體，吸引觀眾視線的視覺目標，同時也從側面反映了主角外表堅強，內心空虛的人物性格。

另一場戲是主角格魯正在為盜月計劃做動員，這一場戲的數(shù)字燈光采用了傳統(tǒng)實拍電影光照中比較少用的頂光和逆光來表現(xiàn)角色的性格。在實拍電影光照中，頂光和逆光容易造成面部有較多的陰影，且補光用起來不是很方便，容易讓角色顯得較為陰險狡詐，畫面也會很堵，影響視覺。但動畫電影中數(shù)字光照不受這些影響，在虛擬的三維空間中，可以架設大量的輔燈來減少面部的陰影，且隨著光陰追蹤、全局光照這類專業(yè)燈光渲染技術的大量運用，畫面的陰影部分渲染得越來越柔和。在畫面中，頂光與大量輔光的完美配合，雖然面部處于陰影中，但并不過于陰暗，反而突顯了主角表面兇惡，內心善良的性格特征。

2數(shù)字光照對時空關系的表達

現(xiàn)實生活中我們依靠光線感知世界萬物，從時間、空間、外觀構造到所有一切可被感知的細節(jié)。在三維動畫為我們創(chuàng)造的虛擬空間里，這一切都需要數(shù)字光照為我們達成，通過光影來塑造三維空間的真實感。通過準確的光線及陰影表現(xiàn)，我們才能更好地理解畫面中物體與物體之間的時空關系，并將其與故事情節(jié)結合起來，從而更好地融入其中。

2009年美國皮克斯動畫工作室制作的《飛屋環(huán)游記》，是由曾執(zhí)導《怪物公司》的彼得·道克特導演的皮克斯的第十部動畫長片，作為戛納電影節(jié)60多年歷史上的第一部動畫開幕片，以美輪美奐的視覺畫面贏得了第82屆奧斯卡最佳動畫長片獎，創(chuàng)造了全球七億三千萬美元票房的好成績。在這部動畫電影的制作中，皮克斯動畫工作室應用了一項自行開發(fā)的全新的CGI技術——基于點的渲染技術Pixar RenderMan（PointBased Rendering），最終的成片中有大約90%的鏡頭都使用了這項技術，它的誕生使電影產(chǎn)品渲染中的全局光照效果變得比以前更加實用和高效。創(chuàng)造了超出光線追蹤和光能傳遞之外的更靈活和高效的數(shù)字燈光渲染解決方案。

電影初始，有老先生卡爾和愛妻艾莉幼年初識時的破舊小屋里，動畫燈光設計師充分展示了數(shù)字光照對空間環(huán)境的塑造能力。室外的充足陽光透過已經(jīng)殘舊不全的屋頂照射進來，代表著冒險精神的藍色氣球就在閣樓的深處，小卡爾在小艾利的慫恿下正要走過去。畫面通過燈光霧很好地交代了光源的方向，將閣樓和屋頂?shù)沫h(huán)境關系及破損程度表現(xiàn)得淋漓盡致，兩個孩子完全處于室內陰影下的空間位置交代的也很清晰。在光線的總體色調上不失溫馨，采用了較溫暖的色調，讓整個小屋都充滿了夢幻的色彩。當故事發(fā)展到小卡爾受傷后，艾利晚上偷偷溜到他家去看他。在這一場戲中，動畫燈光設計師又通過數(shù)字燈光對故事發(fā)生的時間進行了準確表現(xiàn)。畫面中淺淺的藍色光線準確地塑造了有著朦朧月光的夜景，室內橘色的燈光在卡爾的面部形成了極具好萊塢特色的邊緣光，既表達了故事的時間又體現(xiàn)了角色的空間關系，同時還通過光線的色彩對比，將小主人公忐忑的心理表現(xiàn)出來。

3數(shù)字光照對場景氣氛的渲染

光線的強弱、明暗、色彩變化造就了不同的自然環(huán)境關系，也讓三維動畫的空間關系變得更有層次感。在與畫面構圖的協(xié)同作用下，環(huán)境氣氛被逐步渲染提升，給觀眾形成種種心理暗示，幫助故事情節(jié)變得高潮迭起。

在《飛屋環(huán)游記》中，老年的卡爾為了讓艾莉開心而帶她回到年輕時常去野餐的地方。這個室外場景動畫燈光設計師選擇了黃昏的時間段，以此來反襯兩人已進入了暮色之年。黃昏場景的數(shù)字燈光著力刻畫畫面暗部，這時的畫面暗部比較透，陰影也比較長。薄暮作為黃昏的延續(xù)，主光采用了燈光陣列來顯示天空中柔和的散射效果。畫面色調溫馨，為了配合故事情節(jié)，陰影的色調也選擇了偏紅的顏色，整體營造了一種夕陽無限好只是近黃昏的情感氛圍。當老卡爾在妻子去世后，為了表達出角色的悲痛心情，動畫燈光設計師將整體色彩氛圍設定為憂郁的深紫色。通過使用全局光照結合點云渲染技術，將室內本身的紫色的光線與從玻璃窗中微微射入的橘色陽光進行互補，并將室內墻面上形成的色溢現(xiàn)象真實地表現(xiàn)出來，營造了一種不失真實又滿懷憂傷的情緒氛圍。

4結束語

不難看出數(shù)字光照其實與傳統(tǒng)電影布光一樣，是營造動畫電影畫面的關鍵因素，如何讓畫面給觀眾留下深刻的印象，怎樣通過燈光造型更好地塑造角色形象，是每個燈光師都在不斷研究的課題。因為光線就和音樂一樣，可以穿越我們的理性思維而直接作用于我們的情感，數(shù)字光照設計的優(yōu)劣決定了光照能否在鏡頭中達成視覺目標，并獲得令人滿意的視覺效果。參考文獻：

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