淺談動(dòng)畫制作中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

賴昱

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)被越來越多地運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域。近年來，動(dòng)畫制作逐漸開始由二維動(dòng)畫發(fā)展到三維動(dòng)畫，提高了動(dòng)畫對(duì)觀眾的視覺沖擊，為制作者們提供了新的表現(xiàn)平臺(tái)，范圍也有了很大的拓展。如今，隨著三維動(dòng)畫的頻繁出現(xiàn)，數(shù)字技術(shù)成為制作者最為關(guān)注的技術(shù)之一，數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用與發(fā)展對(duì)動(dòng)畫的制作產(chǎn)生了極為重要的影響，帶來了全新的內(nèi)容和形式。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展也在很大程度上推動(dòng)著動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使其藝術(shù)本質(zhì)在新的技術(shù)手段下得以彰顯。本文主要分析了動(dòng)畫制作的發(fā)展前景、制作技術(shù)，闡述了數(shù)字技術(shù)在當(dāng)今動(dòng)畫制作中的應(yīng)用與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù)；動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)；三維動(dòng)畫；應(yīng)用發(fā)展

前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)手段開始更新與進(jìn)步，數(shù)字技術(shù)逐漸運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域。在當(dāng)今動(dòng)畫制作中，數(shù)字技術(shù)的使用頻率越來越高，使用范圍也越來越廣，動(dòng)畫的制作開始依賴于數(shù)字技術(shù)，并能從數(shù)字技術(shù)中獲取新的靈感和力量。動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相對(duì)于電影電視要晚一些，還不到一百年，但動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)自興起到發(fā)展起來的速度較快。在動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)的整個(gè)發(fā)展過程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)扮演著越來越重要的作用，在很大程度上促進(jìn)了三維動(dòng)畫的發(fā)展。

1數(shù)字技術(shù)的發(fā)展背景

第一，動(dòng)畫制作中數(shù)字技術(shù)的發(fā)展歷史。1928年，世界上第一部有聲動(dòng)畫片《蒸汽船威力號(hào)》誕生，該制作中第一次采用移動(dòng)背景的拍攝技術(shù)手段；1932年，世界上第一部彩色動(dòng)畫片《花與樹》誕生；1937年，利用“多重景深”拍攝手段拍攝的動(dòng)畫片《白雪公主》問世，標(biāo)志著主流商業(yè)動(dòng)畫技術(shù)手段發(fā)展成熟；1950年，麻省理工大學(xué)的計(jì)算機(jī)專家制作了動(dòng)畫史上第一部真正意義上的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫；1992年，動(dòng)畫片《玩具總動(dòng)員》成為世界上第一部完全由計(jì)算機(jī)三維技術(shù)手段制作的動(dòng)畫片，開創(chuàng)了世界范圍內(nèi)使用三維技術(shù)手段制作動(dòng)畫的風(fēng)潮。

第二，動(dòng)畫制作中的數(shù)字技術(shù)是指以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的操作平臺(tái)，使用相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件作為制作工具的一種技術(shù)手段。先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)可以打造出更加具有視覺沖擊力的動(dòng)畫效果，使得動(dòng)畫中的特技部分展現(xiàn)出更加真實(shí)優(yōu)良的視覺效果。傳統(tǒng)的動(dòng)畫制作中，制作人員通常是借用透明的紙張來對(duì)動(dòng)畫的繪制過程進(jìn)行復(fù)制，并將動(dòng)畫的人物和風(fēng)景分開復(fù)制，因此傳統(tǒng)的動(dòng)畫制作技術(shù)下的動(dòng)畫畫面都不精細(xì)清晰。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在動(dòng)畫制作中數(shù)字技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)的手工繪制技術(shù)，成為全新的動(dòng)畫制作方式，并開始運(yùn)用更多的專業(yè)合成軟件等。

第三，近年來，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的出現(xiàn)，對(duì)動(dòng)畫表現(xiàn)領(lǐng)域的擴(kuò)展起到了巨大的作用，使得動(dòng)畫的表現(xiàn)形式更加豐富，這種媒介也適用于各種動(dòng)畫，如網(wǎng)絡(luò)Flash動(dòng)畫，寬帶傳輸?shù)膚eb3D動(dòng)畫、手機(jī)動(dòng)畫等。對(duì)于動(dòng)畫事業(yè)而言，三維動(dòng)畫的出現(xiàn)豐富了動(dòng)畫的表現(xiàn)，使動(dòng)畫更加真實(shí)，并促使動(dòng)畫向多元化的方向發(fā)展。

2在動(dòng)畫制作中運(yùn)用數(shù)字技術(shù)的意義

2.1模型設(shè)計(jì)能力高超

在動(dòng)畫制作中，數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用主要是計(jì)算機(jī)通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)方法來實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫的設(shè)計(jì)制作，不會(huì)受到客觀條件的限制，能夠?qū)F(xiàn)實(shí)存在的人物或景觀逼真地模擬出來，也可以制造出現(xiàn)實(shí)中不存在的人物和景觀等。這些都是數(shù)字技術(shù)支持下的動(dòng)畫制作獨(dú)有的，超越了實(shí)景拍攝和手繪的方式。在動(dòng)畫制作中，可以通過專業(yè)的制作軟件，創(chuàng)建出現(xiàn)實(shí)生活中常見的建筑、街道、家具等，使其生成自然景物，如植物、藍(lán)天、白云等，也可制作出現(xiàn)實(shí)生活中不存在的景物，即抽象的物體，甚至可以制作出生物的模型，最主要的是人和動(dòng)物。這些都是三維動(dòng)畫中較為復(fù)雜的模型效果。

2.2可以得到任何想要的效果

在使用數(shù)字技術(shù)制作動(dòng)畫的過程中，模型的運(yùn)動(dòng)和變化不會(huì)受到客觀因素的限制，制作動(dòng)畫的人可以根據(jù)需求或是自己的想法任意指定模型運(yùn)動(dòng)的方向和軌跡，調(diào)整模型的任意角度和照明效果等。此外，設(shè)計(jì)人員可以變換制作好的模型，使其發(fā)生任意的改變，達(dá)到自己滿意的效果和人們意想不到的效果。

2.3質(zhì)感表現(xiàn)豐富完美

三維動(dòng)畫的模型制作完成后，為了達(dá)到真實(shí)物體的效果或增加模型的質(zhì)感，一般要通過材質(zhì)的選擇和場(chǎng)景燈光的設(shè)計(jì)，來使模型表現(xiàn)得更逼真。

（1）模型的質(zhì)感和逼真度取決于選擇的色彩、表面的光亮程度、反射效果、透明度等，而這些屬性又取決于組成模型的基本材料。常用的三維動(dòng)畫制作軟件里都會(huì)提供豐富的材質(zhì)庫，如玻璃、金屬、水、大理石、木材、面料等。設(shè)計(jì)動(dòng)畫效果時(shí)，還可以通過變換材質(zhì)的各種參數(shù)，改變模型的材質(zhì)效果。

（2）燈光的設(shè)計(jì)效果會(huì)直接影響模型的最終質(zhì)感表現(xiàn)。三維動(dòng)畫制作中的燈光設(shè)計(jì)一般有如下特點(diǎn)：1）可以自由選擇燈光的類型，包括點(diǎn)光源、平行光源、攝影光，還有專門用來產(chǎn)生金屬、玻璃等光亮效果的MAP光源。2）可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇燈光的顏色、強(qiáng)度。3）可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要或個(gè)人喜好，確定燈光的位置和運(yùn)動(dòng)方向。4）可以設(shè)置燈光照射到模型上的陰影效果，以及反射、折射效果等。

（3）三維動(dòng)畫制作時(shí)，可以將前景模型和背影場(chǎng)景分別設(shè)計(jì)，輸出時(shí)再進(jìn)行合成，這樣還可以隨時(shí)更換不同的模型和場(chǎng)景，大大減少了動(dòng)畫制作的工作量，并且提高了工作效率。在預(yù)覽最終動(dòng)畫效果的過程中，可以隨時(shí)對(duì)演示的動(dòng)畫結(jié)果進(jìn)行反復(fù)的修改、調(diào)試，直到滿意為止。

3在數(shù)字技術(shù)的支持下動(dòng)畫技術(shù)的主要類型

在動(dòng)畫制作過程中，模型的建立是整個(gè)動(dòng)畫制作的基礎(chǔ)，模型的好壞直接決定著動(dòng)畫的質(zhì)量。在動(dòng)畫制作中，三維動(dòng)畫技術(shù)從出現(xiàn)以來，模型建立的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展出了幾種不同的分支，主要包括常見的Polygon模型建立技術(shù)（多邊形）、NURBS模型建立技術(shù)（曲線）以及division模型建立技術(shù)（細(xì)分曲面）。在不同的建模軟件的支持下，這幾種建模技術(shù)有著不同的特點(diǎn)和各自的優(yōu)勢(shì)，一般最常用的建模技術(shù)是前面兩種：

（1）一般來說，Polygon建模技術(shù)適合建立沒有曲面、形狀較為規(guī)則的物體，這種技術(shù)能夠自由地調(diào)整UV分布，很方便在貼圖的時(shí)候根據(jù)場(chǎng)地的需求來進(jìn)行設(shè)計(jì)。但這種方法也有其缺點(diǎn)，不能生成光滑的曲面。

（2）NURBS在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)上是一個(gè)數(shù)學(xué)概念，在曲線運(yùn)動(dòng)軌跡上可以形成一定的形狀，主要用于表現(xiàn)曲面的物體，創(chuàng)建光滑、復(fù)雜的模型，對(duì)于模型細(xì)節(jié)有逼真的效果，具有很大的優(yōu)勢(shì)。但由于這種模型建立技術(shù)建立的模型在曲面上的結(jié)構(gòu)是網(wǎng)狀的，在復(fù)雜模型的設(shè)計(jì)中，由于控制點(diǎn)的增加而很難控制。

因此，在進(jìn)行模型建立時(shí)，要注意根據(jù)具體的需求來進(jìn)行選擇，使其達(dá)到更好的效果?？偟膩碚f，這些建模技術(shù)各有特征，但卻存在一個(gè)相同的問題——它們的基本理念不夠統(tǒng)一，相關(guān)的三維軟件也不能兼容這幾種建模方式。因此，在動(dòng)畫場(chǎng)景的制作中，主要的要求和趨勢(shì)就是模型的類型能夠統(tǒng)一。

4數(shù)字技術(shù)在動(dòng)畫制作中的應(yīng)用

通常來說，數(shù)字技術(shù)在動(dòng)畫制作中的應(yīng)用可根據(jù)其是平面還是立體，分為在二維動(dòng)畫設(shè)計(jì)與制作中的使用和在三維動(dòng)畫制作中的使用。在不同的使用形態(tài)下，需要達(dá)到的效果也有所差異。所謂二維動(dòng)畫，也就是指將在平面上利用手工繪制會(huì)形成一定的畫面，呈現(xiàn)在鏡頭之中；而三維動(dòng)畫，也就是指在通過一定的構(gòu)思，完全利用計(jì)算機(jī)軟件將該種構(gòu)思制作出來，所形成的立體畫面，以鏡頭的方式呈現(xiàn)出來。就目前來說，數(shù)字技術(shù)使用于動(dòng)畫制作之中，不僅是對(duì)其動(dòng)畫特效的制作，還包含了后期的技術(shù)處理。其中，數(shù)字動(dòng)畫技術(shù)在動(dòng)畫制作中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的進(jìn)步。計(jì)算機(jī)技術(shù)使用于動(dòng)畫制作之中，可以極大地縮短動(dòng)畫片的整體制作時(shí)間，還能利用其虛構(gòu)場(chǎng)景的技術(shù)，節(jié)約大量的制作經(jīng)費(fèi)。同時(shí)，還以其獨(dú)特的表現(xiàn)方式，突破了原有的技術(shù)手段，為動(dòng)畫制作帶來了新的發(fā)展途徑，也精致了動(dòng)畫藝術(shù)。其實(shí)，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)畫制作之中，除了各個(gè)場(chǎng)景的技術(shù)處理與前后期的技術(shù)合成，還有一項(xiàng)十分重要的功能，那就是數(shù)位板的使用。一方面，數(shù)位板的使用有助于作者個(gè)人風(fēng)格的保留，在最大程度上保存原作者的作品，并將其展示到觀眾的面前；另一方面，數(shù)位板可以用于繪制，且其繪制出來的圖像能夠直接保存，該種方式極大地縮短了動(dòng)畫的前期制作時(shí)間，整體制作時(shí)間也相應(yīng)縮短。以下，筆者將從兩個(gè)方面論述數(shù)字技術(shù)在動(dòng)畫制作中的應(yīng)用：

4.1計(jì)算機(jī)二維動(dòng)畫制作技術(shù)的使用

專業(yè)的二維動(dòng)畫制作軟件與傳統(tǒng)的手工繪制制作雖然在流程上相對(duì)類似，但是，專業(yè)的二維動(dòng)畫制作軟件是以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為主導(dǎo)。而計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，讓整個(gè)動(dòng)畫制作中的工作都可以用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的形式保存下來。從這點(diǎn)上來說，計(jì)算機(jī)二維動(dòng)畫制作技術(shù)可以直接縮短整個(gè)動(dòng)畫制作的生產(chǎn)周期。除此之外，傳統(tǒng)的手工繪制，它的畫面都是以手工的方式形成的，所有的內(nèi)容都是以想象作為出發(fā)點(diǎn)，但是制作技術(shù)卻不一定能讓制作畫面與想象持平，這就導(dǎo)致構(gòu)思表達(dá)存在一定的偏差。而計(jì)算機(jī)二維動(dòng)畫制作技術(shù)，它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為支撐，可以通過手繪、數(shù)據(jù)調(diào)整等多種方式來完成動(dòng)畫內(nèi)容，從某種程度上來說，其制作出來的動(dòng)畫作品更為科學(xué)化，在動(dòng)畫的整體質(zhì)量和畫面品質(zhì)上有著極大的提高。

4.2計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫技術(shù)的使用

傳統(tǒng)的動(dòng)畫制作缺乏應(yīng)有的立體性。就觀看感受而言，傳統(tǒng)的動(dòng)畫片雖然會(huì)有動(dòng)作，但是經(jīng)常會(huì)給觀眾一種紙片人的感覺，視覺效果相對(duì)較差，而且在某些細(xì)節(jié)的表達(dá)上不夠生動(dòng)、具體。例如，在《葫蘆娃》中，蛇精的表情和軀體顯得十分僵硬，無法詮釋劇情。而三維動(dòng)畫技術(shù)就可以解決這些問題，在制作上，計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫技術(shù)可以將角色制作得更為精細(xì)、生動(dòng)，在表情和肢體動(dòng)作的呈現(xiàn)上，會(huì)更能讓觀眾接受，也就是說三維技術(shù)的表現(xiàn)手法相對(duì)鮮明，畫面感較強(qiáng)。除此之外，三維技術(shù)手段的使用會(huì)讓動(dòng)畫畫面的色彩更豐富，呈現(xiàn)出來的角色也能根據(jù)后期需求做出對(duì)應(yīng)的更改，使得動(dòng)畫人物和動(dòng)畫場(chǎng)景達(dá)到一致，給觀眾帶來更加舒適的觀看感覺。世界上第一部由計(jì)算機(jī)制作的動(dòng)畫片是《玩具總動(dòng)員》，這部動(dòng)畫片的問世不僅詮釋了什么是真正的動(dòng)畫制作，也讓計(jì)算機(jī)技術(shù)根本取代了傳統(tǒng)的動(dòng)畫制作手段，開創(chuàng)了一種全新的藝術(shù)表現(xiàn)形式。

目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)逐步認(rèn)識(shí)到了計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于動(dòng)畫制作的作用與意義，并且通過實(shí)踐在不斷對(duì)其具體的應(yīng)用進(jìn)行探索。但是，就當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平而言，數(shù)字技術(shù)在動(dòng)畫制作中的具體應(yīng)用仍舊受到現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的制約，使其在藝術(shù)效果的表達(dá)上具有一定的局限性。技術(shù)手段與藝術(shù)效果兩者還需要不斷地磨合與銜接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)在動(dòng)畫制作中的完美使用?？偟膩碚f，目前的數(shù)字技術(shù)為動(dòng)畫制作注入了新鮮的血液，讓創(chuàng)作者的理念可以得到最完美的詮釋。

5運(yùn)用數(shù)字技術(shù)的動(dòng)畫制作的發(fā)展前景

近年來，隨著各種動(dòng)畫大片的上映，尤其是三維動(dòng)畫，充分體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的魅力與發(fā)展方向。在很多發(fā)達(dá)國(guó)家，三維動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國(guó)家的重要支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)家產(chǎn)生了極為重要的影響。三維動(dòng)畫制作是一種高技術(shù)、高智力和高藝術(shù)的創(chuàng)造性工作。目前，三維動(dòng)畫技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成多種學(xué)科和技術(shù)的綜合領(lǐng)域技術(shù)，它以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，特別是實(shí)體造型和真實(shí)感顯示技術(shù)為基礎(chǔ)，涉及范圍有圖像處理技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制原理、視頻技術(shù)和藝術(shù)，甚至于視覺心理學(xué)、生物學(xué)、機(jī)器人學(xué)、人工智能學(xué)等領(lǐng)域也需要三維技術(shù)的支持和輔助，所以三維動(dòng)畫技術(shù)已經(jīng)以其獨(dú)有的特點(diǎn)逐步成為一門獨(dú)立的科學(xué)。目前，隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與相應(yīng)技術(shù)的提高，利用計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)進(jìn)行三維動(dòng)畫制作的方法也日益提高，通過不同的三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)，已經(jīng)可以生動(dòng)地制作出各種人物或動(dòng)物角色的運(yùn)動(dòng)方式與表情，也可以制作各種逼真的虛擬場(chǎng)景。

當(dāng)前，由于美國(guó)具有豐富的制作經(jīng)驗(yàn)和雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，無論是在數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用上還是三維動(dòng)畫制作上都處于領(lǐng)先地位。美國(guó)不僅是動(dòng)畫行業(yè)技術(shù)的引領(lǐng)者，也在一定程度上影響著未來三維動(dòng)畫發(fā)展的方向。眾所周知，在動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)，日本在整個(gè)世界絕對(duì)屬于佼佼者，日本的三維動(dòng)畫具有獨(dú)特的風(fēng)格，涌現(xiàn)出了一大批以制作CG為主的企業(yè)，在動(dòng)畫方面具有較為成熟和良好的運(yùn)作基礎(chǔ)，因此具有廣闊的發(fā)展空間。在中國(guó)來說，從動(dòng)畫制作中運(yùn)用數(shù)字技術(shù)以來，出現(xiàn)過很多優(yōu)秀的作品，其中不乏獲獎(jiǎng)作品，尤其是前期。但在近年來，隨著國(guó)外加工動(dòng)畫片的大量引人，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的動(dòng)畫片反而越來越少，動(dòng)畫片制作人員的積極性也大不如從前，逐漸失去了我國(guó)傳統(tǒng)的民族風(fēng)格。但我國(guó)正在發(fā)出“加快文化產(chǎn)業(yè)振興”的號(hào)召，相信國(guó)產(chǎn)動(dòng)畫片會(huì)快速發(fā)展起來，創(chuàng)作出更多優(yōu)秀的令國(guó)人期待的動(dòng)畫作品。

6結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)開始廣泛地運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域。而動(dòng)畫行業(yè)的發(fā)展為數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用提供了一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，同時(shí)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用又推動(dòng)了動(dòng)畫行業(yè)的發(fā)展。在三維動(dòng)畫制作中，以計(jì)算機(jī)為基本平臺(tái)的數(shù)字技術(shù)不僅可以制造出現(xiàn)實(shí)中存在的人物和景物等，模擬出真實(shí)的三維空間，還能創(chuàng)作出現(xiàn)實(shí)世界中不存在的事物，即虛幻空間。在數(shù)字技術(shù)的支持下，動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展有了新的突破，在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，為國(guó)家作出了巨大的貢獻(xiàn)，成為國(guó)家重要的支柱。因此，國(guó)家要把握好商機(jī)，建立和發(fā)展好計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為社會(huì)的發(fā)展作出更多的貢獻(xiàn)。