分析三維動畫技術(shù)

居振宇

【摘要】在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的快速發(fā)展下，三維立體軟件開發(fā)速度相繼加快。三維立體技術(shù)在動畫領(lǐng)域應(yīng)用的軟件有3Dmax、Maya、Softimager等。通過這些動畫軟件的應(yīng)用創(chuàng)造出更多種形式的動畫作品，是在原有二維動畫技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種動畫創(chuàng)作技術(shù)形式。文章結(jié)合三維動畫技術(shù)發(fā)展歷程、發(fā)展內(nèi)涵，分析三維動畫技術(shù)對傳統(tǒng)動畫的沖擊，并對現(xiàn)階段三維動畫技術(shù)的應(yīng)用技法難點(diǎn)和解決策略展開分析。

【關(guān)鍵詞】三維動畫 技術(shù) 傳統(tǒng)動畫 影響

在二十世紀(jì)的時候，大部分的動畫都是以傳統(tǒng)動畫形式展現(xiàn)的。伴隨社會經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，傳統(tǒng)動畫制作方式逐漸顯露出自身的不足，體現(xiàn)在制作成本較高、制作效果不理想。加上人們對動畫制作要求的提升，動畫制作中則是在原有二維技術(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)用更為先進(jìn)的三維動畫技術(shù)。三維動畫也就是3D動畫，是在原有動畫制作基礎(chǔ)上應(yīng)用3D軟件進(jìn)行動畫制作的創(chuàng)新，現(xiàn)階段，常見的三維動畫有《熊出沒》、《妖精的尾巴》、《豬豬俠》、《海底總動員》等。三維動畫技術(shù)不僅被人們應(yīng)用到動畫領(lǐng)域，同時也被人們廣泛的應(yīng)用到電影制作和游戲開發(fā)中。三維動畫技術(shù)的應(yīng)用增強(qiáng)了動畫帶給人們的視覺沖擊，對豐富人們的感官享受起到了十分重要的作用。

一、三維動畫內(nèi)涵

三維動畫是應(yīng)用電腦對立體圖形進(jìn)行處理的技術(shù)形式，和二維動畫發(fā)展不同的是，三維動畫借助電腦制作為動畫制作工作提供了重要平臺和工具的支持，能夠?yàn)閯赢嬛谱魈峁┯衳、y、z三個坐標(biāo)形成的數(shù)字空間，并應(yīng)用數(shù)字模型來進(jìn)行動畫的制作。三維動畫技術(shù)和傳統(tǒng)的動畫技術(shù)不同，為動畫創(chuàng)作本身提供了更多的發(fā)展空間。三維動畫制作則是完全依靠電腦來完成，即通過電腦渲染技術(shù)的應(yīng)用來帶來各種影像不同的藝術(shù)效果。常用來制作三維動畫的軟件包括3Dmax、Maya、Softimager等。

二、三維動畫的來由和發(fā)展歷程

三維動畫是在二維動畫基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。動畫發(fā)展的原型是在1831年的時候，法國人將畫好的圖片按照一定的先后順序擺放在相應(yīng)的圓盤上，通過圓盤的轉(zhuǎn)動觀察口來看到圖片的轉(zhuǎn)動。在1908年的時候，法國人應(yīng)用相應(yīng)負(fù)片制作了動畫影響，解決了動畫發(fā)展的載體問題。在1928年出現(xiàn)的迪斯尼動畫則是將動畫片的發(fā)展推向了高峰，并在之后創(chuàng)建了相應(yīng)的動畫發(fā)展 公司。在1982年，迪斯尼公司出版了一套由電腦制作的完整動畫影片《電腦爭霸》，為之后三維動畫的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

三維動畫技術(shù)真正發(fā)展起來是在二十世紀(jì)初期，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，三維動畫技術(shù)的發(fā)展得到了更多相應(yīng)理論的支持，在市場上，皮克斯是對三維動畫發(fā)展的主要開發(fā)商，為三維動畫的制作和流傳開闊了重要的市場，比如皮克斯的典型代表作《海底總動員》。《海底總動員》發(fā)展取得的成就將三維動畫技術(shù)發(fā)展推向高峰。

三、三維動畫技術(shù)發(fā)展對傳統(tǒng)動畫的沖擊

三維動畫技術(shù)的發(fā)展對傳統(tǒng)動畫發(fā)展帶來了很大的沖擊。隨著社會科技發(fā)展以及人們對精神生活追求的提升，近幾年，三維動畫在市場上的份額提升，給觀眾帶來了深刻的視覺享受和多種感官刺激。相比于傳統(tǒng)的二維動畫，三維動畫縮短了動畫開發(fā)制作的周期，在畫面的導(dǎo)出上，二維動畫是無法導(dǎo)出三維動畫的，而三維動畫則是能夠?qū)С龆S動畫。三維動畫和二維動畫相比顯示出來的特點(diǎn)具體體現(xiàn)在造型藝術(shù)上。造型藝術(shù)的基本特點(diǎn)是造型性，即應(yīng)用各種手法對動畫外部形象特點(diǎn)進(jìn)行再現(xiàn)，通過整合之后的外部形象進(jìn)一步表現(xiàn)出動畫的內(nèi)涵。二維動畫和三維動畫都是造型藝術(shù)的一種，比如動畫片的藝術(shù)風(fēng)格就是從造型藝術(shù)中提取出來的，雖然都應(yīng)用了夸張的變形手法，但是應(yīng)用的程度不同。二維動畫中的動作和真實(shí)的運(yùn)動不吻合，畫面的動作表現(xiàn)也和三維動畫不一致，會給人帶來想象的空間，比如迪斯尼早期的動畫，就是具有很強(qiáng)的夸張變形效果。三維動畫則是更加注重對真實(shí)世界的模仿。在三維動畫制作中，制作人員能夠?qū)⑻摂M世界中的攝像機(jī)作為理想的攝像機(jī)，在三維空間中結(jié)合實(shí)際調(diào)整拍攝角度，從而使得被拍攝物體的形狀和變化規(guī)律不受到限制。在拍攝完成之后還可以通過材質(zhì)和燈光效果設(shè)計(jì)來進(jìn)一步表現(xiàn)出物體本身的質(zhì)感。因此可見，三維技術(shù)和二維技術(shù)相比，更加注重表達(dá)物體本身的逼真感覺。對于一個球的運(yùn)動或者水的波動，三維動畫技術(shù)可以通過電腦進(jìn)行高速計(jì)算操作，通過對物體施加一定的力度能夠?qū)⑽矬w的運(yùn)動 非常自然的表現(xiàn)在顯示器上。和三維動畫設(shè)計(jì)相比，二維動畫設(shè)計(jì)出來的動畫則會容易出現(xiàn)走形的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因?yàn)槎S動畫設(shè)計(jì)無法從不同角度來審視物體的運(yùn)動。另外，掃描技術(shù)、動作捕捉技術(shù)、虛擬表現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展下，三維動畫技術(shù)的設(shè)計(jì)將會更好的捕捉物體的動作（60 歲的老人完成帶球扣籃的一系列動作），之后應(yīng)用掃描技術(shù)對人物進(jìn)行描述，建立數(shù)字化的人物模型。在捕捉老人動作之后，將喬丹打球的動作添加上，重新賦予新的數(shù)字化人物模型。在制作完成之后，這個時候播放出去則是會讓人們看見一個六十歲老人完成帶球和扣球的一系列動作。

雖然三維動畫和二維技術(shù)相比顯示出更多的有點(diǎn)，但是其本身也會有局限，特別是表現(xiàn)在載體上。三維動畫技術(shù)的重要載體是電腦，使用電腦的時候需要相應(yīng)的服務(wù)器來完成具體的工作。這種要求對電腦、服務(wù)器的配置、網(wǎng)速等有著很高的要求。

四、三維動畫技術(shù)的技法分析

三維動畫技術(shù)是在二維動畫和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此，三維動畫技術(shù)的應(yīng)用需要遵循二維動畫設(shè)計(jì)的要求和原則，從而保證設(shè)計(jì)出符合標(biāo)準(zhǔn)的、充滿創(chuàng)新的角色和情形。二維動畫技術(shù)設(shè)計(jì)的原則分別是演出、演出指導(dǎo)、真實(shí)描繪、真實(shí)世界物理現(xiàn)象的再現(xiàn)、有序動作的編輯。三維動畫技術(shù)在二維動畫技術(shù)設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上制定出具有自身特色的原則，包括視覺樣式原則、動畫物理學(xué)和真實(shí)物理學(xué)結(jié)合的原則、動畫面部控制原則、動畫控制優(yōu)化等。同時，三維動畫技術(shù)設(shè)計(jì)還需要借助計(jì)算機(jī)支持下的CG技術(shù)形式（計(jì)算機(jī)圖形學(xué)），通過數(shù)學(xué)算法將二維影像和三維影像結(jié)合起來的造型現(xiàn)實(shí)在顯示器上。 三維動畫技術(shù)的技法主要體現(xiàn)在以下幾個方面：endprint

（一）前期制作技法

三維動畫的制作需要對整部動畫操作確定最早的劇本形式，為三維動畫創(chuàng)作提供重要的基礎(chǔ)支持。三維動畫的設(shè)計(jì)者結(jié)合相關(guān)劇本能夠進(jìn)一步了解到動畫制作場景、人物角色的出場順序、道具的應(yīng)用、動畫制作的夸張等，在綜合個要素之后確定動畫創(chuàng)作的總體風(fēng)格。三維動畫制作還有分鏡頭劇本，通過分鏡頭能夠?qū)⑽淖诌M(jìn)一步視覺化展現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上由導(dǎo)演或者相關(guān)設(shè)計(jì)者結(jié)合劇本對三維動畫進(jìn)行再創(chuàng)作。

劇本確定完成之后，需要對動畫人物的造型、動作、場景等進(jìn)行再次設(shè)計(jì)，從而更好的烘托出人物的特征和動作要點(diǎn)。這個層面的動畫制作屬于造型設(shè)計(jì)。通過造型設(shè)計(jì)能夠?qū)⑷S動畫技術(shù)的表現(xiàn)特點(diǎn)更全面、生動的展現(xiàn)。

造型設(shè)計(jì)中還要額外注重場景設(shè)計(jì)，通過場景的合理設(shè)計(jì)進(jìn)一步展現(xiàn)出動畫的融合度和清晰度，營造良好的動畫制作氛圍。

（二）中期制作技法

第一，通過3Dmax進(jìn)行建模操作，建模內(nèi)容包括多邊形建模、樣條曲線建模、細(xì)分建模等。在進(jìn)行三維動畫建模的時候要對材質(zhì)、燈光、出場的角色和道具安排等進(jìn)行建模，同時，建模操作的過程中要避免出現(xiàn)三角畫的現(xiàn)象，從而保證建模線條的簡潔、流暢。第二，合理選擇材料。要對模型的顏色、質(zhì)感、透明度、紋理等進(jìn)行綜合分析。第三，燈光定位。燈光是影響三維動畫制作的重要因素，為了提高三維動畫制作效果，需要結(jié)合相機(jī)的運(yùn)動來確定燈光照射范圍。第四，攝影機(jī)的控制。攝影機(jī)的控制在三維動畫的分鏡頭設(shè)計(jì)中有著十分重要的作用，有效的應(yīng)用和控制能夠提高三維動畫畫面的穩(wěn)定和流暢。

（三）后期制作技法

三維動畫的后期制作包括測試和修復(fù)工作，是在完成前提工作基礎(chǔ)上進(jìn)行的。對三維動畫進(jìn)行測試和修復(fù)的時候需要對三維動畫的整體進(jìn)行測試，在測試的時候要能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，采取有效的措施對這些問題進(jìn)行改進(jìn)。

結(jié)束語：綜上所述，三維動畫技術(shù)的發(fā)展能夠?yàn)槿藗冋宫F(xiàn)更多生動、形象的畫面，給人們的感官享受帶來別樣化的沖擊。和二維動畫技術(shù)相比，三維動畫技術(shù)顯示出更大的優(yōu)勢性。隨著社會科技的發(fā)展，三維動畫技術(shù)被應(yīng)用在更多的領(lǐng)域，比如軍事領(lǐng)域、動畫制作領(lǐng)域等。基于三維動畫技術(shù)的特點(diǎn)，需要相關(guān)人員進(jìn)一步加強(qiáng)對三維動畫技術(shù)的挖掘和深入研究，從而在社會各領(lǐng)域發(fā)展中更好地展現(xiàn)三維動畫技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧景峰.三維動畫技術(shù)在二維動畫中的應(yīng)用探討[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版），2014，07：59-62.

[2]王巖.計(jì)算機(jī)的二維、三維動畫技術(shù)的結(jié)合使用[J].信息系統(tǒng)工程，2014，10：115.

[3]康家瑞.分析二維動畫技術(shù)與三維動畫技術(shù)的有效結(jié)合 [J].中國傳媒科技，2014，19：72-73.

[4]張寧.三維動畫技術(shù)在“水市湖城”城市景觀規(guī)劃中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代營銷（學(xué)苑版），2011，01：96-97.

[5]袁澤輝.三維動畫技術(shù)與藝術(shù)的平衡——對動畫創(chuàng)作現(xiàn)狀的思考[J].文學(xué)界（理論版），2011，04：230+238.

[6]郭偉，蘭景婷.三維動畫及其運(yùn)動捕捉技術(shù)[J].四川文理學(xué)院學(xué)報，2011，05：97-99.

[7]張韶華，秦志遠(yuǎn)，張寶印.基于三維結(jié)構(gòu)的骨骼動畫技術(shù)在二維動畫中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2015，02：128-131.endprint