3D打印在定格動畫中的應用

楊數(shù)鵬 （上海視覺藝術(shù)學院 201600）

一、3D打印技術(shù)概述

3D打印（3DPRINTING）即3D打印技術(shù)。出現(xiàn)在20世紀90年代中期，是一門新興的技術(shù)，3D打印技術(shù)是利用三位掃描儀器，探測并歸納物體的形狀、構(gòu)造、與外觀數(shù)據(jù)以及其周圍環(huán)境。采集好信息后再進行編排重組計算后進行三維模型重塑計算，其數(shù)字模型在此基礎上構(gòu)建在程序中。打印材質(zhì)自由選擇，選好后輸入到3D打印機中，按照模型數(shù)據(jù)逐層打印成實物。

隨著信息時代的到來，計算機與網(wǎng)絡發(fā)迅速，3D打印技術(shù)出現(xiàn)后，便在各個領(lǐng)域大展身手。目前3D打印技術(shù)在珠寶、工業(yè)品設計類、建筑工程及其施工，車輛、航空航天技術(shù)、口腔科和醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)、教育信息模型、地理信息系統(tǒng)，土木工程以及多種領(lǐng)域都有所涉及。

二、定格動畫

定格動畫是一種以現(xiàn)實的物品為對象，應用攝影技術(shù)逐幀拍攝制作而成的一種動畫形式，可以稱為逐格動畫或者靜止動畫等。也可以說定格動畫是通過擺拍對象的一秒內(nèi)的無限分解動作的定格瞬間，再將其快速連續(xù)放映使其在觀眾視野觀眾成現(xiàn)動態(tài)畫面，以此賦予拍攝對象“活”的狀態(tài)。定格動畫是將成千上萬的定格瞬間串聯(lián)，將一幅幅靜幀的畫面合在一起產(chǎn)生動態(tài)的效果。定格動畫在制作過程中，需要根據(jù)動畫的運動規(guī)律擺拍動作，然后用攝像機拍下來，再微調(diào)動作，拍攝下一張，最終連續(xù)每一張靜態(tài)畫面組成動態(tài)畫面。

通常所指的定格動畫一般都是由黏土材料、木制材料或多種混合材料制作的角色來演出的。定格動畫的歷史悠久，早在1962年，法國考古學家都曾指出在西班牙的阿爾塔米拉洞窟發(fā)現(xiàn)25000年前舊石器時代的洞穴壁畫上就刻有系列的野牛奔跑動作分析圖。以及16世紀，在西方出現(xiàn)的手翻書等等，都是定格動畫最原始和最初的形態(tài)。

三、3D打印在定格動畫影片中的應用

定格動畫是通過逐格地拍攝對象然后使之連續(xù)放映而成的。這就需要在籌備階段制作大量的模型制作。工序復雜，尤其是對人物的塑造，不僅工作量巨大，更需要制作者的精細刻畫。通常情況下大家說的每秒24幀，也就是一秒的動畫需要拍攝24張圖片，而每兩張之間都只是極其細微的變化。

定格動畫制作工作量大，時間漫長。利用3D打印技術(shù)后，不再需要傳統(tǒng)方式的純手工制作模型，只需要動畫師們在3D軟件內(nèi)建好模型，整理需要的表情，將其整理成表情素材庫。如此就能夠依據(jù)不同的需求進行無數(shù)次排列組合，合成各種身體變化形態(tài)，最后，將合成好的模型通過3D打印機打印出來。近幾年里，3D打印的出現(xiàn)幫助了不少定格動畫作品的完成，大大的提高了工作效率，縮短了制作時間。

《鬼媽媽》，講述了主人公搬家后遇到的怪誕事件。通過一個被堵住的小門來往現(xiàn)實生活與“鬼媽媽”的世界。這是一部暗黑系類喜劇動畫，影片打造了一種令人恐慌的超現(xiàn)實感。在創(chuàng)作的過程中，首次使用到了3D打印機，成為第一部利用3D打印技術(shù)制作定格動畫的影片。 影片以其新奇的創(chuàng)意和完整的表現(xiàn)深受觀眾喜愛。這部影片更是因其動作的流暢，生動真實的畫面以及在人物面部表情的突破上受到界內(nèi)人士贊揚，成為一部家喻戶曉的影片。

《鬼媽媽》影片中的各種人物形象的角色面部表情數(shù)萬個，這數(shù)萬個表情制作都運用3D打印技術(shù)替代了傳統(tǒng)的手工制偶技術(shù)。盡管如此多的工作量但影片在制作速度上提升三倍之多，僅僅用了兩年時間就完成了。定格動畫在模型的制作過程中最困難的應該就是人物的面部表情，每個不同的表情都需要不同的表情模型，如果數(shù)量缺少或者在模型制作過程中出現(xiàn)小瑕疵，則會影響拍攝進度和拍攝效果。如果面部表情出現(xiàn)錯誤會導致動畫中的形象出現(xiàn)奇怪的表情，甚至看上去僵硬虛假甚至嚇人。尤其是《鬼媽媽》這種影片，更是需要精細的面部處理，在有些恐慌的氛圍下，人偶面部失敗可能真的就是一部“恐怖片”了。就不是創(chuàng)造者要打造一種恐慌氛圍下的輕松喜劇。

《鬼媽媽》可以算是3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)偶動畫的第一次結(jié)合。影片中有這樣一只會說話的小貓，同樣也是用打印機打印出來的，小貓上房頂、爬樹的動作十分流暢，相比之前偶動畫中的四足動物，在這只小貓不僅動作靈活，表情也是很到位。尤其是小貓那生氣又讓人憐憫的表情表現(xiàn)的非常真切生動。從小貓身上的材質(zhì)可以看的出，所應用材料是和人物用的同一種。若是用傳統(tǒng)的粘土制作，效果完全達不到如此精細。

另外影片中有這樣一段，主人公與好朋友懷博在看演出，可以明顯的看出主人公與好朋友兩個人的頭發(fā)使用不同材質(zhì)制作，這正是利用3D打印技術(shù)的優(yōu)點，可以提供多種表現(xiàn)的材質(zhì)，不再拘泥于傳統(tǒng)的布料，粘土等。在表現(xiàn)影片的真實性與多樣性上也有作著不可忽視的影響。

3D打印技術(shù)解決的絕對不止是制作進程的問題，在角色面部刻畫等方面，都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)制作方式下的表情動作等。

四、3D打印在定格動畫中的作用影響

3D打印技術(shù)的運用，很好的解決了傳統(tǒng)手工制作模式在技術(shù)上的束縛。 縮短了工作時間。傳統(tǒng)的定格動畫制作工藝復雜，難以掌握，將制作周期大大拉長，制作方法也很有限，不僅消耗大量的人力物力，制作效果也存在很多的缺陷。

（一）人物塑造方面

傳統(tǒng)的偶的表情的調(diào)整，是通過吸鐵石和小貼片粘貼更換的方式，達到調(diào)整人物表情的目的，這種方法不容易控制。3D打印技術(shù)完全解決了面部表情不易控制的難題，可以直接在電腦中制作動畫表情，模型更為精準，效果更為真實。3D打印技術(shù)通過軟件調(diào)整面部表情，可以在軟件中反復調(diào)整，確定后一次成型。運用3D打印技術(shù)創(chuàng)作人物的表情，解決了人物道具上的重大困難，將面部刻畫的更為真實、精妙，人物效果更加生動。

（二）場景制作方面

定格動畫中場景搭建和道具制作方面，也可以由3D打印機制作。3D打印技術(shù)使場景的細節(jié)處理更加完美，精致，提升影片整體的效果。影片中立體的場景被打印出來以后，可以根據(jù)需要上色或者粘貼所需外表，不僅可以直接打印完整的，也可以打印分層的場景片段，多次組裝利用拆分。降低了時間成本，優(yōu)化了流程。

（三）影片效果方面

3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，定格動畫藝術(shù)家們的創(chuàng)作靈感被3D打印技術(shù)激發(fā)，不再僅僅局限于最初的幾種材料，進步到現(xiàn)在已經(jīng)有各類金屬、尼龍、PP粉末、有機化學物質(zhì)等，這就使定格動畫的材料不再局限于木偶、粘土、布料等 。將其運用到定格動畫創(chuàng)作中，將會打造出更富有質(zhì)感的模型，充分表達創(chuàng)作者的想法，促進各種美術(shù)風格的影片找到最合適的打印材質(zhì)和制作方法。

五、3D打印在定格動畫中的未來發(fā)展

目前將3D打印運用定格動畫中只是剛剛開始，幾部影片的成功運用突出表現(xiàn)了3D打印技術(shù)在定格動畫中的優(yōu)勢。3D打印技術(shù)的日趨完美和進步會促使定格動畫的模型道具更精致、制作流程加快、縮短影片制作時間等。將會引領(lǐng)定格動畫的未來發(fā)展。

1.材料選擇

定格動畫相對于電腦三維動畫最大的優(yōu)勢，就是材料的真實性、動作的真實性以及環(huán)境的在真實性。3D打印材料種類隨著發(fā)展越來越多，截至2012年底，3D打印成型公司的產(chǎn)品已可以支持123種材料供制作者選擇，后續(xù)也不斷研發(fā)了更多種類的材料應用于定格動畫的制作中。3D打印技術(shù)能夠更好地展現(xiàn)創(chuàng)作者所想表現(xiàn)的的場景人物的真實性與質(zhì)感，為定格動畫的制作帶來了更多的可能性。

2.模型表現(xiàn)

3D打印技術(shù)精準度不斷提高，偶動畫中的精細零件的打造，以及人物面部的打造都精越來越精細和逼真。同時3D打印技術(shù)通過計算機控制，無論多復雜的人物設計都是可以設計出來的。對于定格動畫藝術(shù)家來說，復雜的場景制作已經(jīng)不再成為設計師想象力的束縛，結(jié)構(gòu)復雜的偶模型都可以通過3D打印機打印出來，并且比手工制作更精致生動傳神。創(chuàng)作者能夠更專注于動畫中形態(tài)創(chuàng)意和靈感創(chuàng)新，受定格動畫材質(zhì)或者設計的限制越來越少。

3.速度方面

3D打印技術(shù)下產(chǎn)品制作周期短，制造流程簡單，3D打印技術(shù)省去了傳統(tǒng)工藝模具設計與制作等工序，縮短了整個影片制作時間周期。3D打印技術(shù)使定格動畫與傳統(tǒng)二維手繪動畫和三維電腦動畫的差距越來越小。

4.方便性

3D打印技術(shù)的普及與發(fā)展使之與普通打印機一樣，越來越通用，操作簡單易學，這就便于設計師直接將想法表達出來，不需要再像以前一樣，要將自己的想法通過各種途徑傳達給技師，再制作出來，在這個繁復的過程中往往就會造成最終效果與預想不一致的情況。3D打印技術(shù)的應用使設計師直接可以在軟件中制作模型，如有不滿可直接反復修改。3D打印技術(shù)有利于設計師創(chuàng)作出精妙的作品。3D打印的發(fā)展，促進了定格動畫的發(fā)展。一部成功的動畫片帶來的是更多的衍生產(chǎn)品，3D打印在制作衍生產(chǎn)品方面更是方便高效。帶來的經(jīng)濟效益也是可觀的，這就又為下一部定格動畫的投資生成很大空間。因此，定格動畫從建模階段到拍攝再到影片衍生產(chǎn)品，都有3D打印技術(shù)的加入?？梢?，3D打印技來對定格動畫的發(fā)展將越來越重要。

六、結(jié)語

3D打印技術(shù)在定格動畫中的應用，使這個由成千上萬的定格瞬間串聯(lián)起來的動畫，發(fā)生著翻天覆地的變化。3D打印技術(shù)在多方面或多或少的起到了推動定格動畫發(fā)展的作用，使傳統(tǒng)偶動畫逐漸走出耗時長、工作量大、形象設計不足的困境。

計算機時代下，隨著3D打印技術(shù)的出現(xiàn)與應用，定格動畫的發(fā)展未來，3D打印技術(shù)更是不可或缺的。近幾年幾部動畫制作中加入3D打印技術(shù)只是小試牛刀，便取得不小成功，觀眾好評如潮，贊賞3D打印技術(shù)的神奇。越來越多的定格動畫業(yè)內(nèi)聲音表示，3D打印技術(shù)將是改變定格動畫目前困境的靈丹妙藥，定格動畫繼續(xù)的發(fā)展將離不開3D打印技術(shù)的幫助。