數(shù)字技術(shù)在水墨風(fēng)格二維動(dòng)畫設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和研究

動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)源于20世紀(jì)初期，在20世紀(jì)中葉開始迅速發(fā)展，至今還不足一百年的時(shí)間。但在這短暫的幾十年里，動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)從一開始由迪斯尼為代表的手繪動(dòng)畫發(fā)展到現(xiàn)在的全球支柱產(chǎn)業(yè)，離不開計(jì)算機(jī)的發(fā)展和數(shù)字技術(shù)的支持，其中最突出的表現(xiàn)就是二維動(dòng)畫技術(shù)的進(jìn)步。

1 通過計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)二維動(dòng)畫效果的過程

二維動(dòng)畫也被叫做“計(jì)算機(jī)生成動(dòng)畫”，它是通過計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)模擬現(xiàn)實(shí)中的空間物體，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部生成二維數(shù)據(jù)，這個(gè)過程在計(jì)算機(jī)內(nèi)部經(jīng)過了一系列復(fù)雜的制作流程，把所有的二維數(shù)據(jù)，包括:數(shù)據(jù)模型、運(yùn)動(dòng)軌跡、材質(zhì)和燈光渲染、特效、動(dòng)作的設(shè)計(jì)等進(jìn)行合成的過程。具體來講就是:首先要確定好動(dòng)畫腳本，建立好角色模型，在計(jì)算機(jī)中創(chuàng)建模型，之后制定模型的材質(zhì)貼圖，對(duì)這些模型賦予與現(xiàn)實(shí)空間相同的表面顏色、材質(zhì)、紋理等特性，然后設(shè)計(jì)動(dòng)畫效果，把二維模型需要的動(dòng)畫效果進(jìn)行設(shè)計(jì)(包括變形效果)，接著將設(shè)計(jì)好的二維運(yùn)動(dòng)模型放入特定的場景中，這個(gè)場景也應(yīng)該是通過計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)中的空間創(chuàng)建好的；再在場景中設(shè)置燈光和攝影機(jī)，通過設(shè)置燈光，可以模擬出逼真的現(xiàn)實(shí)的光線效果；通過設(shè)置攝影機(jī)，可以將拍攝之后效果渲染輸出成一系列連貫的運(yùn)動(dòng)圖片或影片，進(jìn)行動(dòng)畫效果調(diào)試，輸出成影片；最后將這些輸出的圖片或影片導(dǎo)入到專業(yè)的后期制作軟件并加入一些合適的特效和音效，進(jìn)行適當(dāng)?shù)募糨嫼桶b，進(jìn)行后期合成，這樣就制作完成了一個(gè)完整的二維動(dòng)畫影片。

2 數(shù)字技術(shù)支持下的二維動(dòng)畫制作的特點(diǎn)和作用

2.1 高超的模型設(shè)計(jì)能力

計(jì)算機(jī)通過一系列的數(shù)學(xué)方法實(shí)現(xiàn)了動(dòng)畫設(shè)計(jì)與制作，可以不受客觀存在的限制，可以逼真的模擬出現(xiàn)實(shí)存在的物體或景觀，也可以擬造出現(xiàn)實(shí)中不存在的物體或景觀。這是實(shí)景拍攝手段和通過手繪方式無法企及的。

2.2 隨心所欲的動(dòng)畫效果

在二維動(dòng)畫制作過程中，可以使模型的變化和運(yùn)動(dòng)不受客觀因素的制約。設(shè)計(jì)者可以任意指定模型的運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)軌跡，任意調(diào)整模型的拍攝角度、照明效果，還可以使模型進(jìn)行任意的變化，以達(dá)到人們想像不到的動(dòng)畫效果。

2.3 豐富完美的質(zhì)感表現(xiàn)

二維動(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)的選擇和場景燈光的設(shè)計(jì)，來使模型表現(xiàn)的更逼真。

2.3.1 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。常用的二維動(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。

2.3.2 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)。二維動(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。

2.3.3 二維動(dòng)畫制作時(shí)，可以將前景模型和背影場景分別設(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 數(shù)字技術(shù)支持下的二維動(dòng)畫技術(shù)類型

在整個(gè)二維動(dòng)畫制作過程中，建模是整個(gè)動(dòng)畫制作的基礎(chǔ)。二維動(dòng)畫技術(shù)發(fā)展以來，其建模技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)出現(xiàn)了幾種不同的技術(shù)分支，包括:基于多邊形的Polygon建模技術(shù)，基于曲線的NURB S建模技術(shù)，基于細(xì)分曲面的Subdivision建模技術(shù)等。這幾種建模技術(shù)在不同的二維軟件的支持環(huán)境下有著各自的優(yōu)勢和特點(diǎn):Polygon技術(shù)適合創(chuàng)建形狀規(guī)則、無曲面的對(duì)象，而且能夠自由的調(diào)整UV分布，比較方便在帖圖時(shí)可以根據(jù)場景需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，但Polygon技術(shù)難以生成光滑的曲面。NURBS是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)數(shù)學(xué)概念，可以基于曲線的運(yùn)動(dòng)軌跡形成形狀，在表現(xiàn)曲面物體方面很有優(yōu)勢，適合創(chuàng)建光滑的、復(fù)雜的模型，在對(duì)模型的細(xì)節(jié)逼真性方面具有其它技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢，是近幾年來二維動(dòng)畫制作中最主要的建模方法之一。

4 數(shù)字技術(shù)支持下的二維動(dòng)畫制作前景

二維動(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。目前二維動(dòng)畫技術(shù)己經(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)域也需要二維技術(shù)的支持和輔助，所以二維動(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)。

5 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。在二維動(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)的二維空間，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，為國家作出了巨大的貢獻(xiàn)，成為國家重要的支柱。因此，國家要把握好商機(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)。

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