探析三維技術(shù)在動(dòng)畫中的作用

陳輝 楊弋杰

摘 要：隨著信息時(shí)代的到來(lái)以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，三維技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。強(qiáng)大的三維技術(shù)不僅為觀眾提供了豐富的視覺(jué)體驗(yàn)，而且使動(dòng)畫制作不再局限于紙和筆之間，為動(dòng)畫師提供了更廣闊的設(shè)計(jì)空間。三維技術(shù)以其高性能、高精度、易于制作和修改、強(qiáng)大的視覺(jué)功能，在動(dòng)畫制作中越來(lái)越重要。文章從三維技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展入手，分析了三維技術(shù)的特點(diǎn)、性能優(yōu)勢(shì)及制作過(guò)程，論證了三維技術(shù)對(duì)動(dòng)畫的的積極推進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：動(dòng)畫設(shè)計(jì);三維技術(shù);三維軟件

一、三維動(dòng)畫技術(shù)簡(jiǎn)介

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，各式各樣的軟件如雨后春筍般出現(xiàn)。其中，三維軟件的出現(xiàn)，催生了一個(gè)新的動(dòng)畫技術(shù)，即三維動(dòng)畫技術(shù)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是通過(guò)三維軟件進(jìn)行模型的建設(shè)。三維動(dòng)畫不是像傳統(tǒng)的二維動(dòng)畫那樣在平面上繪制，而是軟件建模，建模后進(jìn)行任意角度的更改，從而改變鏡頭內(nèi)的畫面。傳統(tǒng)的二維動(dòng)畫是逐幀繪制，按照運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)繪制人物的動(dòng)作。相比于二維動(dòng)畫，三維動(dòng)畫制作只需要將模型建好后綁定骨骼，然后選擇關(guān)鍵幀進(jìn)行動(dòng)作的調(diào)整，甚至有些軟件可以自動(dòng)補(bǔ)幀，這使得三維動(dòng)畫的制作更加方便。一部動(dòng)畫作品不僅包含人物和動(dòng)作，人物或場(chǎng)景的色彩也是非常重要的。三維軟件中的色彩是通過(guò)編輯材質(zhì)球以及貼圖來(lái)改變物體的顏色以及紋理。不同形態(tài)或質(zhì)感的物品，它本身的顏色以及細(xì)節(jié)都是不一樣的，二維動(dòng)畫很難用手繪的方式將一個(gè)物體的色澤以及細(xì)節(jié)表現(xiàn)得淋漓盡致，而三維動(dòng)畫只需要一個(gè)簡(jiǎn)單的貼圖材質(zhì)，再用修改器調(diào)整一下參數(shù)就可以了，再加上一些簡(jiǎn)單的后期效果，就能夠?qū)⒆詈蟮漠嬅姹憩F(xiàn)得美輪美奐。相對(duì)于二維動(dòng)畫來(lái)說(shuō)，三維動(dòng)畫的優(yōu)勢(shì)是不需要長(zhǎng)時(shí)間枯燥煩悶地逐幀繪制畫面，更加輕松。它的劣勢(shì)是開始入門較難。

二、三維動(dòng)畫和二維動(dòng)畫的區(qū)別

二維動(dòng)畫是在一個(gè)平面上逐幀繪制出每一幀的場(chǎng)景、角色、道具等，并通過(guò)一些后期軟件進(jìn)行后期的制作以及合成，最后呈現(xiàn)在屏幕上面。有一些二維動(dòng)畫的畫面很像三維動(dòng)畫，但二維始終是二維，它也只是一個(gè)平面上的作品，即使它的效果十分逼真也達(dá)不到三維動(dòng)畫的效果。二維動(dòng)畫中，當(dāng)場(chǎng)景的視角變更時(shí)，動(dòng)畫創(chuàng)作者就得根據(jù)視角的變化重新繪制動(dòng)畫場(chǎng)景。而在三維動(dòng)畫中，只需要將動(dòng)畫場(chǎng)景中的角色和場(chǎng)景效果建模出來(lái)，無(wú)論影片的視角如何改變，都不需要重新繪制，只需要調(diào)整軟件中攝像機(jī)的角度就可以了。二維動(dòng)畫和三維動(dòng)畫兩者之間的主要區(qū)別在于，在動(dòng)畫中運(yùn)用不同的方法來(lái)形成場(chǎng)景運(yùn)動(dòng)的效果。從二維動(dòng)畫的定義來(lái)理解的話，二維動(dòng)畫始終局限于一個(gè)平面之上，就算在這個(gè)平面上的效果十分立體，但也始終是對(duì)立體的一個(gè)模擬，不會(huì)達(dá)到真正立體的效果。三維動(dòng)畫是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展中產(chǎn)生的一項(xiàng)新技術(shù)，是利用電腦軟件將三維物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和原理清晰地展現(xiàn)在人們眼前的一項(xiàng)技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，二維動(dòng)畫的拍攝方法也得到了一個(gè)質(zhì)的提升，可以將手工繪制的畫面一幀一幀導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)來(lái)完成最后的畫面，最后加工成我們常見的二維動(dòng)畫。而三維動(dòng)畫，則可以全方位展示畫面，給人以最佳的視覺(jué)體驗(yàn)，并且三維動(dòng)畫修改時(shí)不需要全部修改，只需要改動(dòng)一部分。三維動(dòng)畫還可以創(chuàng)作出現(xiàn)實(shí)生活中不能出現(xiàn)的畫面，使用方便，并且可以減少大量成本。三維技術(shù)可以反映出真實(shí)世界，能夠創(chuàng)作出高度模擬現(xiàn)實(shí)的動(dòng)畫作品。也正因?yàn)槿S動(dòng)畫技術(shù)可以更好地反映出真實(shí)世界中的場(chǎng)景甚至生成真實(shí)世界所不能實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景，所以三維動(dòng)畫技術(shù)所需要設(shè)計(jì)的東西會(huì)非常繁多且雜亂。

三、三維動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展歷程

三維動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展歷程大概分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段是20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，這個(gè)階段是三維技術(shù)初步運(yùn)用到動(dòng)畫藝術(shù)上來(lái)，尚不成熟的階段。這個(gè)時(shí)期，三維技術(shù)在動(dòng)畫作品上的運(yùn)用并不是十分廣泛，三維動(dòng)畫作品相當(dāng)稀少。皮克斯和夢(mèng)工廠是將三維技術(shù)運(yùn)用到動(dòng)畫作品創(chuàng)作上的先驅(qū)者。皮克斯和迪斯尼創(chuàng)作的動(dòng)畫作品中運(yùn)用三維技術(shù)的有《玩具總動(dòng)員》《玩具總動(dòng)員2》等。這些動(dòng)畫作品的出現(xiàn)使得人們認(rèn)知到三維技術(shù)所擁有的巨大潛力。第二個(gè)階段是2001年到2003年，在這一階段，三維技術(shù)在動(dòng)畫作品的使用得到了極速增長(zhǎng)。在此期間，皮克斯和夢(mèng)工場(chǎng)將三維技術(shù)運(yùn)用到極致，并成為了動(dòng)畫電影市場(chǎng)的主力。2004年后進(jìn)入了第三個(gè)階段，這是三維技術(shù)運(yùn)用在動(dòng)畫上的繁榮時(shí)期，在這一階段，三維動(dòng)畫的發(fā)展展現(xiàn)了藝術(shù)多樣風(fēng)格。

四、三維動(dòng)畫技術(shù)的特點(diǎn)和作用

三維動(dòng)畫技術(shù)在動(dòng)畫上的成功運(yùn)用給了觀眾一個(gè)嶄新的視覺(jué)體驗(yàn)，三維技術(shù)使角色以及場(chǎng)景變得十分立體，并且有著更為真實(shí)且流暢的動(dòng)作，為動(dòng)畫的發(fā)展帶來(lái)了新的表現(xiàn)形式和突出優(yōu)勢(shì)。

三維技術(shù)的準(zhǔn)確性和強(qiáng)大的可操作性使其在動(dòng)畫領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。在制作動(dòng)畫作品的過(guò)程中，三維動(dòng)畫技術(shù)的成熟使得一些動(dòng)畫設(shè)計(jì)師的腦洞得以無(wú)限擴(kuò)展。

市場(chǎng)上的三維動(dòng)畫軟件非常多，例如Autodesk的MAYA和3D MAX，它們的功能已經(jīng)開發(fā)得十分完善了，運(yùn)行穩(wěn)定，應(yīng)用范圍廣，可以很好地承接各種各樣的三維動(dòng)畫的制作。另外，還有很多的三維軟件插件功能已經(jīng)升級(jí)到了很高的一個(gè)水平，如ZBrush、MUDBOX、modo等一些功能強(qiáng)大的軟件，可以將電影級(jí)的特別精密的角色模型更簡(jiǎn)單、高效地創(chuàng)建起來(lái)，在整個(gè)角色造型過(guò)程中完美解放了動(dòng)畫設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思想，使整個(gè)角色造型過(guò)程變得更加快速簡(jiǎn)單。渲染的話也可以去下載安裝一些專門渲染的插件，如VRay、Mental Ray、RenderMan等，這類插件的渲染效果十分逼真也很好用，能讓動(dòng)畫人物造型和場(chǎng)景更加逼真，在很大程度上提高了三維動(dòng)畫的視覺(jué)效果。除了動(dòng)畫插件MotionBuilder，還有可以與真人合作的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能十分強(qiáng)大，可以模擬人體動(dòng)作，再配合Combustion、AE、Shake等一些后期合成軟件，可以處理后期、音頻和視頻效果。這些軟件的強(qiáng)大組合使動(dòng)畫設(shè)計(jì)師能夠運(yùn)用精密的制作來(lái)為觀眾創(chuàng)作出震撼而又真實(shí)的三維動(dòng)畫作品。

三維技術(shù)與二維技術(shù)相比，主要優(yōu)勢(shì)有：第一，簡(jiǎn)單的二維手繪傳統(tǒng)動(dòng)畫制作會(huì)受天氣和季節(jié)的影響，而三維動(dòng)畫技術(shù)則不然，并且它可以很容易地取得現(xiàn)實(shí)中無(wú)法獲得的鏡頭效果。第二，三維動(dòng)畫比二維動(dòng)畫更加容易制作和修改。三維技術(shù)依賴計(jì)算機(jī)完成，所有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)，運(yùn)用時(shí)即可隨意調(diào)取。第三，電影中一些建筑爆炸、空難等大型場(chǎng)景鏡頭在現(xiàn)實(shí)中需要花很多資金才能拍攝完成，但是運(yùn)用三維技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些效果，其成本要低得多，安全隱患和人力需求也減少了很多。

五、三維技術(shù)在動(dòng)畫中的成功運(yùn)用

成功將三維技術(shù)運(yùn)用在動(dòng)畫中的第一部動(dòng)畫作品是好萊塢在1995年推出的《玩具總動(dòng)員》，全片時(shí)長(zhǎng)77分鐘。《玩具總動(dòng)員》這部電影由皮克斯動(dòng)畫工作室發(fā)行制作，是其皮克斯公司的代表作之一，也是三維電腦動(dòng)畫發(fā)展歷程當(dāng)中的一個(gè)很重要的里程碑，成功地讓三維動(dòng)畫從理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，從實(shí)驗(yàn)躋身到商業(yè)活動(dòng)。皮克斯動(dòng)畫工作室原本只是一個(gè)小小的動(dòng)畫部門，但在1986年，史蒂夫·喬布斯以1000萬(wàn)美元的價(jià)格收購(gòu)了這個(gè)部門，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間發(fā)展到了現(xiàn)在規(guī)模。

三維電影動(dòng)畫的發(fā)展只有幾十年的時(shí)間，發(fā)展的速度讓人驚嘆，三維動(dòng)畫占據(jù)了現(xiàn)在電影市場(chǎng)的很大一部分份額，二維動(dòng)畫反而有些沒(méi)落的趨勢(shì)。

《玩具總動(dòng)員》之后很多三維動(dòng)畫作品的成功推出，標(biāo)志著三維動(dòng)畫影片市場(chǎng)的繁榮。中國(guó)的三維技術(shù)起步較晚，最早將三維技術(shù)運(yùn)用于實(shí)際的是工程建筑、商業(yè)產(chǎn)品宣傳等領(lǐng)域，這些行業(yè)對(duì)三維動(dòng)畫制作效果需求不高，這也使得國(guó)內(nèi)的三維動(dòng)畫技術(shù)一直沒(méi)有得到快速提升，直到國(guó)外的優(yōu)秀三維動(dòng)畫作品引入到國(guó)內(nèi)，人們才認(rèn)識(shí)到這一技術(shù)及行業(yè)的巨大潛力，很多的動(dòng)畫人接觸并進(jìn)入三維領(lǐng)域，制作出了具有中國(guó)文化特色的國(guó)產(chǎn)三維動(dòng)畫片，如《大鬧天宮》，打開了三維動(dòng)畫在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)。

六、結(jié)語(yǔ)

總之，三維動(dòng)畫技術(shù)制作出的效果是傳統(tǒng)動(dòng)畫制作無(wú)法比擬的，三維動(dòng)畫已經(jīng)成為了動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)發(fā)展中不可或缺的一部分，在以后或?qū)⒊蔀閯?dòng)畫產(chǎn)業(yè)的主流。

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作者單位：

江西服裝學(xué)院