動畫技術(shù)的歷史譜系

摘要 根據(jù)人類的“視覺暫留”原理，科學家發(fā)明了動畫；之后，動畫技術(shù)經(jīng)歷了傳統(tǒng)動畫技術(shù)、計算機軟件技術(shù)兩個階段的發(fā)展，動畫技術(shù)的發(fā)生與發(fā)展營造了一個“真實”的虛擬世界。

關(guān)鍵詞 動畫 技術(shù) 歷史譜系

根據(jù)“視覺暫留”原理，人的眼睛看到一幅畫或一個物體后，在1／24秒內(nèi)不會消失。從技術(shù)的角度來說，關(guān)鍵是在時間上做文章。為了保證連續(xù)不出現(xiàn)停滯，需要保證每秒中產(chǎn)生最少的畫面，這樣在理論上就必須以每秒24幀的速度播放靜態(tài)圖象文件，才能達到流暢的“動”的效果，這是動畫與一般影視的共性。

動畫技術(shù)的特殊性在哪兒呢?“動畫的記錄是以逐個拍攝的方式進行的，這是動畫區(qū)別于其他一般電影的地方，是所有動畫的共性，也是評判動畫與否的標準。”

一 傳統(tǒng)動畫技術(shù)

傳統(tǒng)動畫技術(shù)是逐幀用手工繪制好每一幅畫，并且連續(xù)播放形成動畫。在二維手繪動畫中，為了制作出令人滿意的動作，需要采用非線性的繪制方式，動畫師一般的繪制方式是首先繪制出本動作中最關(guān)鍵的幾個動作幀，這些關(guān)鍵幀稱為原畫。然后再以原畫為基礎(chǔ)，繪制出過渡幀，這些過渡幀稱為加動畫，繪制完成后再逐幀拍攝。然后再以每秒24幀(電影)或25幀(電視PAL制)、30幀(NTSC制)的速度連續(xù)放映到屏幕上，就獲得栩栩如生的活動畫面。

二 計算機軟件技術(shù)

在計算機參與了動畫的制作后，拍攝的過程被掃描所替代，即：繪制好動畫后，通過掃描儀輸入電腦。究其本質(zhì)，與“拍攝”是一樣的，都是一種輸入方式。而且，這種輸入方式會隨著產(chǎn)科技的不斷發(fā)展而不斷變化，現(xiàn)在有些動畫師已經(jīng)能夠利用“數(shù)位板”直接在電腦中繪制動畫。完全實現(xiàn)“無紙動畫。”

(一)二維軟件

Macromedia公司的Flash軟件并不是專業(yè)的動畫軟件，但與二維傳統(tǒng)手繪動畫有著天然的聯(lián)系。它根據(jù)手工繪制動畫的原理，采用一些技術(shù)大大簡化或省去了重復的繁瑣勞動。比如，設置“時間軸”面板，在上面設定開始關(guān)鍵幀與結(jié)束關(guān)鍵幀，再在兩者之間設置“補間動畫”，就可以實現(xiàn)對象產(chǎn)生位置、大小、旋轉(zhuǎn)等變化效果，而不需要繪制過渡幀。還有，采用圖層與傳統(tǒng)動畫制作中將動畫內(nèi)容分解到若干張透明膠片上的做法類似，比如人物在某個背景中的運動，由于背景沒變化，所以可以將前景的人物運動單獨繪制在透明膠片上，然后疊加到背景上，這樣就避免了每一幀都必須繪制背景。在Flash軟件中，圖層就可以看成透明膠片。

(二)三維軟件

三維動畫依賴的cG(ComputerGraphics計算機圖形)技術(shù)通過電腦強大的運算能力來模擬現(xiàn)實。這種探索始于20世紀80年代初期。當時三維動畫的制作主要在一些大型工作站上完成，在DOS操作系統(tǒng)下的PC機，3D Studio軟件在當時處于壟斷地位。1994年，微軟推出Windows操作系統(tǒng)，并將工作站上的Softimage軟件移植到PC機上。1995年，隨著操作系A(chǔ)windows 95的發(fā)布，3D Studio出現(xiàn)了超強升級版本3DS MAX。1998年，Maya的出現(xiàn)可以說是3D發(fā)展史上的又一個里程碑。一個個超級工具的出現(xiàn)，推動著計算機3D動畫應用的不斷發(fā)展。三維技術(shù)還會創(chuàng)造出其它軟件不可能創(chuàng)造出的事物，包括顏色、材質(zhì)、形狀、渲染等。

(三)專業(yè)CG動畫技術(shù)

近年來興起的專業(yè)、高端動畫軟件不勝枚舉，限于篇幅在此重點介紹幾個。

如運動捕捉(Motion Capture)技術(shù)，已成為人體動畫中最具有前途的技術(shù)之一。即在運動物體的關(guān)鍵部位設置跟蹤器，由Motion Capture系統(tǒng)捕捉跟蹤器的位置，再經(jīng)過計算機處理后，提供給用戶可以在動畫制作中應用的數(shù)據(jù)。當數(shù)據(jù)被計算機識別后，動畫師即可以用數(shù)據(jù)驅(qū)動三維模型，生成動畫。例如美國夢工廠(Dream Works)第一部電腦動畫浪漫喜劇愛情巨片《小蟻雄兵》，就在真實模擬方面取得了突破。劇中工蟻z的面部表情分成為300多個獨立的控制單元，每個獨立的單元有近100個組合方式，使肌肉的收縮、眼珠的轉(zhuǎn)動和眼睫毛的眨動都有細致的區(qū)別。電腦制作的系列嘴部形狀，用以配合說話的嘴形，那些螞蟻當然自然生動地呈獻在銀幕上，自如地表達情感和動作，帶領(lǐng)觀眾進入蟻國世界。

夢工廠的另一部動畫巨片《怪物史萊殼》，則在全局光照模擬(GJobalillumlnation)、動態(tài)群體動畫(DynamicCrowd Character)以及流體模擬(Liquidmotion system)三方面進行了成功的探索和運用。“全局光照”是三維物體在環(huán)境光照下的反射特性，而局部光照只能產(chǎn)生少量光源的照明效果。《怪物史萊克》中的80％鏡頭都使用了全局光照技術(shù)，有效運用了近似的光線跟蹤技術(shù)，高效率處理了光線的多次反封、折升和透射問題，極大地加速了渲染進程。該技術(shù)被當年的計算機圖形技術(shù)的最高殿堂——國際圖形年會收錄。“動態(tài)群體動畫”是CG電影區(qū)別于二維動畫的一大特征。《怪物史萊克》中人物最多的大場景里包含了多達5000多名神態(tài)動作各異的個體，并能控制大量個體做各自不同的動作，這要得益于夢工廠“動態(tài)群體動畫”技術(shù)的開發(fā)，它有多項控制參數(shù)，能令“人群”關(guān)注場景中的事件并做出各自不同的反應。CG動畫師將不需要逐個調(diào)整每個個體的變化，點一下鼠標，不同個體之間便可開始既定的相互反應。例如當驢從史萊克身邊飛奔而過，史萊克(被賦予了本能反應特性)嚇一跳后，趕快躲避。“流體模擬”在《怪物史萊克》中也是一個亮點。技術(shù)中單純的模擬海浪并不是很難，問題在于模擬海浪與物體之間的交互，如模擬海浪與角色身體之間的動力學碰撞效果。這里運用的是基于物理的模擬。和“運動捕捉”不同，海浪翻滾等流體運動并不適合用攝像機預先捕捉畫面并在電腦中再現(xiàn)。夢工廠CG專家開發(fā)的“流體系統(tǒng)”可以有效模擬多種流體交互效果。它可以編輯幾十個層的流體動態(tài)特性，通過粒子系統(tǒng)模擬浪花沖刷巖石、牛奶潑在地上、怪物用泥漿洗臉等運動。

還有一系列諸如TAB二維動畫制作軟件、Toonz動畫特效軟件、AnimatorDV新一代黏土動畫系統(tǒng)等眾多優(yōu)秀的二維動畫、三維動畫、后期數(shù)字合成等軟件。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，甚至出現(xiàn)了智能化的動畫軟件。

三 結(jié)語

動畫技術(shù)的發(fā)生與發(fā)展讓動畫的“動”成為可能，梳理出動畫技術(shù)發(fā)展的歷史譜系，我們發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)二維動畫在假定性上走到了極致。做到了“高度假定性”。三維動畫技術(shù)及專業(yè)特殊動畫技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展則使動畫日益“真實”起來，偏離了“假定性”，但又不會等同于一般影視作品的真實。所以動畫技術(shù)就像一只鐘擺，奇妙地擺動在假定性與真實性之間，保持著獨有的張力，正是這種張力形成了一種發(fā)展與革新的動力。