建筑動畫和游戲動畫的場景表現研究

摘#8195;要：建筑動畫與游戲動畫的場景表現有各自特點，本文主要從兩者的動畫文件特點、模型生成特點、材質貼圖等與表現效果的關系等幾個方面，結合實例進行探討。

關鍵詞：建筑動畫；游戲動畫；模型生成；貼圖方式

建筑動畫與游戲動畫的場景表現，表達對象都是建筑以及相關場景；都用計算機軟件工具進行建模、渲染合成（數字三維模型，以下簡稱模型）；二者都需要事先設計方案，都是從設計圖紙向計算機模型轉化的過程；最終將會渲染成為視頻動畫產品；二者都存在數字模型塊面的生成與數量控制問題。二者具有相似之處，又各有特點。本研究從兩者的動畫文件特點、模型生成特點、材質貼圖表現特點等幾個方面展開。

首先，發布去向與呈現方式不同。建筑動畫最終產品發布是建筑承包商、地產銷售廣告宣傳營銷等；游戲動畫發布去向：游戲過場動畫、游戲宣傳動畫等。兩類動畫的發布渲染出成品最終是交予電視媒體播出、互聯網觀眾點播收看。如果是目前正在普及的高清數字電視頻道上進行發布，則需要動畫制作機構在最終動畫渲染生成的時候將渲染器設置為數字電視頻道使用的高清級別。即最終的動畫畫面為800*600像素以上。如果發布于互聯網頁，一般為400*300像素或320*240像素可以滿足一般需要，這個級別的視頻用通過高清渲染的母片經過后期視頻軟壓縮處理取得。在對母片壓縮處理階段為達到較好的表現效果，在選擇眾多網絡視頻壓縮格式和比例的時候，優先選擇RM或WMV流媒體格式，這兩類格式的壓縮比可以人為進行各項參數調整，在最大限度保證播放畫面清晰度、流暢度和色彩飽和度的前提下，下載也有很大提高，以免長時間等待造成受眾的心理不適；如果采用高清網絡視頻播放，那么同樣適用此方法能夠取得最佳表現效果。

第二，建筑場景是主要表現的內容，其他例如人、動物等做為陪襯。最終成果是為表達現實中能夠最終實施建造的實體場景，例如建筑、園林、水體等，除極個別特殊未來概念建筑規劃外，動畫所要表達的內容是當前科技能夠構建施工完成的場景。而游戲動畫中人、動物等可動角色是主要表現的內容，而建筑場景是起到烘托氣氛和交代故事情節的作用；最終成果是為表達游戲內容所需的虛擬環境而設置，不存在最終建造的實體場景。具備現實意義中的功能使用性，僅作為游戲虛擬幻想世界存在，場景根據游戲內容不同可以跨越遠古、現在和未來。這一切與建筑規劃并無關系。建筑場景的來源一般是建筑師設計藍圖或CAD圖紙，計量單位必須明確，且有地形標高。3D建模師需要嚴格按照圖紙尺寸進行參數化建模，嚴格表達設計圖紙原意。建筑動畫場景中的建筑模型是主體，是整個建筑動畫的表現重點。CAD格式的文件是線框平面圖文件。將CAD格式平面圖紙導入三維建模軟件之后，需要使用例如抽出等功能需要依次建立墻體、地板、屋頂、門窗等構件，形成一個完整的數字模型。而場景中的地形，是虛擬數字建筑模型的“地基”。在通過CAD平面圖紙文件導入三維數字建模軟件后，以CAD文件中的等高線和標高數據進行塊面的生成。而游戲動畫的場景來源一般是動畫師手繪設計稿圖紙，一般不需標明詳細數據，不需要有地形標高，用大致參照物體標示即可。（例如人體、動物、樹、星球等）。因此，在表達動畫設計師的設定原意的基礎上，3D建模師具有一定自我發揮空間。這是二者最大的不同點。

第三，建筑動畫場景中除建筑主體以外的通常配景可以分為：地形、植物、大氣效果和人物、交通工具等。建筑與配景的相對比例一般不能任意調整。場景中的人物、汽車燈在一定程度上起到表現建筑體量的作用。場景中配景的模型的運動速度也是需要注意的一個方面，建筑動畫中人物、汽車、飛機等“配角”的運動速度都必須遵守物理規律，例如人的行走速度一般為勻速和小跑，所表現的內容是增加建筑場景的生活氣息，以及生態融合等內容，不應夸張。云彩，河流小溪之類的大自然流動物質，一般也需要減慢運動速度和大幅度增加其美感。減慢速度的目的在增加受眾觀看時的安全感和舒適感；這里所訴的增加美感是指把云彩和水體這些自然物質經過一定的優化和提煉的表現形式，例如，在云彩的造型上經過人為設定成為較為優美的形態，同時可以避免前后景的含混，更加突出建筑主體的表現；在云彩的顏色上，有兩種方式來加強表現效果：采用略微鮮艷的、基本合乎大自然云彩特征的色彩，或采用帶色彩取向的灰色云彩，用以突出場景中的建筑。建筑場景中的植物尺寸比例特別是樹的尺寸一定要遵守自然規律。而在游戲場景中的人物、汽車等速度設置，以及云彩、小溪的形態和流動速度是根據游戲情結來執行設定。

建筑動畫中使用的模型不同于游戲場景中的模型。這里使用的模型一般采用普通人物模型，而不是游戲原畫師創造的角色設定。經研究發現，在建筑動畫中，諸如人物、汽車等模型的最佳方式是在精簡模型塊面的前提下，盡可能使用無貼圖的低塊面模型。作為建筑動畫，場景中的主體是建筑本身，而其他物體的模型作為參考物體量一般較小，采用無貼圖的低塊面模型，可以大為減少軟硬件計算量和人員工作量。其實質是：有計劃地精簡場景塊面總數，減少最終生成的數字模型的運算量，減輕硬件系統的負擔。這樣做可以在保證最終表現的同時，減少除建筑主體外的附屬景觀的塊面數量。而在游戲動畫中，建筑與人的模型、動物的相對比例可以調整。如果出現類似怪獸、魔王等題材的游戲BOSS角色，則相對比例變化更大，更夸張；游戲場景中的角色是作為主體來表現，除此之外的建筑等，是烘托氣氛，營造故事氛圍，必不可少。不同的劇本、不同的游戲級別階段都有不同的建筑場景模型。游戲的建筑模型很普遍地采用較為夸張的外形，動畫建模師根據原畫草圖進行人為創作發揮，自由度相對較大。

其次，建筑動畫建模，控制好數字模型的塊面數量對最終的動畫表現效果有很大影響。建筑的數字模型在構建之初，應該與甲方探討建筑本體所要表達的重點部位，再由動畫師做出塊面的分配。這個分配方式需要動畫師作針對表現效果作針對性思考。例如，某建筑群項目的占地面積為30000平方米，那么其中包括了20個常規建筑單體，在進行模型塊面的設計和分配的時候，如果按照平面圖紙中進行設置，完成后的模型實際塊面數量接近100萬個，這必然會造成數字模型塊面數量巨大，造成軟硬件系統的負荷過重最終影響動畫的最終表現效果。所以，在選擇性設定建筑數字模型的時候應該首先特別注意建筑或建筑群的哪些部位是正對。在模型上的這些部位應該建立較多的塊面用以詳盡美觀地表達動畫效果，而在例如“虛擬攝像機鏡頭”或“畫面視覺中心”以外的地方，可以建立較少的模型塊面，這樣做的優點是減少大約45%的的塊面數，即45萬個塊面，能提高生成動畫的效率。動畫的制作效果與制作效率二者是相輔相存，相互消長；為達到最好的效果，精簡不需要的塊面。而在游戲動畫場景中，建筑的模型數量必須更加大量精簡，無論遠景還是近景中的建筑，甚至犧牲一定的模型精度，前提是對影響最終動畫效果影響不要太大。這一特點與建筑動畫的模型不同，游戲場景的塊面控制更加苛刻。與建筑動畫場景中的模型相反，游戲動畫場景里角色的塊面數遠大于建筑模型中的人物模型塊面數量。但是游戲本身的美觀要求卻不能因此降低游戲動畫場景中的建筑表象的質量。所以，在建立游戲場景中的建筑模型的時候，首先要制作的模型輪廓，將其展開成為UVW展平圖，在此展平圖上繪制模型細節，再返回模型進行貼圖，使用貼圖的方式解決建筑細部刻畫的問題，以大量貼圖的方式來精簡模型，所以對建模師的美術和造型基礎、空間構成觀念提出了更高的要求，而建筑動畫模型卻不會采用UVW貼圖方式。

近年隨著我國建筑設計市場和計算機軟硬技術的發展，越來越多的高校和培訓機構增設了計算機建筑動畫表現課程；同時，隨著我國數字游戲產業的興起，也有很多高校以及培訓機構開始增設游戲場景動畫的相關課程。市場上已經大量出現建筑動畫行業從業人員與游戲場景設計人員的職業交叉。二者具既有相似又有區別，將二者的特點結合起來進行教學研究，可以對高校畢業生和動畫從業者起到很好的指導作用。

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