產品表現中三維動畫的運用

摘要：本文專業系統的對產品表現中的三維動畫的運用進行了分析。首先分析了三維動畫表現的必要性，再簡要簡述了其常用動畫技術的特點，對三維動畫表現流程和表現難點進行了詳細細致的分析并找到了解決辦法。

關鍵詞：產品表現；三維動畫；制作流程；表現難點

1產品表現中三維動畫表現的必要性

表現對于產品設計來說非常重要，產品表現是設計師記錄設計的重要手段，與他人溝通的橋梁。現在隨著技術的發展，以及商業競爭的需要，產品表現也成為了產品商業宣傳的重要組成部分。

現在產品設計中常用的產品表現手法是設計速寫與計算機效果圖。設計速寫側重于設計，主要運用于產品創意階段；計算機效果圖側重于表現，主要作用是方便設計師與客戶交流溝通，二者在商業宣傳上的作用是有限的。在商業宣傳上傳統的表現手法主要是攝影，但攝影有其自身固有的缺陷，如較難表現大型機械產品，對產品的內部結構表現缺乏有效手段等等，因此隨著經濟的發展，需要一種能更好滿足商業宣傳上的產品表現方法。

產品三維動畫因其側重于解說，其表現形式直觀、詳實、易懂，動態的展現方式更加吸引人的眼球，能較為容易的展現出產品的結構、裝配流程、工作原理等狀況，所以可以被廣泛的運用于產品廣告、產品售后以及企業員工培訓等方面，它不僅能促進產品的銷售工作，還能節約企業成本，提高企業品牌知名度，因此隨著商業競爭的日趨激烈，能滿足產品商業宣傳需求的產品三維動畫越來越受到人們的重視，成為產品表現的一個新的發展方向。

2產品三維動畫常用動畫技術簡介

制作產品三維動畫所涉及到動畫技術主要有移動、旋轉、縮放動畫，攝相機動畫，IK解算動畫和表達式動畫。其中移動、旋轉、縮放動畫，攝相機動畫是最簡單也是最基本的動畫技術，幾乎所有的鏡頭都會涉及到這兩種動畫技術。IK解算動畫在產品三維動畫中主要運用到機械動畫中，如機械臂的運動動畫、發動機動畫等等，比較適合制作機械產品工作原理或工作狀態的動畫，其難點主要是需要制作者根據IK解算動畫制作的特性，結合機械結構原理設置產品各部件之間的層級關系，這需要制作者有較豐富的動畫知識，同時也要了解一定的機械設計知識，因此較難。表達式動畫主要作用是制作一些IK解算動畫無法制作的機械動畫，如齒輪傳動動畫，皮帶、鏈條傳動動畫等，表達式動畫要求制作者熟悉機械運動的原理，并能用計算機語言將機械運動的數學關系式表述出來，對制作者的要求較高。當然除了以上四種常用的動畫技術外，一個完整的產品動畫還會涉及到其他一些諸如特效動畫、粒子動畫等動畫技術，但這些動畫技術相對于影視角色動畫所用動畫技術還是相對簡單的，較容易掌握。

3產品表現中三維動畫制作流程

產品三維動畫的制作可分為前期規劃、分鏡頭制作、后期合成三大步驟，根據制作的需求，每個大步驟之中又有若干小項。

前期規劃的主要任務和目的就是確定如何去展現產品。在實際制作之前制作者必須確定產品動畫的表現風格是什么；有哪些分鏡頭，每一個鏡頭表現的主題是什么，時間大約多少，動畫表現的順序結構又是什么；解說文字的內容以及如何與畫面相結合；選擇什么樣的背景音樂……，這些都屬于前期規劃的工作內容。詳細前期規劃能使我們在制作時避免很多不必要的問題，因此最好能在規劃時像影視動畫那樣制作出詳細分鏡頭劇本。

分鏡頭制作就是利用三維軟件根據前期規劃制作動畫片段的過程，這是產品動畫制作的主要內容。現在制作產品動畫由于工作量較大一般采用的都是團隊流水線作業，即建模、材質、燈光、動畫設置、渲染都由專人或小組制作，各小組各司其職，互不干涉。因此為了保證制作的效率就必須在整個團隊之間制定一套嚴謹的管理制度，否則非但不能提高效率，反而會增加制作困難。例如，產品模型一般由很多部件組成，各部件用什么樣的規則來命名就非常重要，因為混亂的命名會給后續工作帶來很多問題；又如現在動畫渲染一般采用聯機渲染，如果渲染時產品的材質路徑中存在中文，渲染就容易出錯，那么材質路徑如何設置也必須制定詳細的規范。

后期合成就是將分鏡頭的動畫按前期規劃順序合成，加入轉場、配音輸出成動畫影視文件的過程。此過程需要處理好兩個問題：一是解說文字、旁白與畫面的搭配問題。產品三維動畫強調解說，但我們的畫面是有限的，因此解說的內容應盡量精煉概括，重點的地方還應用一些動畫的聲光手段進行強調。二是分鏡頭的剪輯與背景音樂剪輯的配合問題。一般背景音樂是由多段音樂剪輯組合而成，在制作時應注意每一段音樂在時間上與相應的鏡頭匹配，以及在節奏上與鏡頭展現內容匹配的問題。

4產品表現中三維動畫制作難點簡析

4.1模型制作與產品表達的結合

在產品三維動畫中，無論是產品外觀展示還是產品結構、工作原理展示都會涉及到模型的制作，因此模型制作是產品三維動畫制作的基礎。那么在制作產品模型時，我們應注意哪些方面才能使模型更好的適用于產品的表達呢？

一是模型尺寸應精確。精確的模型尺寸能將產品的各個部位的比例如實的表達給觀眾，給人以精工細作之感，能加強動畫的解說能力；其次，一些動畫——如齒輪傳動動畫，皮帶、鏈條傳動動畫等——會涉及到動畫表達式等動畫技術，在制作這類動畫時肯定會涉及到產品的一些機構的尺寸，精確的模型尺寸可以使動畫制作相對容易一些；再次，產品模型的尺寸往往決定了整個動畫場景尺寸的大小，而之后的燈光布置中，很多燈光參數必須要考慮場景尺寸的大小。同時在制作模型時，精確地尺寸亦可起到部分驗證設計的作用，因此在模型制作中應盡量按產品的設計尺寸進行制作。

二是模型細節結構應適合于鏡頭的表達。從理論上講，越精細的模型越接近于產品真實形態，因此產品的模型是越細越好，但實際上在動畫制作中并非如此，因為越精細的模型占用系統資源越多，由于不同的鏡頭所展現的內容不同，有一些模型的細節結構是看不見的，因此沒有必要每一個鏡頭的模型都是非常精細、具有很多細節的模型。我們可以根據產品表達的需要，制作一個具有所有產品結構細節的模型，然后在這個模型的基礎上根據鏡頭表現的需要改出數個具有產品局部細節“粗”模，以滿足不同鏡頭制作的需要，提高制作速度。

4.2鏡頭的設計與產品表達的結合

產品三維動畫具有較強的解說性，其動畫制作是圍繞著表現產品的各特點從整體到局部而展開的，常通過以下幾類分鏡頭來表述產品的特點：產品外觀整體與細節展示類鏡頭，產品使用狀況類鏡頭，產品工作原理、產品內部結構展示及組裝類鏡頭。

產品外觀整體與細節展示類鏡頭的作用就是讓人從整體上對產品有一個大體的認知，同時了解一些產品外觀細節的體位、尺寸關系。在放置順序上此類鏡頭一般較為靠前，在制作中應強調產品的質感，場景布置應以產品為主并盡量簡單明了，同時為了引起觀看者的興趣，可適當加入一定的光影變化、特效等動畫，以增加視覺的表現效果。

產品使用狀況類鏡頭主要表現的是產品使用情況與方法，其側重點是是產品的功能介紹，也是吸引消費者的重點之一。但筆者認為這類鏡頭應盡量的直白明了，將產品的功能特色講清楚是其重點，因此不一定需要花哨的鏡頭特效，簡單明了的內容遠比復雜花哨的講述更容易理解，也不易產生誤會。

產品工作原理、產品內部結構展示及組裝類鏡頭主要是針對設計業主或生產、維修人員制作的，此類鏡頭并不是每一個產品三維動畫都必須具有的。在這類鏡頭中材質燈光等內容不是其表現的主要內容，因此在制作中不應過度追求燈光、質感的真實性，而應緊緊圍繞產品的內部結構、原理、維修方法等內容展開材質燈光的制作，只要能配合動畫將產品的這些內容講述清楚就可以了。

4.3渲染與產品三維動畫制作

動畫的渲染效果對產品表現影響巨大。首先，產品三維動畫的渲染不僅要求要有良好的表現效果、藝術效果，還要能體現產品材料真實的視覺特性，這要求在進行渲染制作時要充分考慮與產品效果有關的材質、環境、燈光等因素。其次，渲染是整個產品動畫中費時最多的一項，因此在相同的硬件條件下，越快的渲染速度意味著越高的工作效率。現在為了提高制作效率，產品渲染要么是在專業的渲染公司完成，要么就是采用數臺計算機進行聯機渲染，而聯機渲染因能節約大量的制作經費，是現在較普遍的一種制作方式。同時，制作者對渲染相關技術的掌握也影響著制作速度，因此制作者大多喜歡簡單易學的渲染軟件，復雜的渲染軟件不僅意味著操作困難，使用人數少，也意味著制作人員能獲得的與該軟件相關資料也較少。

現在國內主流的產品渲染軟件是Mental Ray、Brazil、FinalRender 和VRay，它們均支持聯機渲染，綜合渲染速度、渲染效果、操作難易度幾項因素，以及目前市場上設計人員使用渲染軟件的信息反饋和一些實際操作經驗，筆者認為VRay因其較為容易學習，運算速度較快，渲染效果較好，且運用人群廣泛，是制作產品三維動畫的首選渲染器。

5結語

隨著技術的進步和設計市場的發展完善，產品三維動畫已成為產品設計表現發展的一個新方向，但我們在研究產品三維動畫時不能因為技術而學習技術，還應該正確認識它設計表現中的地位及作用，這樣我們才能制作出大家歡迎的，為消費者服務的產品，同時帶給我們設計師自身的快樂。

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[4] 李宇寧.飚三維：3ds max7深入精髓高級動畫師學習手冊[M].兵器工業出版社.

作者簡介：胥程飛（1980—），男，2002年畢業于太原科技大學工業設計專業，現于四川交通職業技術學院產品造型專業任教，主要從事產品外形設計研究與產品表現技法研究。

肖體江，男，畢業于四川師范大學，現為四川交通職業技術學人文系講師，主要從事計算機表現技法研究。