三維動畫創作光效使用技巧及應用

吳建德　吳增榮

摘 要：三維動畫是在計算機、軟件技術基礎上發展起來的在二度空間上表現物體三維空間的新技術。這一技術徹底改變了動畫的表現手法，也改變了影視動畫作品呈現方式。布光在三維軟件中操作快捷、方便，能模擬出現實生活中所有真實的光線效果，并能根據創作意圖渲染出夢幻般的色彩，這不但提高了動畫作品在藝術上表現力，也大大提高了動畫影片的質量，成為影視動畫中不可缺少的重要元素之一。

關鍵詞：三維動畫；布光；間接照明

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1673-2596（2014）08-0243-02

一、光的概念及分類

光是人眼可以看見的一系列電磁波，也稱可見光譜。光是間接傳達人與物之間的一種媒介，是一種讓生活更加有意義的存在。在無聲動畫、無彩動畫時代，動畫作品完全靠角色的表演與黑白的光線變化來向觀眾傳達情感。三維影視動畫的制作要求我們在布光的運用上要有更高的水準，只有這樣才能在市場上贏得一席之地。在現實世界中，光分為兩大類：自然光與人工光，自然光即天然光源發出的光，其主要光源是太陽；人工光即用人工造光源發出的光。而按照光的性質可以分為硬光和軟光，硬光即當光線直接照射到被攝物體上，能使其產生明顯投影的光線，軟光即呈散射狀態的照明，不能使被攝物體產生明顯投影。按照光的方向又可把光分為順光、測光、逆光、頂光、高位光、腳光。光不僅能夠滿足觀眾的視覺需求，還能影響到觀眾的審美心理變化，在視覺領域中，光的藝術價值越來越重要。

二、光的使用原則

電腦動畫（Computer animation）技術的興起大概已有幾十年了，高校三維動畫教學模式也逐漸成熟。虛擬的電腦動畫提供給動畫人士更多的表現空間，在三維動畫中如何使光、影達到我們想要的程度是動畫制作的關鍵。投射在被射物體上的光線因為方向和角度不同，致使陰影位置和面積發生改變，而被攝體也會顯現出不同的視覺效果。在動畫影片中，布光不只是要凸顯我們的主體，也要插入藝術性的語言，讓描繪的對象即鮮明又不落俗套，不缺乏藝術感染力，這要求我們有意識地去運用光來表達我們想要的虛擬的現實。無論是模擬陽光還是燈光，無論是電腦動畫還是虛擬現實，創作者都要以現實生活為出發點。陽光照在物體上，影子以及陰影遮擋住的物部分都應該與現實生活相一致，否則會讓觀眾感到太虛假，不真實。我們知道，在繪畫中是近實遠虛，近處物體色彩鮮艷光線偏暖，遠處物體則色彩暗淡光線偏冷，這些一樣可用在三維動畫布光上。在動畫創作中，場景、角色、道具，每一個畫面中都是有主次之分的。在光的運用上，一個場景可能會采用上百個光源，而主光源只能有一個，其他的都是輔助光源。一旦所有光源都一樣，那就失去了光存在的意義，畫面失去縱深感和主次感。

三維動畫區別于二維動畫的一個特點就是三維軟件的操作界面是一個虛擬的三維空間，操作界面有X、Y、Z三個軸向。用好這一優勢，造成主體與背景的差異性，畫面的深度感就會增強。在這里，我們要掌握一個基本的布光方式——三點布光，這是最常用的一種布光方法。一個場景中有幾十臺燈光，不同的燈光師可以打造出不同的光線效果，但是布光的基本原則沒有太大的差異，都由主光與輔助光、背景光構成。背景光大都是從主體的背后偏上方打過來的，可增強主體的輪廓線；輔助光可根據需要進行添加。在一個大的場景中我們可以采用多個三點布光來完成，有了一個主光源，在需要突出的物體上為每個單位創建一個小范圍的三點布光模式，這樣才會有實有虛，使得畫面更加豐富多彩。

三、三維動畫創作光效的使用技巧

（一）用光技巧

1.全局光的使用

高校動畫專業學生在三維動畫短片創作中如何在有限的時間內運用有限的硬件資源完成一部有質量的短片，這是我們應該考慮到的。mental ray渲染器的功能非常強大，能滿足大部分人的創作需要。在mr中的全局光（Global Illumination）間接照明的使用技巧也是需要每一位學生應該掌握的。當光源發射出來后，碰到障礙物反射，光線經過無數次的反射和折射，物體表面和角落都會有光感，這就是間接照明。在繪畫中畫家雖然沒有考慮過間接照明這個概念，但是繪畫過程中他已經有意識地把間接照明運用到畫面中去，當光線發出并在兩個以上物體表面之間相互反射或折射，最終兩個物體表面色彩會產生滲透效果。從下面兩幅圖中我們可以對比無間接照明圖（1）與有間接照明圖（2）的區別。我們可以看到圖（1）的陰影是沒有任何變化，圖（2）中整個場景因為間接照明畫面明亮而柔和，物體與地面（陰影部分）、物體與物體之間有了相互顏色的嵌入。

2線追蹤的使用

光的運用不僅能夠增強空間感，還能創造出真實的光線追蹤效果。在三維動畫創作中，創作者對色彩、動畫節奏、特效、燈光等等都需要充分考慮到，做到在小范圍的創作中凸顯大范圍的細節變化，這樣作品才會有更加豐富的內涵。三維短片創作不但要掌握全局光的應用，根據需要還要巧妙地應用光線追蹤與焦散效果。光線追蹤在動畫、廣告、虛擬現實中應用廣泛，作品中使用光線追蹤可以達到極逼真的光影效果。在《汽車總動員》中，在絢麗的車身上我們看到了汽車折射周圍物體、天空所帶來的真實光影質感。在比賽的一個場景中，借助光線追蹤，我們看到了由75000個汽車模型組成觀眾席的恢弘效果，燈光師使用了1000多盞燈源，這讓觀眾嘆為觀止。

（二）光的應用

光影是電影視聽語言中的重要組成元素，在動畫影片中，光線色調的運用與組織也是相當重要的。它總是以一種顏色作為主要基調，使整個場景充滿某種意義上的色彩傾向。此外，光還能夠模擬現實，讓影片更加具有視覺沖擊力。

三維動畫軟件功能的強大已經在眾多動畫影片中顯現出來，例如《海底總動員》影片中光線穿過海水的鏡頭，已經達到了淋漓盡致的地步，讓觀眾嘆為觀止。光對動畫劇情的發展也具有推動作用?！缎‰u快跑》雖是一部粘土動畫，但作品中光的運用可以說非常的經典，整部影片精彩的故事情節都是發生在夜晚，其中一個畫面里我們沒有看到主角，整個畫面都是角色影子的動作，這給作品增添了一份趣味與神秘感。影視動畫中的光也會隨著動畫情節的發展而變化。在影片的開始部分，場景往往是偏暖的，明快的，而當劇情到達高潮時，光會偏冷，偏暗，光在動畫情節發展中的使用始終與觀眾的心緊緊連在一起。光在影視動畫中對大環境氛圍的襯托起著舉足輕重的作用，例如動畫影片《馴龍高手》里維京人生活的環境，綠草、藍天，畫面以暖色調為主，而龍族生活的地方則以冷調為主，給人一種壓抑感?！妒フQ夜驚魂》中萬圣節城的基本色調是黑色，制造了大量人物、建筑的黑色陰影，營造出一種神秘的氣息。

在絢麗的光影作品中，光已經是不可或缺的元素。在數字技術飛躍發展的今天，三維動畫已經成功運用到各行各業，在三維動畫制作中，光是必須用到的技術手段，如果沒有光的合理襯托，動畫中物體間的過度會顯得生硬，如何用光用好光也成為動畫成功的關鍵。用好光可以增加作品夢幻般的意境，也可以展現作者自身想要的意圖，光讓作品有了更加豐富多彩，富有內涵，光的應用已成為我們不可忽視的一門藝術。

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參考文獻：

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（責任編輯 姜黎梅）endprint