材質、燈光在數字立體動畫技術中的應用研究

摘 要：材質、燈光是一個很重要的視覺元素，用來充分刻畫人物形象，環境空間氛圍的重要途徑，溫組從數字立體動畫技術研發的實際出發，重點研究材質、燈光在立體動畫技術中的作用及制作技巧，旨在為立體動畫項目制作提供借鑒和幫助。

關鍵詞：材質；燈光；數字立體動畫；制作技巧

數字立體動畫影片通過“色彩敘事”（即材質質感、燈光照明）來感染人、創造藝術環境、設定氛圍營造了一個完美的虛擬的空間，與觀眾形成了一種溝通、感受，為故事的理解、劇情的烘托打下了基礎。材質、燈光在數字立體動畫電影中一個很重要的視覺元素，用來充分刻畫人物形象，營造場景氛圍的重要途徑，對于豐富畫面效果、遞進劇情發展、加強影片真實感、提高動畫本身的欣賞價值起到重要作用。材質、燈光為了色彩敘述故事，傳遞給觀眾信息，表達情感，使影片的情感得到升華。

1 立體動畫中的視覺語言“色彩”

我們知道，人們平常所使用的語言之所以能夠作為人與人之間交流的工具來傳達意義是經過長時間的發展而約定俗成的。它具有很強的地域性。而視覺語言傳達一個意圖似乎更多的依賴人生理感受和直覺。

“視覺語言”由視覺基本元素和設計原則兩部構成的視覺傳達意義規范和符號，立體動畫創造視覺形象的媒介為繪畫、攝影、電影，視覺形象的特征是三維空間。色彩為第一視覺語言，具有影響人們心理，喚起人們感情，左右我們感情和行動的作用?？梢詡鬟_意念，表達某種確切的含義。色彩有明顯的影響情緒的作用。不同的色彩可以表現不同的情感。色彩有使人增強識別記憶的作用。具有良好色彩構成的動畫鏡頭畫面設計，能強烈地吸引消費者的注意力，加強藝術魅力。

2 材質、燈光在立體動畫電影中的視覺體驗

視覺體驗是在動畫電影中給觀眾留下的視覺感受和心理感受， 從視覺上造成強烈的沖擊力。為展現空間、捕捉視覺美感提供信息，敘事則更多地表現時間內容，為人們探索想象與未知世界提供空間。我們知道，在視覺領域里，材質觸感、燈光氛圍會使觀眾對劇情形象的感知在生理與心理過程中起著至關重要的作用。它不僅能滿足觀眾的視覺要求，還能影響到觀眾的審美心理變化。

在立體動畫電影中所看到的一切物體形態和空間環境，都是通過光影和真實色彩的關系體現出來的，讓人們隨著色彩的變化而產生不同的情感變化，最終達到身臨其境目的。

3 材質、燈光立體動畫技術中的應用

概括地說，材質是一個物體的視覺和觸覺。在三維動畫軟件中，有材質編輯器來模擬現實中物體的材質屬性，包括顏色、自發光、透明度、輝光、折射率、反射率等等。有了這些屬性，我們在三維的虛擬世界中才能完美地模擬現實世界，甚至比現實世界更逼真更夢幻。

燈光是我們用視覺認識客觀事物的必要條件，物體在光源的照射下會呈現出明暗效果的變化，因此物體與明暗是形影相隨的。明暗不僅能反映客觀事物的具體形態也可以改變物體的真實形態，造成視覺感受的假象和幻像，正是它的可創造性讓藝術表現力更強，經過實踐探索以及長期對繪畫經驗的積累。

創造不同的空間應具有不同的思緒，這是人的生理與心理需要所決定的，人們從事各種活動就要有相應氣氛的空間支持。室內外光環境與空間性格如此密切，我們在設計時就要有意識地體驗兩者的關系，準確地把握分寸，全力運用光語言并發揮光色的表現力。

3.1 材質、燈光在立體動畫制作中的作用

3.1.1 材質是指動畫中各網格物體在渲染后所呈現的顏色、質感、反射和折射光線的情況以及各種表面屬性。它就像是動畫作品的包裝， 獨具匠心的材質設計往往使一個簡單的場景蓬壁生輝。材質是不可缺少的一個視覺元素.色彩給我們的主要是視覺感受而材質比色彩要多給我們一種感受-觸覺。材質可以增加場景效果的真實感，在動畫場景特別是三維動畫場景設計中.材質效果幾乎決定了整個場景的真實感.在三維動畫場最建模工作結束后，材質貼圖是很重要的工作.選擇準確豐富的材質貼圖才會使最后的場景、角色效果真實可信。

總結，材質在立體動畫中的作用有以下三點：

（1）材質是創造場景真實性的關鍵；

（2）材質是創造夢幻的手段，創造虛幻世界的形象；

（3）材質決定了動畫作品中的色彩風格；

3.1.2 如果說光線是一切影像藝術的靈魂，那么燈光則是三維動畫的靈魂。沒有燈光，三維動畫就無法顯像，更談不上在人眼前呈現了燈光同其它各要素一樣，是以塑造角色形象、塑造空間為最高目的。

燈光的不同變化、不同的光束、不同的色彩都能直接地觸動觀眾的第一感覺，比如：灰暗的燈光布局，使人一看就心情沉悶。而明朗的燈光布局令人一看就豁然開朗，燈光的光感無疑使三維動畫更具有視覺表現張力，視覺形象更逼真生動，體現出真實的空間感、視覺感官的鏡頭感。所以說，燈光對于鏡頭內透視、時間和氣氛的表現功不可沒。

總結，燈光在立體動畫中的作用有以下四點：

（1）燈光顏色對環境氛圍的塑造；

（2）燈光明暗對心里情緒表達；

（3）光色變化對故事情節的引導；

（4）影片象征性意義的表達；

3.2 材質、燈光制作技巧

材質，一般來說是指物體視覺感官。材質可以看成是材料和質感的結合。在三維軟件渲染程序中，它是表面各個可視屬性的結合，這些可視屬性是指表面的色彩、紋理、光滑度、透明度、反射率、折射率、發光度等。正是有了這些屬性，才能讓我們識別三維中的模型是什么做成的，也正是有了這些屬性，我們計算機三維的虛擬世界才會和真實世界一樣繽紛多彩。我們必須仔細分析產生不同材質的原因，才能讓我們更好的把握質感。材質的真相仍然是光，離開光材質是無法體現的。舉例來說，借助夜晚微弱的天空光，我們往往很難分辨物體的材質，而在正常的照明條件下，則很容易分辨。這種情況表明了物體的材質與光的微妙關系。

例如在《阿凡達》影片中在Jake的阿凡達第一次醒來的那個鏡頭中，全部的燈光、貼圖和次表面材質技術在這個鏡頭中角色照片級的效果成為了其他納美人和阿凡達角色的標準。因為Jake的角色要和真人演員一起表演，所以Jake的阿凡達效果要非常好，他的貼圖還添加了很多的細節，僅僅在人臉上，從一個區域到另一個區域色調和色相的變化都是非常大的，當然肉眼只能看到色調的變化，藍色的皮膚也應該遵循同樣的道理。所以我們就開始在藍色上繪制出很多變化。眼睛周圍稍微暗一點，臉頰飽和度稍微底一點，嘴唇旁邊的皮膚相對來說更粉一些。我們在皮膚上添加了這些細膩的色調變化，然后又添加了一些污點和色彩偏移。雖然加上的都是非常細微的效果，但是給皮膚增加了真實。基于真實物理的燈光系統，使CG角色要實拍交互和真人演員共同表演效果更加真實。燈光的作用就是能使納美人和阿凡達角色效果更真實，“球面調和”燈光技術使它可以確定物體是否在陰影中，還能確定光的發射方向，即使在史詩般的鏡頭中，場面非常宏大，因為燈光的照明，就能使得效果非常的逼真。

參考文獻

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作者簡介：顧玉瓊，男，黑龍江省牡丹江市人，牡丹江大學動畫學院。endprint