三維仿真技術在動畫中的應用

劉 佳

海口經濟學院,海南海口 570000

三維仿真技術在動畫中的應用

劉 佳

海口經濟學院,海南海口 570000

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，整個世界都進入了數(shù)字時代和網(wǎng)絡時代。計算機技術的發(fā)展不僅推動了政治、經濟、文化的發(fā)展，還藝術視覺領域，計算機技術也為動畫制作帶來了新的發(fā)展機遇。傳統(tǒng)的二維動畫的主體地位已漸漸被三維技術所取代。本文針對三維仿真技術的特點，分析其在動畫制作中的運用。

三維技術；質感；視覺；動畫

動畫作為一種應用廣泛的藝術形式，已經在我們的日常生活中得到廣泛的普及，雖然動畫作為一種藝術形式而存在的壽命不過百年，但它的起源卻非常悠遠，可追溯到距今二三萬年的遠古時代。動畫作為人類文明中的寶貴財富，是集現(xiàn)代性和復古性的藝術形式之一。如今隨著科技的不斷發(fā)展，動畫技術已經深入到我們日常生活的各個角落，在我們的生活中，尤其是娛樂消遣中占有極大的比重。動畫技術變幻莫測，卻又與我們的生活緊密相連。現(xiàn)代的動畫，不僅僅只是作為一種藝術而存在，動畫產業(yè)也漸漸站穩(wěn)了腳根，得到了很好的發(fā)展。如今，由于電腦技術不斷向這高科技發(fā)展，動畫產業(yè)也深深受其影響，逐漸完成了由二維動畫向三維動畫的轉變。三維仿真技術為動畫的發(fā)展提供了更廣闊的發(fā)展空間和更大的競爭力。三維仿真技術在動畫中的運用，值得我們對其進行深入的探討，并對其應用進行研究。

1 三維仿真技術的含義

三維仿真技術即我們所稱的3D動畫，隨著影視制作的需求和軟件技術的布點發(fā)展，三維仿真技術應運而生，并受到業(yè)界的歡迎。三維動畫的制作模式如下：首先，設計師根據(jù)操作的實際需要，在計算機內建立一個虛擬空間，虛擬空間建成后，按照腳本或者客戶需求，設計師對角色或者場景進行相應的設計和表現(xiàn)，再依據(jù)現(xiàn)實生活中的經驗，根據(jù)人物、事物的動作、狀態(tài)對其運動的方向和軌跡進行模擬設計，設計完成后，再對人物進行蒙皮、事物進行細節(jié)的勾畫設計。在完成對人物和事物的塑造后，便可依據(jù)腳本來進入運動狀態(tài)，形成一個極具動感和現(xiàn)實感的三維動畫。

2 三維仿真技術的特點

1）對于無法完成的實景拍攝，三維動畫可對其進行模擬，以排除危險因素；2）三維動畫的制作不似實景拍攝，易受天氣及氣候的影響；3）對于操作人員的物性以及硬性技術要求較高可以用三維動畫進行模擬，降低成本 ；4）可進行隨意變更，回爐再造周期短；5）對于實拍來說，成本更易控制；6）通過三維動畫代替危險性較高的鏡頭 ；7）對無法重現(xiàn)的鏡頭進行三維模擬；8）美化產品，達到特效制作；9）三維仿真技術制作時間與場景實拍相比較而言，時間長，處理精細。并且制作越精細越逼真，成本越高。

3 三維仿真技術的在動畫中的應用

三維技術在動畫制作中得以廣泛運用，不僅僅是由于電腦技術以及軟件操作技術所帶來的便捷性，除此之外，三維技術在動畫中的運用突破了傳統(tǒng)二維技術制作的局限性，使屏幕內的內容更加豐富、更加動感，并且能夠給人耳目一新的感覺，因此三維技術在畫面的制作中，得以更廣泛的推廣及運用。[2]三維動畫不僅僅是對于動畫片的運用，還可以用于廣告和電影電視劇的特效制作（如爆炸、煙霧、下雨、光效等）、特技（撞車、變形、虛幻場景或角色等）、廣告產品展示、片頭飛字等。

三維技術在動畫的應用中，主要是對現(xiàn)實事物的虛擬再造以及不存在事物的合理想象。由于三維動畫存在著自身優(yōu)勢，被越來越頻繁地運用到動畫制作中。三維技術的發(fā)揮，使得動畫領域得以不斷發(fā)展和拓展。

一部完整的動畫制作不僅僅如我們在熒幕上看到的那樣簡單，總體上，動畫制作分為前期策劃、中期制作、后期合成三個方面。[3]

在動畫制作流程中，不論是前期策劃的劇本及角色的設置、中期制作中道具及場景的布置，還是后期合成中特效即片頭片尾的制作等等，都離不開三維技術的運用。

3.1 三維技術在前期策劃中的運用

制作短片之前，劇本的選擇非常重要。劇本決定了人物設計、情節(jié)結構以及故事發(fā)展的主線和副線。在前期工作中，劇本確定后，根據(jù)劇情，制作人員會寫出文字分鏡頭，并對畫面與鏡頭進行相應的融合和分配，以使劇情連貫，構成完整的敘事。在此期間，三維技術無需發(fā)揮太大作用，只用于動畫完成之前，畫面效果以及人物形象的的預估作用等等。

3.2 三維技術在中期制作中的作用

在中期制作中，三維技術開始派上較大的用場。其中包括道具、角色的設計，角色骨骼的綁定、蒙皮等等。中期制作流程任務量龐大，場景的復雜程度、人物的個性化、道具的精確性都為三維技術的運用提供了寬闊的空間。

在道具場景的設計工作中，主要運用Polygon，NURNS，SUBDIV三種技術對道具進行建模工作，并根據(jù)劇情以及故事的風格，設計出相應的模型，與場景需求相匹配，在模型設計過程中，應充分利用三維技術。[4]刻畫出道具的棱角和輪廓，使物體看起來更鮮活、更接近實物。

在人物角色設計中，為了體現(xiàn)角色的個性化和人物特征，制作過程總共分為兩部分：首先利用三維技術進行角色建模，其次利用三維技術進行角色的材質貼圖制作。在角色的建模過程中，不僅僅是對人物形象的設計，還有關于人體結構、肢體運動、肌肉走勢等等，都應注意變通。本項目中主要運用的是Polygon技術，制作好人物模型后，在完成相應的細節(jié)設計。

人物模型設計好后，要對骨骼進行綁定，而后進行人物的蒙皮，以達到仿真效果。在這一過程中，先從人物軀體的主干開始運作，再經由四肢、頭部，進入Animation應用，使用骨骼組建命令進行骨骼的接合。在蒙皮環(huán)節(jié)，運用pain-skin-weights-tool，對人物進行蒙皮。蒙皮及骨骼設計完成后，即可對人物做出表情設定，肢體語言設置等等。

制作動畫的過程中，主要是運用三維技術完成，主要包括非線性動畫、路徑動畫、關鍵幀動畫、驅動關鍵幀動力學動畫、運動捕捉等等。主要的技術運用還是應依據(jù)動畫短片的特點、劇情走向、人物設置等等，挑選出與實際需求相適應的三維技術。

3.3 三維技術在后期制作中的作用

后期制作主要包括特效和音效的制作渲染。在特效場景的制作環(huán)節(jié)中，主要是運用After Effects工具制作與場景相符的特效現(xiàn)象，以豐富畫面，增加動感。音效及合成相對簡單，只需要在音效剪輯軟件中輸入原材料，僅是適當?shù)暮铣杉糨嫞憧蛇m用于動畫中。

4 結論

隨著電腦技術的不斷發(fā)展，三維技術已在動畫制作中得到了越來越廣泛和靈活的運用。三維技術已經深入了動畫制作的整個流程之中，并以其高度的靈活性使得動畫的特技制作越來越嫻熟，使動畫具備了更好的品質。在動畫的發(fā)展歷程中，只有不斷投入三維技術的使用，使創(chuàng)造性的思維方式與精湛的三維技術相結合，方能不斷推進動畫產業(yè)的發(fā)展和應用，從而呈現(xiàn)出更多的優(yōu)秀作品。

[1]王軍.動畫技術大[J].兵器工業(yè)出版社,2011：35.

[2]王俊偉.3DMAX標準教程[J].清華大學出版社出版,2013：56.

[3]于鵬.PHOTOSHOP7.0[J].清華大學出版社出版, 2013：78.

[4]魏奇.數(shù)字角色與動畫[J].海南出版社,2012：56.

J2

A

1674-6708（2015）138-0070-02

劉佳,研究生,講師,研究方向：計算機多媒體技術