計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)在多媒體科普作品中的應(yīng)用

趙雅昕

北京理工附中分校

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計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)在多媒體科普作品中的應(yīng)用

趙雅昕

北京理工附中分校

本文圍繞計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)在多媒體科普作品中的應(yīng)用展開論述，介紹了創(chuàng)作流程中的幾個(gè)階段，詮釋了計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)的意義和技術(shù)性，闡述了節(jié)能減排系列科普作品的價(jià)值。

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫；多媒體；科普宣傳；節(jié)能減排；科普作品

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(computer animation)指采用圖形與圖像的處理技術(shù)，借助于編程或動(dòng)畫制作軟件生成一系列的景物畫面，其中當(dāng)前幀是前一幀的部分修改。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是采用連續(xù)播放靜止圖像的方法產(chǎn)生物體運(yùn)動(dòng)的效果，其觀賞效果極其形象。整個(gè)創(chuàng)作流程主要分為前期創(chuàng)作、中期制作和后期合成三個(gè)階段，講究藝術(shù)性和技術(shù)性，依賴于計(jì)算機(jī)設(shè)備和軟件技術(shù)的運(yùn)用。

一、前期創(chuàng)作

前期創(chuàng)作重點(diǎn)是動(dòng)畫編導(dǎo)工作，包括劇本編寫和人物場景設(shè)定、分鏡設(shè)計(jì)等。科普作品具有嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性，為了避免枯燥說教，劇本創(chuàng)作必須基于現(xiàn)實(shí)生活，將節(jié)能減排理念融入到幽默故事中，力求做到通俗易懂。

如節(jié)能減排系列動(dòng)畫片之《選購小排量汽車》故事構(gòu)思是圍繞兩位男士選購車這條主線，對比大排量車與小排量車，告訴人們選購小排量車的好處，進(jìn)行劇情設(shè)計(jì)。該劇講述何先生和黃先生兩位男士在同一家汽車銷售店購買汽車，其中何先生認(rèn)為大排量車速度快又氣派，勸黃先生不要購買速度慢樣子又小氣的小排量車，然而黃先生卻認(rèn)為購買小排量車經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。數(shù)日后兩人又見面，何先生抱怨說大排量車排氣量大，把送自己出門上班的老婆噴了一臉灰，導(dǎo)致夫妻間鬧矛盾，并且大排量車耗油量大，造成經(jīng)濟(jì)壓力大，很后悔當(dāng)初選擇。

劇本定稿后，進(jìn)行人物和場景設(shè)定以及分鏡設(shè)計(jì)，作為動(dòng)畫中期制作和后期合成的依據(jù)。科普動(dòng)畫作品為了突出趣味性，常將人物角色和場景設(shè)計(jì)成卡通風(fēng)格。根據(jù)人物角色的職業(yè)、身份、年齡等設(shè)計(jì)為不同造型。如《選》劇中將何先生是一個(gè)虛榮又精明的小老板形象，矮小的個(gè)子和呈“O”型的身材，扎領(lǐng)帶，穿皮鞋，臉部特征設(shè)計(jì)為圓潤碩大的鼻頭，微微膨脹的方形臉。場景主要有三處，分別是4S店內(nèi)場景、室外場景及車庫場景，為使畫面簡潔和突出人物角色，場景盡可能簡化，去除不重要或不必要的道具和其它造型物體。然后按照劇情的發(fā)展設(shè)計(jì)分鏡，最后完成文字和畫面分鏡頭臺(tái)本。

二、中期制作

中期制作主要包括建模、材質(zhì)、角色裝配、動(dòng)畫、燈光、分鏡頭渲染等，這一系列工作都是在計(jì)算機(jī)上完成。利用計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫軟件可以隨心所欲地創(chuàng)造虛擬人物角色和場景，并為這些角色和場景造型物體制作各種各樣的材質(zhì)，結(jié)合紋理應(yīng)用表現(xiàn)物體的豐富顏色和質(zhì)感，使畫面呈現(xiàn)更加豐富、生動(dòng)、真實(shí)的效果。

角色動(dòng)畫是三維動(dòng)畫制作的重點(diǎn)，需要為角色搭建骨骼和蒙皮，并且裝上控制器，然后調(diào)動(dòng)作，角色裝配的好壞直接影響到角色調(diào)動(dòng)作的效果。不管是面部表情還是肢體動(dòng)作，都要符合卡通角色的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，控制動(dòng)作時(shí)間和節(jié)奏，使動(dòng)作連貫、流暢、協(xié)調(diào)。適當(dāng)應(yīng)用夸張表現(xiàn)手法獲取幽默生動(dòng)效果，如《選》劇中大排量車啟動(dòng)時(shí)，噴出尾氣將何太太熏成黑人時(shí)，用特寫鏡頭重點(diǎn)表現(xiàn)她驚訝、暴怒的夸張表情和動(dòng)作。在制作角色說話時(shí)，將預(yù)先錄制的聲音導(dǎo)入三維軟件中，根據(jù)聲音調(diào)角色口型，使口型變化跟聲音同步。

場景中虛擬燈光應(yīng)用，可以模擬現(xiàn)實(shí)生活中復(fù)雜的光影現(xiàn)象，使場景畫面更為逼真。好的光影效果，不僅需要熟悉各種類型燈光用途和屬性設(shè)置，還要反復(fù)調(diào)整和渲染測試場景效果，確定最終燈光方案。在此過程中，必須處理好主光源和輔助光源之間的關(guān)系。

鏡頭運(yùn)動(dòng)通過設(shè)置虛擬攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)。按照分鏡頭臺(tái)本設(shè)置每一個(gè)分鏡頭的攝像機(jī)動(dòng)畫。在三維軟件中創(chuàng)造攝像機(jī)，設(shè)置攝像機(jī)各項(xiàng)屬性參數(shù)，如鏡頭位置、焦距、視野范圍等，形成各種景別和視角，滿足全方位拍攝需要。為攝像機(jī)設(shè)置關(guān)鍵幀動(dòng)畫，得到推、拉、搖、移等各種鏡頭拍攝的畫面效果。

分鏡頭渲染是將每個(gè)三維分鏡頭畫面渲染輸出為序列幀圖片。正式渲染輸出前，需要先輸出樣片進(jìn)行觀察分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并修改，以確保分鏡頭質(zhì)量。重點(diǎn)在于設(shè)置渲染畫面大小和畫質(zhì)，如《選》劇動(dòng)畫分鏡頭畫面大小設(shè)置為1280*720，畫質(zhì)為高級別質(zhì)量。

三、后期合成

后期合成主要包括素材導(dǎo)入、處理、合成以及成片渲染輸出等。后期合成在動(dòng)畫片制作過程中起著舉足輕重的作用，它是根據(jù)分鏡頭臺(tái)本把所有鏡頭進(jìn)行有序銜接。在計(jì)算機(jī)進(jìn)入圖像領(lǐng)域后，經(jīng)過較長時(shí)間發(fā)展，數(shù)字合成技術(shù)在動(dòng)畫制作過程中得到了運(yùn)用廣泛，目前合成技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了很高的水平。將視頻、圖片、音頻等素材導(dǎo)入到后期軟件后，對素材進(jìn)行較色、摳像等處理，參照分鏡頭臺(tái)本將分散的鏡頭排列好次序，應(yīng)用電影蒙太奇手段對鏡頭進(jìn)行剪輯和組接，也可以對動(dòng)畫片的結(jié)構(gòu)和節(jié)奏等重新進(jìn)行調(diào)整和修改，使其更加嚴(yán)謹(jǐn)和流暢。應(yīng)用后期軟件特效功能可以為畫面增添各種特效，如粒子、發(fā)光、閃光、火焰、煙霧等，特效制作要與影片整體風(fēng)格保持一致。

字幕制作包括人物角色的語言和片頭、片尾以及動(dòng)畫片中必要的說明文字。后期合成的最后一道工序是渲染輸出，將完成后期合成的項(xiàng)目文件進(jìn)行渲染，設(shè)置輸出文件格式和壓縮編碼，值得一提的是無壓縮輸出的視頻文件雖然圖像畫質(zhì)好，但文件太大而難于存放。如《選》劇采用MPEG-4壓縮編碼，輸出為AVI格式視頻文件，在保證獲得較好視頻圖像質(zhì)量同時(shí)也大大減少視頻文件大小。

總而言之，節(jié)能減排系列科普作品創(chuàng)作是科技與藝術(shù)相結(jié)合，以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)為手段，將嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目破罩R(shí)用幽默生動(dòng)的藝術(shù)形式進(jìn)行表現(xiàn)，使觀眾能夠更好理解和接受節(jié)能減排生活理念，達(dá)到寓教于樂的科普宣傳目的。