U3D數(shù)字引擎技術(shù)在影視動(dòng)畫(huà)中的探索

【摘 要】無(wú)論你的想法如何天馬行空，都可以用畫(huà)的方式在紙上表達(dá)出來(lái)，動(dòng)畫(huà)有著獨(dú)特的藝術(shù)魅力，承載著一代又一代動(dòng)畫(huà)人的夢(mèng)想。至今日，動(dòng)畫(huà)藝術(shù)已成長(zhǎng)為影視藝術(shù)中重要的表達(dá)形式。

【關(guān)鍵詞】引擎；動(dòng)畫(huà)；渲染

中圖分類號(hào)：TP317 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1007-0125（2017）10-0122-01

在今天動(dòng)畫(huà)已經(jīng)成為主流的藝術(shù)表達(dá)形式之一，孿生出許多風(fēng)格迥異的表現(xiàn)手法。能夠兼顧商業(yè)大賣和文化輸出的好萊塢模式日漸成為主流。數(shù)字媒體技術(shù)的進(jìn)步又不斷地鞏固著好萊塢動(dòng)畫(huà)模式的地位。

針對(duì)傳統(tǒng)三維動(dòng)畫(huà)電影的制作需投入大量人力財(cái)力和時(shí)間。數(shù)字引擎技術(shù)則進(jìn)行了大量的優(yōu)化：一、建立了保存初級(jí)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)預(yù)設(shè)從而減短了制作周期；二、精簡(jiǎn)優(yōu)化了模型，提高了重復(fù)利用率；三、能夠建立動(dòng)畫(huà)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)原型；四、無(wú)需耗費(fèi)大量工作長(zhǎng)時(shí)間渲染，實(shí)時(shí)渲染功能大量減少渲染時(shí)間。本文著重通過(guò)U3D引擎技術(shù)探索動(dòng)畫(huà)電影的創(chuàng)作過(guò)程。

計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的成熟是數(shù)字動(dòng)畫(huà)能夠發(fā)展迅速的主要原因。與之齊頭并進(jìn)的是該成果在電子類游戲中的大量普及和推廣，優(yōu)秀的電子游戲不斷推動(dòng)著數(shù)字動(dòng)畫(huà)技術(shù)的革新。我們所接觸到的cg動(dòng)畫(huà)大量是通過(guò)數(shù)字引擎來(lái)制作。

一、數(shù)字引擎與影視動(dòng)畫(huà)的融合

數(shù)字引擎可以提供三維虛擬環(huán)境的視頻錄制應(yīng)用，是一個(gè)實(shí)時(shí)演示過(guò)程，可以用動(dòng)畫(huà)鏡頭語(yǔ)言來(lái)表達(dá)藝術(shù)家的想法和理念，類似于電影。中國(guó)的影視動(dòng)畫(huà)技術(shù)雖然在進(jìn)步，但引擎技術(shù)在動(dòng)畫(huà)中的普及與歐美還相距甚遠(yuǎn)，影視動(dòng)畫(huà)在制作的過(guò)程中還是普遍采用傳統(tǒng)的制作流程。隨著這些年的不斷發(fā)展，許多人開(kāi)始對(duì)這種更優(yōu)的制作方法有了深入了解。如近些年火爆的《守望先鋒》和《英雄聯(lián)盟》等，玩家更加注重的是游戲帶來(lái)的體驗(yàn)，而無(wú)所謂制作者所用的技術(shù)方法。

二、數(shù)字引擎動(dòng)畫(huà)的物理架構(gòu)

數(shù)字引擎自有一套物理體系結(jié)構(gòu)。前期的構(gòu)架中應(yīng)表明數(shù)據(jù)應(yīng)該如何產(chǎn)生、模擬、計(jì)算、然后演算出一個(gè)結(jié)果，籃球會(huì)按照怎樣的弧線進(jìn)籃、火車能跑多快等，我們生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象就是物理系統(tǒng)所研究的范圍，保證觀看者所體驗(yàn)的感覺(jué)像在真實(shí)世界中那樣運(yùn)動(dòng)，這樣特定的規(guī)律就是物體運(yùn)動(dòng)要遵循的規(guī)律。物理引擎能夠控制模型的運(yùn)動(dòng)，碰撞檢測(cè)是將物體在動(dòng)畫(huà)中建立一個(gè)對(duì)象，因?yàn)槭挛锏牟煌⒃淼奶卣鳎瑏?lái)檢測(cè)數(shù)字引擎的工作理念和相互制約相互發(fā)展的原理，連續(xù)的碰撞系統(tǒng)檢測(cè)對(duì)物理性會(huì)有很大的影響。

數(shù)字引擎使動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作的過(guò)程更便捷、更有效率。在動(dòng)畫(huà)的創(chuàng)作中數(shù)字動(dòng)畫(huà)引擎提升效率主要在實(shí)時(shí)渲染和調(diào)節(jié)動(dòng)作兩個(gè)方面。程序語(yǔ)言是引擎動(dòng)畫(huà)實(shí)時(shí)渲染的實(shí)現(xiàn)媒介，運(yùn)行中的工作指令由數(shù)字信號(hào)程序接口轉(zhuǎn)變?yōu)樾螤顖D形，“實(shí)時(shí)渲染”所呈現(xiàn)出的圖形折射到人的眼睛，實(shí)時(shí)的畫(huà)面渲染對(duì)鏡頭提供了很多的可能，不需要經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的渲染等待時(shí)間而直接把畫(huà)面中的顏色、空間、特效疊加成像，可實(shí)時(shí)改動(dòng)，打破了固定機(jī)位的局限。但實(shí)時(shí)渲染所呈現(xiàn)出的畫(huà)面精度還有待進(jìn)一步提高，隨著技術(shù)的不斷革新，新的程序或編碼都是可以實(shí)現(xiàn)的，呈現(xiàn)的視覺(jué)效果與人真實(shí)看到的景物也會(huì)越來(lái)越接近，正如《使命召喚》的實(shí)時(shí)渲染的宣傳片，那令人驚嘆的效果背后是一代新技術(shù)的崛起，接近真實(shí)的材質(zhì)質(zhì)感、光影變化，人物面部的細(xì)節(jié)處處展現(xiàn)在我們眼前，這一技術(shù)最繁雜的地方是如何向觀影人展示出最高的畫(huà)面質(zhì)量，數(shù)字引擎的輸出即為關(guān)鍵。引擎技術(shù)可以理解為動(dòng)畫(huà)得以運(yùn)行的底架基礎(chǔ)，有了這個(gè)基礎(chǔ)框架就可以填充內(nèi)容了，但這僅僅是一個(gè)平臺(tái)基礎(chǔ)，優(yōu)秀的影片始終是取決于優(yōu)質(zhì)的內(nèi)容。

隨著引擎技術(shù)的不斷發(fā)展，在短時(shí)間內(nèi)普通人制作出動(dòng)畫(huà)成為可能，與歐美相比我們?cè)谶@一領(lǐng)域的研究有明顯的滯后，可參考的經(jīng)驗(yàn)和和資料也多為舶來(lái)品，行業(yè)內(nèi)還沒(méi)有形成標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)流程，創(chuàng)作者按自己想法去摸索，導(dǎo)致后期工作量的陡增。引擎動(dòng)畫(huà)承接了傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作的理念，分為了設(shè)計(jì)、制作、合成。設(shè)計(jì)階段即為設(shè)計(jì)人物、道具場(chǎng)景，與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)概念并無(wú)不同；制作階段著重解決模型、camera攝像機(jī)和材質(zhì)球；合成階段是執(zhí)行文件導(dǎo)出傳統(tǒng)視頻文件。

從開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)性摸索到最后的成片過(guò)程中充斥著困難，但通過(guò)不斷地完備已有方案，尋找現(xiàn)階段引擎技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足。就像面部的細(xì)微表情、動(dòng)物身體的毛發(fā)等細(xì)節(jié)地方很難達(dá)到傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的自然隨意，但隨著數(shù)字技術(shù)的不斷革新，動(dòng)畫(huà)與引擎的結(jié)合必將更加密切、完美，新的動(dòng)畫(huà)引擎一定可以更加高效、快速、簡(jiǎn)潔地模擬出真實(shí)的質(zhì)感，更加逼真的視覺(jué)效果，從而為動(dòng)畫(huà)人提供一個(gè)更加廣闊的平臺(tái)。

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作者簡(jiǎn)介：

段曉松，西南民族大學(xué)藝術(shù)學(xué)院2015級(jí)碩士研究生，研究方向：影視動(dòng)畫(huà)。