3D打印在定格動畫中的應用

豐帆（武漢理工大學 藝術與設計學院，武漢，430070）

3D打印又被稱為快速成型技術（簡稱PR技術），是上世紀末發展起來的一項先進制造技術，作為一項新興發展起來的科技，自從問世以來，就引起了巨大的反響，并且迅速席卷全球，推動了全新的產業革命，在各種制造領域都得到了廣泛的應用。伴隨著這項技術的流行，其用途也漸漸擴展到工作、生活等其它各個領域，特別是將它和定格動畫結合在一起時，不僅促進了定格動畫的發展，還把現代科學技術與傳統制作方法進行了完美的結合，帶來了重要的作用。越來越多的動畫師將這項技術與定格動畫結合到了一起，從而制作出來不同于以往傳統的、更加細致精美的優秀定格動畫作品。

一、定格動畫與3D打印

動畫這門藝術最早開始于19世紀的英國，中國的動畫開始于上世紀20年代，經過了100多年的發展，現代的動畫大致是由二維動畫、三維動畫和定格動畫三大部分組成的。其中定格動畫是指通過一幀一幀地拍攝用各種材料制作而成的實體事物，待一幀拍好之后，將拍攝對象按照規定的動作稍作移動，進行下一幀地拍攝，拍攝完成之后，再將其連續放映，則可以看到拍攝的對象如同活了一般地動起來，和其它二維、三維形式的動畫一樣。

傳統意義上的定格動畫是指用黏土或者其它材料制作而成的動畫人物來進行表演的，這種制作方法的定格動畫和手繪動畫的發展時間是相同的，甚至是開始時間更早的。定格動畫在制作方面不拘泥于任何形式，在選材方面，從角色的制作到場景的搭建，除了要用到專業的角色骨架之外，其余的材料幾乎全部來自于生活，現實生活中隨處可見的，如：紙張、木材、布料等，皆可拿來制作影片需要的東西。但正是由于定格動畫中角色和場景的制作要依靠于手工技術，而手工技術又要經過復雜的工序，一點一點不斷的加工，所以需要耗費大量的時間和人力才能完成。所以傳統的定格動畫的制作需要花費很多時間，工序非常繁瑣，尤其是在場景的轉換上難度極大。

定格動畫最引人注意的地方在于它的真實感，這是因為真實的實景拍攝、場景內光線的調整以及制作材料的選擇都真反映在整個場景和角色中，最終在影片當中所呈現出的效果是其它任何形式的動畫所不能相比的。其不足之處則是由于是人工制作角色和場景，導致制作周期長，成本高，影響到后期的制作，因此，一些公司很少會考慮以定格的形式制作動畫影片。

自從3D打印技術問世以來，給定格動畫的發展帶來了重要的影響，從國內來看，推動了定格動畫的進步，使其有了飛躍性的跨越，像由新片場創作人蒸汽工場創作完成的古代武俠系列動畫短片《呀！小鬼》，一共有三集，就是運用定格動畫的形式制作完成的。片中人物角色的身體部分全部都是用金屬材料做骨骼框架，其余部分是用專業的硅膠翻模制作而成。人物的面部運用到了3D打印，主要是用于人物臉部表情變換，采用了一種被叫作是可替換構件的技術，將3D打印成型的面部進行逐幀替換，使人物面部表情可以靈活轉換，從而使制作工藝更加精細，最后呈現的效果更加細致真實。

定格動畫與3D打印技術的碰撞，不僅使其保留了獨特的魅力，而且在原來的基礎上得到升級，既彌補了它的缺陷，也最大程度的保存了傳統定格動畫給觀眾帶來的真實效果。隨著科技的進步，3D 打印技術的日益成熟，制作精度的提升，制作成本的降低，重塑定格動畫曾經的輝煌，指日可待。

二、3D打印技術與角色設計

早期的定格動畫與傳統的木偶戲非常相似，也可以說古代的木偶戲為定格動畫的發展奠定了豐富的基礎，特別是在角色造型和場景塑造等方面受到了木偶戲極大的影響。同時，隨著3D打印技術的發展與普及，有越來越多的動畫制作公司嘗試著將定格動畫的制作與3D打印技術結合到一起。

定格動畫在前期制作時會商討出劇本、分鏡、人物角色設計等，之后根據設計好的人物角色造型將其交給動畫建模師在電腦里進行三維建模，再根據劇本進行一些細微的調整，從而制作成各式各樣角色表情、動作的三維模型后，再通過3D打印技術將人物角色完全打印出來，并且3D打印技術可以表現出人物角色的皮膚質感和一些身體細節，根據角色的不同要求，對照劇本分鏡將表情與人物相匹配，配合上燈光的處理，就可以進行拍攝了。更好地實現角色的真實化，從而帶來不一樣的視覺效果。

在國際上，很多動畫公司都在嘗試利用3D打印技術去輔助定格動畫的拍攝，像動畫影片《通靈男孩諾曼》就改變了以往使用黏土等材質作為原材料的傳統手工制作方式，在三維軟件中設計好人物模型后，再利用3D打印技術將動畫角色的面部表情一次成型制作出來。實際拍攝制作中，動畫角色表情的變換則是通過“換臉”來進行，《通靈男孩諾曼》這部影片一共有62個角色，動畫公司總共制作了178個人物角色模型，去分別對應不同場景服裝的人物模型，用于更換臉部表情的面部拼塊就有31000片那么多，通過不同的排列順序計算后，獲得大概150萬個無一重復的角色面部表情來，將其作為角色面部表情的資源庫。

在當代，3D打印的技術不斷提升，可打印的材料日益豐富，不再僅僅局限于之前的傳統材料，使得打印出的作品精確度高，且方便快捷。根據動畫拍攝的需要，在打印一些角色時是用全彩色3D打印機打印的，大大的縮短了角色部分的制作時間，省去了上色的步驟，從而為動畫影片其余部分的制作提供了更加充足的時間。

三、3D打印技術與場景設計

以往傳統的定格動畫制作，其角色場景多以手工制作而成，因為一些外部條件限制，導致最終呈現的效果略顯粗糙，一些設計的細節沒能完全體現。現在，隨著3D打印技術的普及，一些動畫公司也將其應用到定格動畫的創作中來，其中，3D打印技術主要應用在角色的頭部和臉部表情制作上。每一個動畫角色都通過3D打印制作出多個不同的人偶模型和面部拼片，以便能夠最大程度的表現出角色表情的微妙變化，角色生動且準確度極高。但是，在定格動畫場景的制作上大多還是采用手工制作的方式來完成，一方面也是因為3D打印的成本較高。在國外，有的動畫公司已經在嘗試將定格動畫的場景和一些道具也通過3D打印機打印出來，但這在國內還沒有完全實現。

有人會覺得在現在科技這么發達的年代，在定格動畫制作中加入3D打印技術并不是一件令人驚訝的事情，但打印上千個部件制作一部動畫還是比較少見的。一位自來法國的藝術家花費了兩年的時間，完成了世界上第一部深度利用3D打印技術的定格動畫影片，其中人物角色和場景全部采用用3D打印制作。首先，這位法國的藝術家進行了4個月的CG動畫設計，期間打印了接近2500個3D打印的部件，耗費了80公升液態樹脂，經過了10個月的不間斷的打印，總共花費了2年的時間，才完成了這部《Chase me》影片。

使用3D打印技術完成去一部定格動畫影片有一個很大的不同，因為每個部件都是直接打印成型并且無法更改的，所以每一個畫面都是需要分開單個去打印的，工作量是相當大的。但《Chase me》影片的作者并不這么認為，反倒認為把創造的虛擬物品變成實物是一件非常有成就感的事情；并且，他認為對于拍攝定格動畫的動畫師們來說，3D 打印技術將會是一個不可估量的工具，潛力非常大。雖然，在實際制作中他們不一定非要使用如此復雜的方法，但是，通過這項技術，能夠使動畫師們創造出更多、更好、更復雜和更具潛力的優秀動畫作品。

四、3D打印與動漫周邊

動畫師在使用3D打印技術制作定格動畫的同時，也將其用于動漫周邊的制作與生產，將設計的角色和道具作為動漫周邊打印出來，既可以滿足動畫愛好者的需求，也可以增強動畫影片的影響力。

以往傳統的動漫周邊多以人物角色為主，采用手工制作，使用的材料多是精雕油泥、美國土和原子灰等，其中一些材料是有很強的毒性，長期接觸就會危害人體健康。所以，近幾年一些制作動漫周邊的公司改變了傳統的方法，改用了電腦建模加3D打印技術的方式去制作動漫周邊的衍生品。

一方面，確保了制作人員和客戶的安全問題；另一方面，也可以說是開創了一條新的動漫周邊制作的道路。其中，動漫衍生品對角色形體的比例要求非常高，傳統的方法經常會出現一些細小的偏差，因為是手工制作，所以修改起來也比較復雜。用電腦建模的話，修改起來就方便多了，可以非常快捷的調整偏差，特別是遇到一些尺寸特別小的零件，在三維軟件中可以將其放大到非常大，從而可以更細致的去雕刻零件，再將其打印出來，這是手工制作實現不了的。

3D打印技術給動漫周邊衍生品的發展帶來極其重要的影響，不僅提高了制作效率，還產生了各式各樣豐富的效果，可以說是一場技術的革新。

五、3D打印技術與定格動畫的發展

定格動畫歷史悠久，有著其獨特的藝術魅力，在繼承傳統技藝的同時，也要關注新興發展起來的科技，通過3D打印這門技術，可以將與之關聯的許多技術與動漫產業結合起來，形成一系列的產業鏈。不僅在很大程度上擴大定格動畫的題材和表現形式，提高制作效率，還推動了定格動畫制作技術的變革，也對3D打印技術起到很好的擴展作用，產生了巨大的發展空間和深遠的影響。■

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