淺談計算機動畫技術

李廣 盧山

摘 要：在使用計算機制作動畫以前，所有的工作都需要動畫工作人員手工完成，每秒鐘格的畫面要求，使得一部動畫片畫面數量大的驚人。而工作人員不得不一格一格的慢慢完成。如今計算機技術在動畫中的應用，大大縮短了動畫的制作時間。計算機作為承載動畫這門藝術的強大工具，就時間來說，還屬新興事物。發達國家計算機技術在動畫領域的推廣應用，將動畫產業推到了一個嶄新的階段。經過長期教學實踐，日趨意識到計算機技術在動畫制作應用中的重要性。本文從應用的角度探討計算機動畫技術，并結合實際生產中的原創應用案例，對計算機動畫的發展趨勢做出令理的總結。

關鍵詞：計算機；動畫軟件；動畫技術

外國市場的沖擊，自身條件的限制，使中國動畫陷入了舉步維艱的尷尬境地。中國動畫在世界市場中向來處于弱勢地位，但其發展潛力仍不可小覷。只有從根本上將計算機動畫技術研究透徹，將新的思維和技術在實踐中加以應用，我國的民族動畫才能得到振興。計算機動畫技術與傳統手工動畫技術的結合，也是今后發展的方向之一。它明顯地克服了各自的不足之處，也就是計算機無法做到的，手工能做到；反之，手工無法實現的，計算機可以實現。它們可以取長補短，起著互補作用。

1 計算機二維動畫的制作

使用計算機制作二維動畫，動畫前期制作的腳本、分鏡頭設計、造型設計、場景設計、前期錄音以及構圖與傳統筆繪動畫的制作方式是一樣的。從動畫中期制作階段開始，可分為“計算機輔助制作方式”和“全計算機制作方式”兩種類型。

1.1 計算機輔助制作方式

傳統二維動畫在原畫與中間畫繪制完成后還需復印在賽璐各上然后著色，非常費時費力。使用計算機輔助動畫制作后，只需用掃描機將原畫和中間畫線稿存進計算機，然后淸理線條，再按色彩指定的色彩上色即可。現在，二維動畫出品數量最多的本，其動畫制作公司多使用RETAS！pro、ANIMO等軟件進行計算機著色。用計算機進行著色作業可節省人量經費，如購買膠片及顏料的費用。但使用繪圖軟件著色時需注意，如果線沒有閉合連接在一起涂色時會溢出指定范圍。由于賽璐板是人工手繪可以無視接線，而依靠經驗來涂好接線繪制不明確的部位。但使用計算機著色，則需上色人員修正沒有連接在一起的線。

1.2 全計算機制作方式

所謂的“全計算機制作方式”，即指在動畫中期制作階段，直接在計算機中進行原畫的制作，然后由計算機自動生成中間畫。如網絡上常見的Flash動畫，在制作時直接在軟件中畫出相當于原畫的關鍵幀，然后由計算機自動生成中間過渡的動畫。還有諸如Autodesk公司的TooBoom、Animator、公司出品的Studio等，都是功能齊全的，適用于全計算機制作的二維動畫軟件。這類軟件除卻具有繪圖功能和利用關鍵幀自動生成中間畫的功能外，還具有畫面編輯、聲音編輯及影像合成編輯等強大功能。而且軟件本身可以連接配置具有壓力感應功能的繪圖板，使繪畫者可以像在普通畫紙上那樣，描繪出具有粗細、濃淡變化的線條，營造出具有手繪動畫線條筆觸感覺的計算機動畫。

2 計算機三維動畫的制作

三維動畫，即指立體的動畫，如傳統偶動畫。本章將著重解析計算機三維動畫制作技術的應用。

使用計算機制作三維動畫，腳本、分鏡頭設計、造型設計、場景設計、前期錄音與傳統偶動畫制作方式是一樣的，但模型的制作和后期的拍攝全部在計算機上完成。用計算機制作三維動畫基本上分為建模、賦材質和貼圖、三維故事版，動畫效果設置、架設燈光和攝影機、這染等步驟。

2.1 建模

就是利用計算機三維動畫軟件提供的基本幾何形體或線條、曲面等來創造動畫角色或動畫場景的模型，相當于傳統偶動畫中手工制作模型的步驟，只不過是在計算機中完成。建模是三維計算機動畫的第一個步驟，也是一部三維計算動畫的基礎。傳統定格動畫中手工制作的模型角色，活動受內部骨架控制，動作不是很靈活。計算機三維動畫制作的模型不僅動作靈活，模型本身還可以無限期循環使用，如果動畫制作續集，制作成本會大幅度降低。

2.2 賦材質和貼圖

所謂賦材質是指賦予模型某種材質屬性（如，石頭、金屬、塑料等），使模型表現出這種材料的顏色和質感，讓人感覺模型像是用這種材質做出來的。所謂貼圖，是指在模型表面“貼”上具有某種紋理或圖案的圖片。模型完成賦材質和貼圖后，會擁有逼真的色彩、紋理和質感。

2.3 骨骼蒙皮

為了使動畫角色的表演逼真、流暢，對動畫中需要動起來的模型進行骨骼的架設與設置。蒙皮就是將模型依附到骨骼上，讓骨骼帶動模型運動。

2.4 三維故事版

運用三維模型根據腳本和分鏡做出清晰準確的鏡頭規劃，包括動畫角色的位置和動作、鏡頭時間的長短等。這一步相當于二維動畫中的構圖，不過是以三維的方式來進行的。

2.5 動畫效果設置

動畫效果設置是指設置模型在動畫中的動作，使模型進行表演。使用計算機制作三維動畫時，動畫制作人員只需設置好關鍵傾，計算機便可自動插值生成中間畫。

2.6 架設燈光和攝影機

計算機三維動畫中的燈光和攝像機都是虛擬的，在電腦建設的場景模型中直接架設。計算機三維動畫中放置好虛擬燈光后，可模擬真實世界的明暗色彩，產生光照和陰影效果。三維動畫制作軟件中提供了各種燈光，動畫工作者可選擇不同光源，調節光源的位置、強度、顏色等參數設置后，能營造出動畫所需的各種光環境效果。此外，在場景中架設好攝影機后，可得到模擬真實攝影機拍攝時從鏡頭中看到的畫面效果，生成攝影機試圖，從而制作出如同真實攝影機拍攝出的畫面效果。

2.7 渲染

渲染是計算機三維動畫制作最后階段的工作，當前期所有工作完成后，需要通過計算機誼染輸出以生成動態的影像文件和圖像序列，并經過特效、配音、后期編輯等處理后制成完整的動畫作品。其實誼染之前的各個工序只是在建立動畫的場景文件，即設定動畫場景中角色的模型參數、材質屬性參數、燈光參數、攝像機參數、動畫的關鍵值等，計算機系統還需要將所有參數代入相關動畫算法進行運算才能生成動畫序列。道染的過程其實就是計算機進行大量復雜運算的過程，場景越復雜植染需要的時間也就越長。

3 結論

綜上可知，用Animo制作動畫是將預先繪制在紙的畫稿掃描進電腦后進行著色，畫的尺寸會根據鏡頭是長鏡頭、中鏡頭、或特寫鏡頭分為三種，動畫丄作人員會拿到這三種鏡頭的指南以確保畫出正確的角色比例。而運用Flash、CelAction制作的計算機—維動畫，是直接在電腦中用一個比例畫的，這就意味著一個原本是特寫的鏡頭以很容的改為中鏡頭或長鏡頭。背景如同一個虛擬的布景，鏡頭中分布著角色與道具，然后攝影機鏡頭依據分鏡提供的框架框取定位，然后幵始設置動畫。從這一角度來看，此種技術類似傳統定格動畫的攝影，而不像傳統的二維“平面”動畫。計算機三維動畫省略了傳統偶動畫中手工制作模型的步驟，直接運用計算機二維動畫軟件在電腦中創造動畫角色、動畫場景的模型，相當于在計算機中完成傳統的定格動畫。計算機動的應用給傳統定格動畫帶來了方便與快捷，但同時也給傳統定格動畫造成了巨大的沖擊。

參考文獻

[1]阿巴拜克熱·買買提，趙濤.計算機動畫技術在高校CAI課件制作中的應用研究[J].西部素質教育，2017，3（13）：145-146.

[2]梁啟友.計算機動畫技術在微課中的應用與研究[J].科技資訊，2017，15（08）：178-179.

[3]房杰.基于動畫捕獲數據的若干計算機動畫技術分析[J].浙江師范大學學報（自然科學版），2016，39（02）：175-178.

[4]張斌，唐飛.傳統動畫與計算機動畫技術探討[J].科技資訊，2014，12（12）：16.