非真實(shí)感繪制技術(shù)在動(dòng)畫中的應(yīng)用與創(chuàng)新

摘 ?要：自非真實(shí)感繪制技術(shù)提出以來，一度成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)界熱議的焦點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的不斷進(jìn)步，當(dāng)下的NPR技術(shù)已經(jīng)非常成熟了，在工業(yè)設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)藝術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛，在動(dòng)畫藝術(shù)方面的成就也較為顯著。如今，非真實(shí)感繪制技術(shù)已經(jīng)是一門不太活躍的學(xué)科了。然而，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的逐漸成熟，虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫為NPR技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造出了更加廣闊的空間，對(duì)于非真實(shí)感繪制技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫中的新變化進(jìn)行研究必將是下一個(gè)研究熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：非真實(shí)感繪制;動(dòng)畫;虛擬現(xiàn)實(shí)媒介;美學(xué)

一、何為非真實(shí)感繪制技術(shù)

（一）非真實(shí)感繪制技術(shù)的定義

非真實(shí)感繪制技術(shù)（Non-photorealistic rendering，以下簡(jiǎn)稱NPR技術(shù)）是一門相對(duì)于真實(shí)感繪制技術(shù)而言的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)。它的應(yīng)用價(jià)值在于通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)復(fù)雜圖形進(jìn)行簡(jiǎn)化與歸納，并對(duì)人類手繪視覺風(fēng)格的模擬。“非真實(shí)感繪制”從提出到發(fā)展，經(jīng)歷了二十多年，并被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，其中包括顯示邊緣增強(qiáng)、線條繪制、地形圖、醫(yī)學(xué)成像和平面分析等，在藝術(shù)領(lǐng)域的表現(xiàn)尤為突出。

在動(dòng)畫藝術(shù)領(lǐng)域，NPR技術(shù)俗稱卡通渲染技術(shù)或者三渲二技術(shù)，在當(dāng)下的動(dòng)畫行業(yè)中被廣泛使用，并且獲得了較大成功。本文的重點(diǎn)即是針對(duì)NPR技術(shù)在動(dòng)畫領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r、不同動(dòng)畫媒介中的發(fā)展趨勢(shì)以及美學(xué)形態(tài)變化進(jìn)行多視角的分析與研究。

（二）非真實(shí)感繪制技術(shù)在動(dòng)畫藝術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著20世紀(jì)80年代電子硬件性能的提高，計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)得到了巨大發(fā)展，并逐漸應(yīng)用于影視動(dòng)畫中。從90年代的經(jīng)典動(dòng)畫《獅子王》《埃及王子》（如圖1）《人猿泰山》，到2000年后的《小馬王》《蘋果核戰(zhàn)記》，以及近幾年上映的《我是江小白》《你的名字》《蜘蛛俠之平行宇宙》，NPR技術(shù)在動(dòng)畫領(lǐng)域得到了長(zhǎng)足發(fā)展與廣泛應(yīng)用，形成了一套以描線、風(fēng)格化著色、可編輯化的高光與陰影為核心的三渲二技術(shù)，而使用該技術(shù)制作完成的動(dòng)畫也被稱為三渲二動(dòng)畫。

隨著近幾年數(shù)字硬件的快速發(fā)展，三渲二技術(shù)不僅在數(shù)字平面媒介中應(yīng)用廣泛，在新興數(shù)字媒介中也得到了成功應(yīng)用。于2016年圣丹斯電影節(jié)亮相的虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫（以下簡(jiǎn)稱VR動(dòng)畫）《Dear angelica》（如圖2），便是NPR技術(shù)在VR動(dòng)畫中應(yīng)用的成功案例。影片通過幾段夢(mèng)境般的動(dòng)畫表達(dá)了女主角對(duì)于自己去世母親的思念，該動(dòng)畫的成功之處不僅在于其創(chuàng)新的敘事手法，而且也證明了二維美術(shù)形式在VR動(dòng)畫中也具有十分強(qiáng)烈的感染力，這部作品在2017年獲得了艾美獎(jiǎng)提名。雖然NPR技術(shù)在VR動(dòng)畫中的應(yīng)用才剛剛起步，然而其發(fā)展勢(shì)頭卻十分迅猛。從2016年VR頭盔開始在市場(chǎng)上發(fā)售以來，已經(jīng)誕生大量與NPR技術(shù)相結(jié)合的VR動(dòng)畫以及基于NPR技術(shù)所開發(fā)的VR創(chuàng)作工具。如史上首次入圍奧斯卡的VR動(dòng)畫《珍珠》、Google出品的首部VR涂鴉動(dòng)畫《重返月球》以及獲得動(dòng)畫安妮獎(jiǎng)最佳VR制作動(dòng)畫的《烏鴉傳說》等，這些VR動(dòng)畫的成功，無不說明NPR技術(shù)在VR動(dòng)畫中存在著很大的發(fā)展?jié)摿ΑＡ硪环矫妫琌culus為了VR動(dòng)畫《Dear angelica》的創(chuàng)作，所開發(fā)的VR創(chuàng)作軟件QUILL與GOOGLE，以及2016年開發(fā)的VR繪畫軟件Tilt Brush，不僅讓VR媒介成為了一種創(chuàng)作的工具，而且促使NPR技術(shù)通過VR媒介特征在美術(shù)形式上實(shí)現(xiàn)了新的突破。NPR技術(shù)與VR媒介的結(jié)合，使動(dòng)畫創(chuàng)作者能夠在一個(gè)脫離真實(shí)世界物理法則的非真實(shí)視聽空間中創(chuàng)作。比如GOOGLE的TILTBRUSH讓繪畫的魅力徹底從平面中解放出來，形成了全新的審美形態(tài)，這是在現(xiàn)實(shí)中無法達(dá)到的表現(xiàn)方式。雖然TILTBRUSH在筆觸上參考了現(xiàn)實(shí)中的皮革、棉花等材料，然而在VR媒介中對(duì)這些材料的組織與呈現(xiàn)的方式卻與數(shù)字平面媒介完全不同。因?yàn)閮烧邔?duì)于空間的塑造是完全不同的，空間與創(chuàng)作者之間的關(guān)系是這種差別的主要來源，基于這樣的軟件工具所制作的動(dòng)畫必然也會(huì)產(chǎn)生新的表達(dá)方式與呈現(xiàn)形態(tài)。

從NPR技術(shù)在動(dòng)畫中應(yīng)用的發(fā)展?fàn)顩r來看，它不僅在傳統(tǒng)平面媒介中得到了廣泛的應(yīng)用，在虛擬現(xiàn)實(shí)媒介中也有了新的突破。從各方面的影響力來看，其在動(dòng)畫中的應(yīng)用依然具有廣闊的前景。

二、動(dòng)畫媒介特征對(duì)于NPR技術(shù)發(fā)展方向的影響

（一）動(dòng)畫媒介發(fā)展的兩個(gè)主要?dú)v史階段

第一個(gè)階段是實(shí)體媒介階段，這個(gè)階段的動(dòng)畫主要是以真實(shí)物理世界的介質(zhì)與材料作為動(dòng)畫創(chuàng)作的基本材料與載體，比如傳統(tǒng)的純手繪動(dòng)畫、定格動(dòng)畫、剪紙動(dòng)畫等。廣義上來看，這個(gè)階段也可包括早期的皮影戲、走馬燈、幻盤等。

第二個(gè)階段是數(shù)字媒介階段，這個(gè)階段的動(dòng)畫則是將動(dòng)畫片通過數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)顯示器的柵格形式進(jìn)行再現(xiàn)，比如當(dāng)下流行的三維動(dòng)畫、三渲二動(dòng)畫以及虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫等。從嚴(yán)格意義上講，膠轉(zhuǎn)磁的動(dòng)畫片也屬于這個(gè)范疇。這個(gè)階段在技術(shù)手段與審美方式上亦可劃分為兩大類型，分別是數(shù)字平面媒介與數(shù)字全景媒介。顧名思義，數(shù)字平面媒介指觀眾主要是通過平面化的視角進(jìn)行審美;而數(shù)字全景媒介則是透過全景化的視角去完成審美，兩者最為核心的區(qū)別在于觀眾對(duì)審美空間的感知方式不同。數(shù)字全景媒介的動(dòng)畫主要包括虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)等動(dòng)畫類型。本文主要以虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫為例，來論證NPR技術(shù)在動(dòng)畫中的應(yīng)用創(chuàng)新。這兩種不同的類型特征也直接促成了三渲二動(dòng)畫在兩類數(shù)字媒介中完全不同的審美方式、創(chuàng)作思路、表達(dá)方式與技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。

（二）非真實(shí)感繪制技術(shù)在傳統(tǒng)平面數(shù)字媒介中優(yōu)勢(shì)與局限

從中國(guó)當(dāng)下的動(dòng)畫發(fā)展?fàn)顩r來看，NPR技術(shù)的應(yīng)用極大地促進(jìn)了動(dòng)畫行業(yè)的發(fā)展。首先，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的純手繪動(dòng)畫對(duì)于人力成本與時(shí)間成本的消耗比較高，基于NPR技術(shù)開發(fā)出來的各種卡通渲染軟件能夠大大節(jié)省這方面的消耗，將盡可能降低一部手繪形式的動(dòng)畫制作成本;其次，正因?yàn)榭ㄍㄤ秩拒浖慕槿霝閯?dòng)畫創(chuàng)作者節(jié)省了大量的時(shí)間，使得動(dòng)畫創(chuàng)作者可以將更多的時(shí)間放在動(dòng)畫的創(chuàng)作環(huán)節(jié)，也間接地提升了動(dòng)畫在創(chuàng)意方面的質(zhì)量;最后，創(chuàng)作者通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行前期創(chuàng)作的時(shí)候，也會(huì)借助圖形軟件的一些隨機(jī)效果來尋找進(jìn)一步創(chuàng)作的靈感。比如《蜘蛛俠之平行宇宙》的原畫創(chuàng)作人員在繪制前期氣氛?qǐng)D的時(shí)候，就通過運(yùn)用PHOTOSHOP中的筆刷抖動(dòng)與色彩抖動(dòng)來尋找畫面的色彩基調(diào)和構(gòu)圖形式，然后再進(jìn)行細(xì)致的畫面繪制與調(diào)整，最后完成自己所需要的畫面。這種以繪圖軟件隨機(jī)生成的圖像中去尋找新的創(chuàng)作靈感的方式，已經(jīng)是業(yè)內(nèi)創(chuàng)作中較為普遍的方法，而這樣的方法離不開NPR技術(shù)的支撐。

然而，由于在實(shí)體媒介這一歷史階段，動(dòng)畫藝術(shù)就已經(jīng)產(chǎn)生了大量的美術(shù)風(fēng)格，并且數(shù)字平面媒介特征與傳統(tǒng)的實(shí)體媒介特征十分相似，導(dǎo)致了在平面美術(shù)形式的動(dòng)畫中，NPR技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的美術(shù)形式和種類都基本被覆蓋，因此，NPR技術(shù)在美術(shù)創(chuàng)新上能夠施展的空間十分有限。其次，NPR技術(shù)在動(dòng)畫中的運(yùn)用初衷是模擬人類手繪，目的是讓NPR技術(shù)在動(dòng)畫領(lǐng)域中發(fā)展的主要方向無限接近于人類手繪動(dòng)畫的美術(shù)形式，即是對(duì)已有的美術(shù)形式的模擬，故而使得NPR技術(shù)在傳統(tǒng)平面數(shù)字媒介中的應(yīng)用無法產(chǎn)生更多創(chuàng)造性的突破。

因此，在數(shù)字平面媒介的動(dòng)畫中，NPR技術(shù)的應(yīng)用雖然得到了巨大的開發(fā)，在動(dòng)畫設(shè)計(jì)的方方面面都有涉足，但是，從動(dòng)畫創(chuàng)作的視角來看，NPR技術(shù)在動(dòng)畫中的應(yīng)用基本上還是居于一種輔助性的地位。

（三）非真實(shí)感繪制技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)媒介中的發(fā)展的前景與困局

作為剛剛問世不久的數(shù)字全景媒介，雖然還沒有得到全面普及，內(nèi)容較之?dāng)?shù)字平面媒介也較為匱乏，但是在短短的幾年間已經(jīng)展現(xiàn)出了驚人的發(fā)展前景。就現(xiàn)階段的VR動(dòng)畫發(fā)展形勢(shì)而言，與VR媒介設(shè)備的結(jié)合已經(jīng)較為成熟了。一方面，從《Dear angelica》《珍珠》《烏鴉傳說》等VR動(dòng)畫中能夠發(fā)現(xiàn)，二維形式動(dòng)畫在虛擬現(xiàn)實(shí)媒介中產(chǎn)生新穎的敘事模式與強(qiáng)烈的情感表達(dá)，這是數(shù)字平面媒介無法達(dá)到的表現(xiàn)程度。另一方面，在實(shí)體媒介中，由于真實(shí)世界物理法則的限制使得人類很多天馬行空的想法并沒有具象化，這就給VR動(dòng)畫在藝術(shù)表現(xiàn)上留下了很大的發(fā)揮空間。隨著VR軟件與硬件的不斷發(fā)展與普及，不久的將來，VR動(dòng)畫也必然進(jìn)入快速的創(chuàng)新增長(zhǎng)期，而NPR技術(shù)在VR動(dòng)畫中的應(yīng)用也必然會(huì)產(chǎn)生新的突破。

數(shù)字全景媒介與數(shù)字平面媒介的發(fā)展規(guī)律比較相似，它是年輕的媒介，在多方面都未發(fā)展穩(wěn)定，各方面都處于起步階段。甚至有人認(rèn)為VR是一種偽需求，大眾對(duì)于其價(jià)值也是褒貶不一，存在較大爭(zhēng)論。在VR硬件方面，受解析度、刷新率、精準(zhǔn)度等技術(shù)瓶頸的限制，NPR技術(shù)與VR動(dòng)畫的結(jié)合還未能達(dá)到一種理想的狀態(tài)。

麥克盧漢曾經(jīng)說道：“我們已經(jīng)延伸了中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使之轉(zhuǎn)換成了電磁技術(shù)。把意識(shí)遷移到電腦世界，就只有一步之遙。”[1]很明顯，VR媒介的出現(xiàn)遵循了媒介發(fā)展的規(guī)律，NPR技術(shù)在VR動(dòng)畫中的應(yīng)用也必將成為未來動(dòng)畫片的重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)之一。如果說VR媒介架起了人類與數(shù)字世界的新橋梁，那么NPR技術(shù)與VR動(dòng)畫的結(jié)合則連接了人類通往手繪與動(dòng)畫審美方式的創(chuàng)新道路。

三、NPR技術(shù)被應(yīng)用于

動(dòng)畫的美學(xué)根源以及未來的發(fā)展趨勢(shì)

（一）NPR技術(shù)被應(yīng)用于動(dòng)畫的美學(xué)根源

宗白華曾說道：“美不但是不以我們意志為轉(zhuǎn)移的客觀存在，反過來，它影響著我們，教育著我們，提高生活的境界與意趣。”[2]36在長(zhǎng)期的歷史發(fā)展中，人類對(duì)美的需求從來沒有間斷過，并且驅(qū)動(dòng)著藝術(shù)的不斷創(chuàng)新。

在漫長(zhǎng)的歷史實(shí)踐中，人類形成了對(duì)各種形式動(dòng)畫的審美情趣，這樣的審美需求成為NPR技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)畫的主要原因。手寫與手繪的表達(dá)方式在人類的生活中已經(jīng)持續(xù)了幾千年，人類通過手寫文字去記錄事件、傳授知識(shí)，通過繪畫來直觀地描述視覺形象、表現(xiàn)內(nèi)心情感。手繪特征的畫面形式早已滲透到了大眾生活的方方面面，與大眾生產(chǎn)勞動(dòng)、社會(huì)生活建立起了緊密的聯(lián)系，大眾也在漫長(zhǎng)的歷史過程中產(chǎn)生了相應(yīng)的視覺習(xí)慣。這樣長(zhǎng)期的視覺積累也讓大眾逐漸沉淀出了對(duì)于手繪畫面的審美情趣與標(biāo)準(zhǔn)。一些手繪圖案具備了審美功能并逐漸從生產(chǎn)生活中獨(dú)立出來，成為具備象征意義的文化符號(hào)和美術(shù)風(fēng)格，滿足了大眾的審美需求。此外，計(jì)算機(jī)圖形圖像特有的形式特征讓NPR技術(shù)制作的動(dòng)畫具備了一定審美趣味。雖然NPR技術(shù)在動(dòng)畫領(lǐng)域的應(yīng)用與影響主要在于動(dòng)畫的制作生產(chǎn)上，然而基于NPR技術(shù)制作完成的動(dòng)畫也存在其特有的技術(shù)特征，即精準(zhǔn)的空間感、工整的線條以及程式化的色彩與質(zhì)感，這些特征使得動(dòng)畫畫面具有高度的秩序美感。

宗白華在《美學(xué)散步》中談道：“藝術(shù)是一種技術(shù)，古代藝術(shù)家本就是技術(shù)家（手工藝的大匠）。現(xiàn)代及將來的藝術(shù)也應(yīng)該特重技術(shù)。然而他們的技術(shù)不只是服役于人生（像工藝）而是表現(xiàn)著人生，流露著情感個(gè)性和人格的。”[2]41-42因此，我們也需要明確，NPR技術(shù)無論如何發(fā)展變化，最后都需要回歸到人類內(nèi)在的美學(xué)精神上，正是人類對(duì)美的追求促成了動(dòng)畫藝術(shù)形式的不斷變化以及NPR技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

（二）NPR技術(shù)在動(dòng)畫中應(yīng)用的發(fā)展軌跡

權(quán)威教材《非真實(shí)感圖形學(xué)：造型、繪制與動(dòng)畫技術(shù)》對(duì)NPR技術(shù)如此闡述：“非真實(shí)感繪制的目標(biāo)是能在形式上指定一種可展現(xiàn)繪畫作品的方式，并隨之編寫生成非真實(shí)感繪畫作品的計(jì)算機(jī)程序。”[3]不難看出，非真實(shí)感繪制技術(shù)誕生的初衷在于對(duì)人類手繪美術(shù)形式的模擬。然而，媒介的發(fā)展與NPR技術(shù)的不斷完善，促使NPR技術(shù)開始產(chǎn)生新的內(nèi)容與邊界，在動(dòng)畫的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了新的突破。

從在數(shù)字平面媒介中的輔助作用到VR媒介中的藝術(shù)突破，NPR技術(shù)已不再是對(duì)已有的美術(shù)繪畫風(fēng)格進(jìn)行模擬。動(dòng)畫創(chuàng)作者反而開始應(yīng)用NPR技術(shù)來創(chuàng)造新的表現(xiàn)形式，NPR技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值也已經(jīng)上升到了動(dòng)畫創(chuàng)作的層面。

四、結(jié)語

人類內(nèi)在的審美追求促成了非真實(shí)感繪制技術(shù)在動(dòng)畫領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，該技術(shù)旨在對(duì)手繪動(dòng)畫美學(xué)形式進(jìn)行模擬。媒介技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展也促成了非真實(shí)感繪制技術(shù)從輔助性技術(shù)向更具藝術(shù)價(jià)值的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]麥克盧漢.秦格龍，編.麥克盧漢精粹[M].何道寬，譯.南京：南京大學(xué)出版社，2000.

[2]宗白華.美學(xué)散步[M].上海：上海人民出版社，2005.

[3]施德羅托特，等.非真實(shí)感圖形學(xué)：造型、繪制與動(dòng)畫技術(shù)[M].葉修梓，萬華根，張引，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2004：5.

作者簡(jiǎn)介：徐鵬程，北京電影學(xué)院動(dòng)畫學(xué)專業(yè)碩士研究生。研究方向：動(dòng)畫創(chuàng)作與理論研究。