探析三維技術在動畫中的作用

陳輝 楊弋杰

摘 要：隨著信息時代的到來以及科學技術的不斷發(fā)展，三維技術的應用越來越廣泛。強大的三維技術不僅為觀眾提供了豐富的視覺體驗，而且使動畫制作不再局限于紙和筆之間，為動畫師提供了更廣闊的設計空間。三維技術以其高性能、高精度、易于制作和修改、強大的視覺功能，在動畫制作中越來越重要。文章從三維技術的出現(xiàn)和發(fā)展入手，分析了三維技術的特點、性能優(yōu)勢及制作過程，論證了三維技術對動畫的的積極推進作用。

關鍵詞：動畫設計;三維技術;三維軟件

一、三維動畫技術簡介

隨著計算機技術的快速發(fā)展，各式各樣的軟件如雨后春筍般出現(xiàn)。其中，三維軟件的出現(xiàn)，催生了一個新的動畫技術，即三維動畫技術，簡單地說就是通過三維軟件進行模型的建設。三維動畫不是像傳統(tǒng)的二維動畫那樣在平面上繪制，而是軟件建模，建模后進行任意角度的更改，從而改變鏡頭內的畫面。傳統(tǒng)的二維動畫是逐幀繪制，按照運動規(guī)律來繪制人物的動作。相比于二維動畫，三維動畫制作只需要將模型建好后綁定骨骼，然后選擇關鍵幀進行動作的調整，甚至有些軟件可以自動補幀，這使得三維動畫的制作更加方便。一部動畫作品不僅包含人物和動作，人物或場景的色彩也是非常重要的。三維軟件中的色彩是通過編輯材質球以及貼圖來改變物體的顏色以及紋理。不同形態(tài)或質感的物品，它本身的顏色以及細節(jié)都是不一樣的，二維動畫很難用手繪的方式將一個物體的色澤以及細節(jié)表現(xiàn)得淋漓盡致，而三維動畫只需要一個簡單的貼圖材質，再用修改器調整一下參數(shù)就可以了，再加上一些簡單的后期效果，就能夠將最后的畫面表現(xiàn)得美輪美奐。相對于二維動畫來說，三維動畫的優(yōu)勢是不需要長時間枯燥煩悶地逐幀繪制畫面，更加輕松。它的劣勢是開始入門較難。

二、三維動畫和二維動畫的區(qū)別

二維動畫是在一個平面上逐幀繪制出每一幀的場景、角色、道具等，并通過一些后期軟件進行后期的制作以及合成，最后呈現(xiàn)在屏幕上面。有一些二維動畫的畫面很像三維動畫，但二維始終是二維，它也只是一個平面上的作品，即使它的效果十分逼真也達不到三維動畫的效果。二維動畫中，當場景的視角變更時，動畫創(chuàng)作者就得根據(jù)視角的變化重新繪制動畫場景。而在三維動畫中，只需要將動畫場景中的角色和場景效果建模出來，無論影片的視角如何改變，都不需要重新繪制，只需要調整軟件中攝像機的角度就可以了。二維動畫和三維動畫兩者之間的主要區(qū)別在于，在動畫中運用不同的方法來形成場景運動的效果。從二維動畫的定義來理解的話，二維動畫始終局限于一個平面之上，就算在這個平面上的效果十分立體，但也始終是對立體的一個模擬，不會達到真正立體的效果。三維動畫是在計算機技術的快速發(fā)展中產生的一項新技術，是利用電腦軟件將三維物體的運動過程和原理清晰地展現(xiàn)在人們眼前的一項技術。隨著科學技術的不斷發(fā)展，二維動畫的拍攝方法也得到了一個質的提升，可以將手工繪制的畫面一幀一幀導入計算機，由計算機來完成最后的畫面，最后加工成我們常見的二維動畫。而三維動畫，則可以全方位展示畫面，給人以最佳的視覺體驗，并且三維動畫修改時不需要全部修改，只需要改動一部分。三維動畫還可以創(chuàng)作出現(xiàn)實生活中不能出現(xiàn)的畫面，使用方便，并且可以減少大量成本。三維技術可以反映出真實世界，能夠創(chuàng)作出高度模擬現(xiàn)實的動畫作品。也正因為三維動畫技術可以更好地反映出真實世界中的場景甚至生成真實世界所不能實現(xiàn)的場景，所以三維動畫技術所需要設計的東西會非常繁多且雜亂。

三、三維動畫技術的發(fā)展歷程

三維動畫技術的發(fā)展歷程大概分為三個階段。第一個階段是20世紀末至21世紀初，這個階段是三維技術初步運用到動畫藝術上來，尚不成熟的階段。這個時期，三維技術在動畫作品上的運用并不是十分廣泛，三維動畫作品相當稀少。皮克斯和夢工廠是將三維技術運用到動畫作品創(chuàng)作上的先驅者。皮克斯和迪斯尼創(chuàng)作的動畫作品中運用三維技術的有《玩具總動員》《玩具總動員2》等。這些動畫作品的出現(xiàn)使得人們認知到三維技術所擁有的巨大潛力。第二個階段是2001年到2003年，在這一階段，三維技術在動畫作品的使用得到了極速增長。在此期間，皮克斯和夢工場將三維技術運用到極致，并成為了動畫電影市場的主力。2004年后進入了第三個階段，這是三維技術運用在動畫上的繁榮時期，在這一階段，三維動畫的發(fā)展展現(xiàn)了藝術多樣風格。

四、三維動畫技術的特點和作用

三維動畫技術在動畫上的成功運用給了觀眾一個嶄新的視覺體驗，三維技術使角色以及場景變得十分立體，并且有著更為真實且流暢的動作，為動畫的發(fā)展帶來了新的表現(xiàn)形式和突出優(yōu)勢。

三維技術的準確性和強大的可操作性使其在動畫領域得到了廣泛的運用。在制作動畫作品的過程中，三維動畫技術的成熟使得一些動畫設計師的腦洞得以無限擴展。

市場上的三維動畫軟件非常多，例如Autodesk的MAYA和3D MAX，它們的功能已經開發(fā)得十分完善了，運行穩(wěn)定，應用范圍廣，可以很好地承接各種各樣的三維動畫的制作。另外，還有很多的三維軟件插件功能已經升級到了很高的一個水平，如ZBrush、MUDBOX、modo等一些功能強大的軟件，可以將電影級的特別精密的角色模型更簡單、高效地創(chuàng)建起來，在整個角色造型過程中完美解放了動畫設計師的設計思想，使整個角色造型過程變得更加快速簡單。渲染的話也可以去下載安裝一些專門渲染的插件，如VRay、Mental Ray、RenderMan等，這類插件的渲染效果十分逼真也很好用，能讓動畫人物造型和場景更加逼真，在很大程度上提高了三維動畫的視覺效果。除了動畫插件MotionBuilder，還有可以與真人合作的動作捕捉系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能十分強大，可以模擬人體動作，再配合Combustion、AE、Shake等一些后期合成軟件，可以處理后期、音頻和視頻效果。這些軟件的強大組合使動畫設計師能夠運用精密的制作來為觀眾創(chuàng)作出震撼而又真實的三維動畫作品。

三維技術與二維技術相比，主要優(yōu)勢有：第一，簡單的二維手繪傳統(tǒng)動畫制作會受天氣和季節(jié)的影響，而三維動畫技術則不然，并且它可以很容易地取得現(xiàn)實中無法獲得的鏡頭效果。第二，三維動畫比二維動畫更加容易制作和修改。三維技術依賴計算機完成，所有數(shù)據(jù)儲存在計算機內，運用時即可隨意調取。第三，電影中一些建筑爆炸、空難等大型場景鏡頭在現(xiàn)實中需要花很多資金才能拍攝完成，但是運用三維技術來實現(xiàn)這些效果，其成本要低得多，安全隱患和人力需求也減少了很多。

五、三維技術在動畫中的成功運用

成功將三維技術運用在動畫中的第一部動畫作品是好萊塢在1995年推出的《玩具總動員》，全片時長77分鐘。《玩具總動員》這部電影由皮克斯動畫工作室發(fā)行制作，是其皮克斯公司的代表作之一，也是三維電腦動畫發(fā)展歷程當中的一個很重要的里程碑，成功地讓三維動畫從理論變?yōu)楝F(xiàn)實，從實驗躋身到商業(yè)活動。皮克斯動畫工作室原本只是一個小小的動畫部門，但在1986年，史蒂夫·喬布斯以1000萬美元的價格收購了這個部門，經過一段時間發(fā)展到了現(xiàn)在規(guī)模。

三維電影動畫的發(fā)展只有幾十年的時間，發(fā)展的速度讓人驚嘆，三維動畫占據(jù)了現(xiàn)在電影市場的很大一部分份額，二維動畫反而有些沒落的趨勢。

《玩具總動員》之后很多三維動畫作品的成功推出，標志著三維動畫影片市場的繁榮。中國的三維技術起步較晚，最早將三維技術運用于實際的是工程建筑、商業(yè)產品宣傳等領域，這些行業(yè)對三維動畫制作效果需求不高，這也使得國內的三維動畫技術一直沒有得到快速提升，直到國外的優(yōu)秀三維動畫作品引入到國內，人們才認識到這一技術及行業(yè)的巨大潛力，很多的動畫人接觸并進入三維領域，制作出了具有中國文化特色的國產三維動畫片，如《大鬧天宮》，打開了三維動畫在國內的市場。

六、結語

總之，三維動畫技術制作出的效果是傳統(tǒng)動畫制作無法比擬的，三維動畫已經成為了動畫產業(yè)發(fā)展中不可或缺的一部分，在以后或將成為動畫產業(yè)的主流。

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作者單位：

江西服裝學院