動漫技術在天氣預報節目中的應用

金晨路 王 淞 開 麗

電視天氣預報節目的制作播出始于1980年7月，1993年3月1日開始出現由主持人播講天氣。進入21世紀，新媒體強勢興起，網絡獲取信息不受時間地點限制，成為了老百姓查詢氣象信息的一個重要途徑。一部手機就是一個媒體的時代真正到來，老百姓獲取信息的時間越發碎片化，隨時隨地獲取信息成為剛需。如果僅以原有的傳統媒體作為發聲途徑，顯然與老百姓對天氣預報的需求發展不匹配，因此設計一檔以新媒體為播出平臺的天氣預報節目迫在眉睫。南京市氣象局官方微博《南京氣象》連續兩年被評為南京政府官方網站的前十名，擁有100多萬粉絲，是南京市氣象部門發布氣象信息的一個優質渠道。新媒體不斷涌現，媒介生態的快速變化為氣象動畫的發展帶來了契機［1］。相比較文字而言，動畫能將報刊中的文字和簡單的插圖轉化為生動、富有沖擊力的視聽語言［2］。因此順應時代發展，我們設計了一檔動漫版天氣預報《南京微天氣》，一方面給同質化的天氣預報形式注入了一股新鮮空氣，為節目增添了可視性和趣味性，更符合新媒體平臺受眾年輕化的特點；另一方面填補了南京市氣象部門新媒體平臺無天氣預報節目的空白，有效擴大了氣象信息的傳播面，提升了南京氣象的影響力。

一、動漫版天氣預報節目的創作構思

研究數據顯示，2019年43%的中國新媒體用戶年齡為31-40歲，26-30歲的占比為29.53%，用戶整體年輕化。因此，在動畫設計上既要輕松活潑又不能過于幼稚。我們采用二維MG動畫和虛擬現實仿真3D動畫相結合的展現形式。虛擬現實技術的運用能夠更好的給人以身臨其境之感、使人切實感覺到氣象的效果；MG動畫，突出的是可愛溫馨輕松有趣的特點。兩種風格的結合，讓觀眾體會種不一樣的天氣預報，用的制作軟件主要有Maya，3D MAX,Auto CAD，Flash，PS，AI［3］。二維動畫和三維動畫的主要區別在于設計軟件及設計概念不同，而不是最后的影像呈現是否具有立體感來論定的。2D計算機動漫比較接近傳統的手繪動漫設計方式，將繪畫素描的一套設計流程全搬到計算機里來［4］；3D的計算機動漫的設計流程類似黏土動漫，其概念是來自于攝影及定格拍攝技術，由于被拍攝物體是在計算機內虛擬空間的立體模型，需要先設計人物模型及場景，然后再用虛擬攝影機拍攝，其間運用的概念眾多，包括了空間感、運鏡、景深、走位及聲光效果，所以動漫的設計過程像是在虛擬的片場中拍電影讓觀眾更直觀的理解天氣現象和天氣變化。

動漫版天氣預報節目以微博為播出平臺，是一檔日播節目。因此技術上要滿足制作流程簡單、操作使用方便，出現特殊情況在錄制現場即可隨意改動的節目特性，故采用圖片素材與動畫相結合的方式。圖片素材，如實況數據、指數信息、生活百科等用字幕機、非編配合播出，每天靈活更改，而動畫效果一旦設計完成，每天固定播出，一般不做臨時更改。具體設計如下：

（一）角色設計

動畫角色是猶如整檔節目的“主持人”，是串聯起節目的靈魂“人物”。在設計時考慮形象要簡潔大方且與氣象有關聯，因此我們設計了一個小水滴的形象。水無時無刻不存在于我們的大氣當中，對天氣現象的發生、發展、形成都起著至關重要重要的作用。由她來為觀眾講述天氣舞臺的風云變幻再合適不過了。

（二）板塊設置

根據以往從事氣象影視工作的經驗，將本動畫節目分為5段，包括：1、片頭，2、實況和預報，3、過渡動畫，4、氣象科普，5、片尾。本動畫時間序列包括：00：00-00：10，片頭（10s）；00：10-01：10，實況和預報（60s）；00：55-01：00，過渡動畫（5s）；01：00-01：30，氣象科普（20s）；01：30-02：05，片尾（5s）。

（三）動畫設計

天氣類型繁雜多樣，一年四季各具特點，不同天氣下人物表現也不盡相同。動漫版《南京微天氣》作為一檔日播節目，除文案之外，分鏡設計也相當重要［5］。我們根據天氣特征以及對動畫技術的了解，進行場景構思，對氣象信息的表現方式進行統籌規劃，總共設計了6個動畫模塊（99個動畫效果），分別包括：背景、天氣動畫、角色動畫、天氣圖標、節氣動畫、其他動畫。

背景：分別以春夏秋冬四季為背景，其中加入南京特色建筑，如夫子廟、紫金山天文臺、雞鳴寺、南京電視塔。

天氣動畫：包括晴天、大晴天、小雨、大雨、多云、陰天、小雪、大雪、霧霾、大風、冷空氣、雷電、冷暖氣團交匯。

角色動畫：進場打招呼、酷暑（滴汗）、小雨（打傘）、大雨（打傘）、天冷（發抖）、天熱（扇扇子）、晴天（戴草帽）、霧霾（戴口罩）、講解天氣（小博士）、穿衣服、防曬、戴口罩防護、喝水、戴墨鏡防曬。

天氣圖標：根據現有33種天氣符號設計可愛的天氣圖標。

節氣動畫：二十四節氣能反映季節的變化，指導農事活動，影響著千家萬戶的衣食住行，運用3D虛擬現實仿真技術，模擬24節氣氣象環境，從24節氣天氣特點，習俗角度制作24節氣科普動畫。

其他動畫：為了讓整部動畫連貫和完整，加入片頭、轉場、片尾動畫。天氣預報節目重點是預報，簡潔明了展現預報信息就可以了，設計午后天氣預報、未來三天預報兩個板塊。介紹實況天氣時常用到氣溫、降雨量、圖片等信息，故設計視頻窗口、氣溫柱、雨量筒、地圖動畫。

（四）后期合成

大洋D3-crysta非線性編輯系統可以處理如.avi、.mp4等的視頻文件和.png、.bmp等的圖片文件，但是無法打開AE動畫.aep工程文件，因此我們將制作的動畫保存為非編可識別的.png 的圖片串文件，屬性設置為大小為1080*1920，幀頻設置為每秒24幀，然后在非編中“素材管理”菜單中“采集圖片素材”，自定義名稱和所屬項，在格式設置中將編碼類型設定為大洋GIA，選取PNG序列的首幀文件，系統將自動查尋其尾幀，并記錄下生成視頻素材的總長，設置完畢后，可以直接點擊“開始”進行生成，生成的素材被直接添加到素材窗口中。這樣AE制作的動畫就可以變成視頻素材文件被大洋非編系統調用了。已有的動畫視頻素材可與其他視頻、圖文或音頻素材合成，使節目更加生動有趣。

二、二維動畫技術的應用

二維動畫短片創作是一項環節眾多、技術繁瑣的工作，分工極為細致。它是集合了繪畫、漫畫、電影、數字媒體、攝影、音樂、文學等眾多藝術門類于一身的藝術表現形式。二維動畫以平面設計為基礎，用動態變形效果呈現出要傳達的信息、文字、圖像，能夠將復雜枯燥的知識進行可視化呈現，給觀眾更加直觀、有趣、易懂的印象。在具體創作過程中，動畫的創作過程和技術特點可能有所不同，但其基本規律是一致的。特別是在動畫發展過程中積累下了完整的制作流程、豐富的創作經驗和必要的制作工具，形成了良好的技術制作系統。下面結合動畫具體制作環節，將使用到的制作步驟進行詳細的說明。

1.在SAI繪圖軟件中設計人物及天氣元素的原型。操作如下：SAI新建文檔然后用筆刷選擇筆刷大小和深度，在顏色版面選擇顏色，連接手繪板進行繪圖。利用油漆桶進行填色，Ctrl+S另存文件為jpg格式。

2.在Photoshop圖像處理軟件中將角色原型以鋼筆工具描邊填充變為有圖層的矢量圖，方便動畫的制作。操作如下：photoshop新建文檔，導入sai中的原稿，在原稿上新建圖層，利用鋼筆工具將原稿繪制成矢量圖，將身體、頭部、物件分圖層繪制并Ctrl+S保存為psd格式。天氣也是分層利用鋼筆工具做。

3.將分圖層的角色導入至AE動畫特效引擎中利用圖層來制作人物及天氣元素動畫。操作如下：在AE中導入帶圖層的人物和天氣的PSD文件。將人物的文件拖入編輯面板，雙擊人物動畫，會出現分圖層的素材，利用定位工具將移動的點釘好，然后調節時間，調節關鍵幀。

將天氣的文件拖入編輯面板，利用位移的關鍵幀移動素材，再點擊Particle工具，給天氣安裝上天氣特效，比如下雨、下雪等，再給文件添加遮罩，選擇顏色選擇透明度。

4.在AE中制作具象型的MG動畫。具體操作如下：打開AE軟件，在程序面板左上角File里的new project，創建項目，在project面板中找到create a new Compostion 創建新的視頻序列，在Compostion Setting 里編輯視頻序列的分辨率、幀率、序列時長以及背景顏色。創建完成后軟件界面出現視頻面板。然后，雙擊project面板，進入導入文件界面，將需要的文件導入到軟件工程文件中，導入完成后將素材拖入到視頻框中，就可以進行動畫創作。

以“刮風”動畫為例，操作如下：默認設置下在軟件的左上方點擊鋼筆工具，然后在視頻界面上繪制出自己需要的風的素材，在stroke屬性下將線條粗細數值設置好，將fill屬性調成none數值。調整完畢，畫面中會出現風的線條，在軟件下面的comp界面里的shape layer，點擊箭頭，打開屬性界面中的add點擊trim path，創建完成后進入到trim paths 屬性下調節start 和end的關鍵幀位置，使畫面中的線條呈現出風的效果，然后通過使用ctrl+d復制shape layer，然后將復制出來的多個圖層的素材進行位置和角度地調整，直到畫面呈現出風的效果，使用空格鍵可以播放預覽。

三、三維動畫技術的應用

三維動畫，即指立體的動畫。本項目將VR虛擬現實技術與三維動漫制作相結合,實現對三維建模制作系統、動漫技術、VR 設備以及網絡技術的有機結合,進而為三維動漫的發展提供了交互的虛擬環境大大地提髙了系統的可操作性,優化了參與感。三維動畫技術的應用，可以模擬復雜的自然現象，如塵土飛揚、衣物飄動、水流等，給觀眾一種身臨其境的感受。相對于傳統實拍的創作理念，三維動畫不受限于天氣季節因素,極大地提高了動畫的逼真度和準確性,減少了時間和資金的投入，極大地提高了工作的效率。

用計算機制作三維動畫基本上分為建模、賦材質和貼圖、骨骼蒙皮、三維故事版（Layout)、動畫效果設置、架設燈光和攝影機、渲染等步驟。該項目運用的主要技術更加針對氣象動畫的科普性，其主要差別在于，省去渲染的后期處理，包括顏色處理和后期特效，轉而將重心放在環境構建和物理參數的調整上，通俗地來講即是通過犧牲一點藝術風格來增加環境、節氣特征的真實性。

三維動畫技術流程為基底，擴展為4個主要技術部分：概念圖創作、虛擬現實場景構建、物理環境調整和音樂、音效編輯與剪輯。《南京微天氣》節目運用三維動畫技術制作了24節氣系列動畫，下面結合動畫具體制作環節，將使用到的制作步驟進行詳細說明。

（1）概念圖創作：由圖畫和文字構成，這一技術重點在于將文字信息視覺化，同時奠定動畫場景整體基調，體現創作者的設想及藝術風格。設計實現如下：

a.網絡搜集二十四節氣文字資料，整理有節氣特征的關鍵詞。

（節氣資料）

b.繪制場景氣氛圖。

（氣氛圖）

c.依據文案資料繪制概念圖，并確定機位和畫面文字（不確定燈光）。

（2）虛擬現實場景構建：區別于三維動畫場景構建技術，后者僅僅是表達分鏡或概念圖中的環境氣氛和細節，而虛擬現實場景的構建更注重于模擬和仿真，其真實性、精確性和無限的可操縱性也被廣泛應用于科普領域。設計實現如下：

a.使用虛擬現實軟件繪制與概念圖匹配的地形。

b.豐富景觀多樣性，以中國為區域，取不同的環境地貌，一一與二十四節氣配對。

c.制作與環境地貌匹配的植被模型，并賦予地貌事件材質。

d.搭建虛擬現實場景并建立虛擬攝像機。

（場景對比）

e.確立虛擬攝像機機位，確定虛擬攝像機模擬的焦距、畫幅等參數，并構建虛擬攝像機的行進軌道；

（攝像機參數）

（3）物理環境調整：該技術與虛擬現實場景構建技術同樣需要數據和文字信息為依托，講究真實性，有利于氣象動畫的科普。設計實現如下：

a.并聯使用高級環境和物理天光進行色彩調整；使用高級環境調整畫面的色彩影響，包括：天光參數、色調參數、霧氣參數以及攝像機濾鏡等等；創建物理天光模擬晝夜變化24小時變化。

b.構建季度變化，通過調整氣象飽和度，空氣的稠密度來達到模擬效果。

c.模擬天氣現象如刮風、下雨、積雪等來彌補季度差異對于表現二十四個節氣的局限性。

d.再次調整畫面色彩，彌補模擬環境帶來的畫面藝術感缺失。

（4）音樂、音效的編輯與剪輯：數字音頻技術，通過音頻編輯軟件，將數字信號進行加工處理，包括：編輯、合成、混響、剪輯等等，使聲音效果可以更具代表性，更符合每一節氣特征，更有力地烘托主題氣氛。

a.使用音效素材庫搜索具有表現節氣的音效，諸如：雨聲、風聲、雷聲、蟬鳴、貓頭鷹叫聲等。

b.使用音頻制作軟件構建軌道，并合成數字音頻和音效，制作完成原創音樂。

c.剪輯音樂使其符合動畫畫面的運動感。

四、動漫設計制作案例分析

每日的天氣預報節目，制作人員根據編導給的文案，在上述設計的6大模塊，99個動畫效果中選取所需動畫進行合成，用可視化的方式做“知識翻譯”，舉例說明：

場景：“夏日炎炎，走在戶外熱得汗流浹背”。我們可以在背景模塊中選取“夏天”，在天氣動畫模塊中選取“太陽暴曬”，在人物動畫模塊中選取“流汗”，將三條視頻素材拖動到非編故事版中，合成效果如圖：

五、結束語

動漫版天氣預報節目，打破傳統天氣預報形式同質化的缺點，寓教于樂，豐富了氣象節目的表現手段，同時大大降低對專職主持人的依賴，縮短節目制作時間，使遇到突發性災害性天氣時第一時間制作發布電視天氣預報節目成為可能。總之，動漫版天氣預報節目進一步豐富了氣象服務產品，增加了天氣預報節目的創新性和趣味性性，拉近了知識傳播者與受眾之間的距離，讓科學更好地服務大眾。