數字技術與皮影藝術相結合的應用研究

董曉黎 張冬雪

摘? 要：將設計好的皮影成品與數字技術相結合，借助計算機技術創建皮影的藝術效果。探索匹配動畫特征的運動方式方法，是數字皮影動畫面臨的主要難題。為此，提出將繪制好的分鏡頭劇本和綁定好的皮影人物及背景，運用數字皮影動畫技術創建皮影角色動作庫、皮影角色模糊與投影效果生成方法，進而設計出一套動畫自動生成機制和相關系統。達到提高數字皮影動畫制作效率和降低制作成本的目的。既為動畫制作及相關科研人員提供一系列可實現傳統皮影效果的動畫制作方法，又可為“數字皮影”動畫短片創作提供重要參考價值。

關鍵詞：數字技術；皮影藝術；動畫藝術

中圖分類號：TP39? 文獻標識碼：A? 文章編號：2096-4706（2023）23-0166-05

Application Research on the Combination of Digital Technology and Shadow Puppetry Art

DONG Xiaoli， ZHANG Dongxue

（Jilin Animation Institute， Changchun? 130012， China）

Abstract： Combine the designed shadow puppetry products with digital technology， and use computer technology to create artistic effects of shadow puppetry. Exploring motion methods that match animation features is the main challenge faced by digital shadow puppetry animation. To this end， it is proposed to create a shadow puppetry character action library using digital shadow puppetry animation technology， create a shadow puppetry character blur and projection effect generation method， and then design a set of animation automatic generation mechanism and related systems based on the drawn split shot script and bound shadow puppetry characters and backgrounds. To achieve the goal of improving the efficiency of digital shadow puppetry animation production and reducing production costs. It not only provides a series of animation production methods that can achieve traditional shadow puppetry effects for animation production and related researchers， but also provides important reference value for the creation of “digital shadow puppetry” animation short films.

Keywords： digital technology; shadow puppetry art; animation art

0? 引? 言

中國皮影藝術是我國民間工藝美術與戲曲巧妙結合而成的獨特藝術品種，是中華民族藝術殿堂里一顆璀璨的明珠，也被譽為“電影的先驅”，包含光影、美術、舞蹈、雕刻、說唱等表演藝術[1]。皮影藝術擁有與眾不同的“文化基因”，它巧妙地融合了豐富的社會文化內容與獨特的藝術表現形式[2]。兩者的有機結合使數字皮影藝術更加鮮活燦爛。隨著我國文化產業的迅猛發展，動畫產業在當下所有產業的發展過程中具有很高的文化價值。因此，將數字技術與皮影藝術相結合必將創造出更具新時代特征的藝術形式，推動國家動畫產業的發展和藝術文化的傳播。

1? 皮影骨骼動畫的設計與制作

1.1? 皮影骨骼動畫技術

數字皮影骨骼動畫技術是指在傳統骨骼動畫的基礎上，通過分析皮影戲表演及皮影角色運動而提出的適用于數字皮影動畫制作的骨骼動畫技術，使得人們可以借此創作皮影動畫作品或在虛擬空間中進行皮影戲表演[3]。此項技術的應用可顯著提高皮影動畫的制作效率，加快國家動畫產業發展的腳步。

1.2? 皮影骨骼動畫的設計方法

傳統皮影戲的制作需要手工炮制每一個皮影人物，并且需要有豐富經驗的表演者進行表演。這種方式雖然有很高的藝術價值，但卻存在制作成本高、表演人員數量和表演質量不足等問題。隨著數字技術的發展，這些問題慢慢得到了解決，數字皮影應運而生。

1.3? 皮影骨骼動畫的制作流程

黑龍江省民族博物館現有館藏皮影數千件，這些都是極為珍貴的皮影文物，迫切需要進行搶救性的保護、修復，需要進行數字化保護和跟蹤性研究[4]。皮影骨骼動畫借鑒了皮影戲的制作方法和理念，將其應用到現代動畫制作之中。但是皮影骨骼動畫的制作流程也大不相同。首先是前期準備工作，包括故事構思、人物設計、場景設計。其次是制作流程，包括繪制骨骼、制作皮影、綁定骨骼和皮影、設定動畫關鍵幀。最后是后期制作，包括編輯、剪輯、渲染和輸出，生成最終的動畫視頻。

總的來說，皮影骨骼動畫制作與傳統2D動畫制作有很多相似之處，但在細節處理上卻有很大的不同。通過皮影骨骼動畫的制作，我們可以更好地傳承和發揚中國的傳統文化，同時也能夠為現代動畫制作提供新的思路和方法。

2? 皮影人物動畫的數字化制作

數字皮影是通過電腦技術將傳統皮影戲中的人物形象數字化，使用投影儀在屏幕上進行表演。這種方式不但省去了手工制作皮影人物的煩瑣，而且可以對表演進行更加精準的控制。在骨骼動畫中，關節不僅是連接皮影各部分的重要節點，還可以帶動皮影角色各部位的運動，起到連接及帶動的作用。在骨骼動畫中，關節通常被模擬為球鉸，因此其活動范圍沒有限制[5]。此外，還可以通過音頻效果和動畫特效增強數字皮影戲的表演效果，從而更好地吸引觀眾的注意力。

2.1? 皮影骨骼動畫的設計與制作

皮影骨骼動畫的設計與制作是將皮影動畫的制作與Moho及Photoshop等軟件相結合。分析、總結傳統皮影角色的運動特點，設計一個數字皮影動作庫，實現數字皮影動畫自動生成。

2.2? 皮影人物動畫的數字化制作流程

通過數字化應用制作皮影人物動畫包括以下步驟：

1）設計皮影人物的基本造型和關鍵部位分解，如圖1所示。

#皮影人物形狀和動作設計

2）利用計算機繪圖軟件繪制皮影人物的輪廓并填充顏色，使其每一部分的運動相對獨立，如圖2所示。

#計算機繪圖軟件，繪制皮影人物的輪廓線和填充色塊

class Graphicssoftware：

def drawShape（ self， shape ） ：

#繪制皮影人物的輪廓線和填充色塊

Pass

3）將繪制好的皮影人物導入動畫制作軟件中，再添加關鍵幀，制作動畫效果，如圖3、圖4所示。

#動畫制作軟件，添加關鍵幀和中間幀，制作動畫效果

class Animation Software：

def importshape（self， shape） ：

#將皮影人物導入動畫制作軟件

pass

def add Keyframe（ self ， shape， time ） ：

#在指定時間添加關鍵幀

def add Tween（self， start Shape，end Shape， start Time，end Time ） ：

#在指定時間區間添加中間幀

def play Animation（ self） ：

#播放皮影人物動畫

Pass

4）根據皮影表演中各情節要求附加指定音樂。

#添加音效和配樂

class Sound Effect：

def add Sound（ self， sound） ：

#添加音效

pass

class Background Music：

def add Music（self ， music） ：

#添加配樂

Pass

5）輸出皮影人物動畫，將文件格式定義為視頻格式，方便后續的存儲和播放。

#輸出皮影人物動畫為視頻格式

class Videooutput：

def exportVideo（self， animation ） ：

#將皮影人物動畫輸出為視頻格式

Pass

6）根據設計要求有選擇地添加觀眾和皮影人之間的互動環節，如輕觸屏幕使其運動、播放聲效等，如圖5所示。

#添加交互式功能

class InteractiveFunction：

def addControl（self， control ）：

#添加交互式控制功能

Pass

2.3? 皮影人物動畫的數字化制作特點

皮影人物動畫的數字化制作既有效地保留了傳統皮影的藝術風格，同時又融合了現代數字技術的時代技術特征，使生成的作品更加逼真生動。首先，對皮影人物三維建模的構建，使得角色形象趨于多樣化，形式各異的模型形態加上豐富多彩的顏色使用大大增加了視覺沖擊力，提高了視覺效果。其次，制作過程中的隨時修改和調整也提高了制作的效率和質量。最后，數字化制作還有效解決了傳統皮影藝術存在手工操縱、操作困難，且易受氣候限制等多方面的問題。

3? 數字皮影角色動畫技術

數字皮影角色動畫技術是一種結合傳統皮影戲和現代計算機技術的新型動畫制作技術。它采用數字化的方式對傳統皮影戲中的角色進行建模和動畫制作，實現了傳統皮影戲中所不能完成的特效和動作效果，同時保留了傳統皮影戲的文化特色和藝術傳承。

3.1? 表現形式

數字皮影角色動畫技術是一種結合傳統皮影戲和現代數字技術的新型動畫技術。其主要特點是運用計算機生成的模型來替代傳統皮影人物，從而實現更為靈活、多樣的表現形式。數字皮影角色動畫技術可以通過電腦軟件對數字化的皮影角色進行動作設計，包括肢體運動、面部表情等，并可進行光照、材質、特效等方面的處理。這種技術在電視動畫制作、電影特效制作、游戲開發等領域得到了廣泛的應用。同時，數字皮影角色動畫技術也保留了傳統皮影文化的精髓，能夠使觀眾感受到傳統文化與現代科技的完美結合。

3.2? 制作方法

數字皮影角色動畫技術的制作首先是搜集和研究皮影戲表演資料，將各種皮影角色的骨骼模型進行劃分。例如：三點控制骨骼、五點控制骨骼、四足動物骨骼等。在研究的基礎上對上述幾種骨骼類型進行分析，并總結出幾類主要骨骼類型進行實際研究與應用。通過對傳統皮影角色運動的分析和模擬，將數字皮影骨骼動畫抽象為相對于整體的二維運動，并與Toon Boom、Anime Studio等軟件相結合，提出一個適用于數字皮影二維運動的解決方法。同時，設計一個皮影角色動作庫，實現皮影角色動畫的自動生成。

3.3? 實現過程

數字皮影角色動畫技術的實現過程如下：

1）采集皮影戲中的人物形象和動作，通過3D掃描等技術對其進行數字化。

2）使用計算機軟件對數字化的皮影角色進行建模、貼圖、綁定等操作，使其具備動畫制作所需的各種屬性。利用計算機動畫軟件相應技術（包括關鍵幀動畫、路徑動畫、物理仿真等多種動畫技術）進行動畫制作。

3）根據需要對數字皮影角色進行后期處理，例如添加特效、調整色彩等。這是數字皮影角色動畫技術的基本操作步驟，在具體的制作過程中也可以根據不同情況進行相應的調整，如圖6所示。

4? 數字皮影場景動畫技術

4.1? 研究分類

場景動畫技術研究分兩個方面。一是因幕布導致的皮影角色半透明模糊效果。在傳統皮影戲的制作過程中，模糊和變形的效果是通過幕布及燈光的雙重作用而產生的，這種效果也是我國傳統皮影戲表演中的一大特色。本課題通過投射法、陰影圖法以及高斯模糊的組合，以視覺效果作為研究基礎，提出一個適用于數字皮影動畫的模糊變形效果模擬方法。二是皮影戲表演過程中的特技表演，如火焰、煙霧、閃電等。本課題以粒子系統作為數字皮影特效動畫的研究基礎，粒子系統在模擬不規則舞臺運動時有實時性好、效果真實、可控性強的優點。這使得數字皮影的制作更加精細化。

4.2? 應用前景

現如今皮影人物動畫的數字化制作已經被廣泛使用。在電視、電影、游戲等領域極為常見，尤其是在動畫電影領域，皮影人物動畫的數字化制作已經成為電影表現力的重要創作手段。在國外，也有一些影視作品運用了皮影元素，如《花木蘭》《功夫熊貓》《功夫熊貓2》等。美國的好萊塢也十分重視皮影藝術，影片《功夫熊貓2》的片頭部分，就是運用皮影和剪紙元素制作而成的[6]。其次，數字皮影的出現，不僅大大降低了制作成本，還使越來越多的年輕人參與到皮影藝術的創作和表演中來。未來，皮影人物動畫的數字化制作將會有更廣泛的應用，可以為傳統文化的保護和傳承做出巨大貢獻，同時也可以給數字娛樂產業帶來更多的機會和發展空間。總之，皮影人物動畫的數字化制作是一種創新的藝術形式，它不僅繼承了傳統文化，也融合了現代科技，具有廣闊的應用前景和發展空間。

5? 結? 論

藝術的成長需要創新創造，故步自封和墨守成規必將遭到社會的淘汰。新時代背景下，數字技術為傳統文化藝術的保護、傳承和發展提供了新的途徑和思路。同時，數字皮影戲也為傳統皮影藝術賦予重生的機會，能夠讓更多的人接觸和喜愛這項古老而神奇的藝術形式。皮影藝術與數字技術的研究和探索還有很長的路要走，以后的研究也會在此基礎上繼續深入挖掘，使中國動畫與中華民族藝術重新煥發光彩。

參考文獻：

[1] 謝延楠.皮影藝術與動畫結合的現狀及發展探究 [D].沈陽：沈陽師范大學，2013.

[2] 許潔.皮影戲數字動畫技術的研究 [D].西安：西安工程科技學院，2006.

[3] 列夫，蔡建平.數字皮影戲骨骼動畫技術的研究與應用 [J].計算機工程與設計，2013，34（1）：241-246.

[4] 劉派.視覺重構：文化遺產的數字化重構 [M].北京：清華大學出版社，2016.

[5] 袁會杰.骨骼動畫技術的研究與實現 [D].成都：電子科技大學，2011.

[6] 王海寧.中國皮影藝術傳媒化生存現狀研究 [D].保定：河北大學，2013.

作者簡介：董曉黎（1983.02—），女，滿族，遼寧桓仁人，副教授，學士學位，研究方向：剪紙動畫；張冬雪（1994.12—），女，漢族，吉林長春人，助教，碩士，研究方向：藝術設計。

收稿日期：2023-03-28

基金項目：2020年度吉林省教育廳人文社科研究項目（JJKH20211358SK）；2019年度吉林動畫學院社會科學研究項目（2019007）