導語：如何才能寫好一篇計算機動畫制作技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關鍵詞] 計算機動畫 電影 軟件 造型

一、概述

計算機動畫是計算機圖形學和藝術相結(jié)合的產(chǎn)品，計算機動畫已廣泛應用于影視特技、商業(yè)廣告、虛擬現(xiàn)實、游戲制作、教育等各個領域。1982年，迪斯尼推出第一部計算機動畫電影一Tron(《電腦爭霸》)。世界電影史上《泰坦尼克號》的成功很大程度上歸功于計算機動畫的大量運用。

二、計算機動畫的生物學基礎

計算機動畫是指采用圖形與圖像的處理技術，借助于編程或動畫制作軟件生成一系列的景物畫面，其中當前幀是前一幀的部分修改。人眼是重要的成像裝置，視覺暫留效應是電影中計算機動畫得以應用的生物學基本條件。實驗證明：動畫和電影的畫面刷新率為24幀／秒，即每秒放映24幅畫面，則人眼看到的是連續(xù)的畫面效果。計算機動畫是采用連續(xù)播放靜止圖像的方法產(chǎn)生物體運動的視覺效果。

三、制作電影計算機動畫的軟件和硬件

計算機動畫的制作基本包括立意、編寫腳本、編寫故事板、建立人物模型、配音、計算機動畫制作、剪輯等，最終都要利用制作動畫的軟件和硬件才能完成。

在電影計算機動畫的制作中，SGf的超級圖形工作站是最好的三維硬件平臺，它具有強大的圖形圖像處理能力。Softimage3D、MAYA、Flint等軟件在SGI臺上可以發(fā)揮最好的性能。雖然PC平臺已成為計算機動畫制作的工具，但SGI仍然是高端運用的主要平臺。

只有高性能的硬件平臺還不夠，電影中逼真的計算機動畫還是要利用功能強大的三維圖像軟件來實現(xiàn)。工作站級的圖形圖像處理軟件有Softimage、Alias／WavefrontSoftimage 3D是Softimage公司出品的三維動畫制作軟件。《侏羅紀公園》中身手敏捷的速龍、《閃電悍將》中閃電俠飄蕩的斗篷，都是利用Softimage3D來制作的。

MAYA有更大的可控制性和可操作性。MAYA在建模、渲染、場景和數(shù)字角色的制作等方面都非常方便。它采用Obiect orientedC++code整合OpenGL圖形工具。MAYA的核心技術是MEL Scripting和Command語言。

在其他國家Houdini是一個使用頻率很高的計算機動畫制作軟件。Houdini的強大功能在于它的變形球系統(tǒng)和粒子系統(tǒng)。此外還有3DsMax、LIGHTWAVE3D軟件等。

四、電影中計算機動畫的分類

按照制作的基本技術計算機動畫可以分為關鍵幀動畫、運動捕捉動畫和計算動畫。關鍵幀動畫是通過定義動畫的起始幀和結(jié)束幀，通過計算機的軟件計算出中間幀，通過定義直線的或者曲線的運動的路徑來定義中間幀。運動捕捉動畫是通過在演員身體的各部分安裝發(fā)光物體，多部攝影機同時拍攝演員在指定范圍內(nèi)的動作，再經(jīng)電腦系統(tǒng)分析光點的運動，進而產(chǎn)生計算機動畫角色的運動模型。計算動畫是運用運動學中的正求或反求的原理從已知運動的起始位置去確定運動的結(jié)束位置，或給出運動的結(jié)束位置，再給定運動的速度、方向和一定的運動的級聯(lián)關系，來求出運動的起始的位置。

五、電影中計算機動畫面臨的問屬與解決方案

1．運動的視覺感知問題

電影是通過觀眾的各種感觀，主要是通過視覺信息的獲得而產(chǎn)生對運動的感知效果。物理學中的速度、加速度、慣性、質(zhì)量、重量、作用力與反作用力，光學中的明暗、陰影、光的折射與反射，動力學中運動的級聯(lián)關系、自由度的控制；生物學中生物受到一定的刺激后的本能反映、面部表情、行為舉止，對其心理思維的感知，與聲音的模擬、合成與運動同步性的處理等的綜合效果，會給觀眾以一個綜合的感知效果，制作計算機動畫時，必須考慮到這些視覺感知的問題，才能獲得更逼真的效果。

2．計算機動畫的造型方法

在計算機動畫造型時涉及正向運動學、逆向運動學、動力學、彈性理論、流體動力學等學科。在計算機動畫設計中，人體造型是非常復雜的問題。人體的自由度在200個以上。人的肌肉形狀非常復雜，且隨人體的運動而變形，softimage軟件提供了很強的元球造型和動畫功能?？梢暂^好的解決人體造型方面的問題。動畫軟件Maya、Softimage和Alias／Wavefront都提供正向運動學和逆向運動學的動畫設置方法。Maya是一個面向角色動畫的軟件，Softimage有一個設置關節(jié)動畫的模塊Actor。在計算機動畫中，建立有真實感的運動物體并保持對其運動的精確控制是很難的，一般在運動的復雜度和可控性進行合理的取舍。

3．計算機動畫的制作成本和制作周期

計算機動畫是一項非常高投入的制作。世界著名的數(shù)字工作室Digital Domain公司，用了300多臺SGI超級工作站，50多個特技師夜以繼日制作《泰坦尼克號》中的計算機動畫，用了一年半的時間才完成。利用一些PC而不是工作站制作一些簡單的動畫過程，利用一些NT板的三維圖形軟件，建立一些可以重復利用的圖形、圖像、材質(zhì)、光源、運動部件、角色、表情、自然景觀的模擬資源庫可以適當降低制作的成本，減少重復性的勞動，提高資源庫元件的利用效率，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。

篇2

關鍵詞：動畫，計算機動畫，多媒體，視覺設計

 

計算機動畫產(chǎn)生于20世紀60年代初，至今已有40多年的歷史，但目前人們對計算機動畫還存在一些誤解和偏見，如“計算機動畫就是Flash”，“包含了高難度技術的計算機動畫才是好的計算機動畫”等。本文介紹了計算機動畫及其分類，重點闡述了計算機動畫中的技術與藝術及其間的關系。

一、計算機動畫的定性

當人們看到一件物體時，即使它馬上消失了，它在人的視覺中還會停留大約十分之一秒的時間，這就是“視覺暫留”現(xiàn)象?？萍颊撐摹Ｒ簿褪钦f，當圖像序列中的一幅幅獨立圖像按照一定的速率連續(xù)播放時，人的眼睛會把每幅不同的畫面連接起來，在我們腦中產(chǎn)生物體在“運動”的印象。所以，動畫是利用視覺暫留現(xiàn)象，使圖像序列中的一幅幅靜態(tài)圖像在人的眼前呈現(xiàn)出的連續(xù)運動的畫面?？萍颊撐摹Ｋ^計算機動畫是指利用計算機產(chǎn)生圖像序列中的一幅幅靜態(tài)圖像，并且用計算機控制動畫的播放。

二、計算機動畫的分類

計算機動畫發(fā)展到今天，己經(jīng)產(chǎn)生了多種類型，從不同的角度可對其進行不同的分類：從應用的角度，計算機動畫可分為動畫片、游戲動畫、信息傳播動畫、教學動畫、裝飾動畫等；從流通角度，計算機動畫可以分為網(wǎng)絡動畫和非網(wǎng)絡動畫；從制作角度，計算機動畫可以分為人機動畫、機制動畫、編程動畫；從視覺角度，計算機動畫可以分為平面動畫(二維動畫)和立體動畫(三維動畫)；從圖像格式角度，計算機動畫可以分為位圖動畫與矢量動畫；從制作軟件角度，可以分為FLASH動畫、3DSMAX動畫、MAYA動畫等等。

三、計算機動畫中的技術與藝術

計算機動畫蘊含著極強的技術性和藝術性?？萍颊撐?。從技術層面上講，它是計算機的應用技術，如：計算機建模技術、圖形圖像處理技術、音頻視頻處理技術、特效制作技術、后期合成技術、編程技術，等等。從藝術角度上講，它可以是文字的藝術、繪畫的藝術、動作的藝術、音樂的藝術、創(chuàng)作的藝術等等。

（一）計算機動畫的技術性

無論是哪一種計算機動畫的制作，都要有相當?shù)募夹g作為基礎。這種技術首先體現(xiàn)在對計算機動畫設計軟件和硬件的駕馭能力上。由于計算機動畫制作所涉及的軟件與硬件非常多，而且這些軟硬件處于不斷更新?lián)Q代之中。企圖輕輕松松很快熟練掌握這些技術是不容易的。

1、硬件上的難點

熟悉各種硬件的性能、找到不同硬件的最佳組合、熟知硬件間的兼容、熟練使用多種計算機硬件、了解不同硬件功能的差別、實現(xiàn)硬件之間的功能互補及資源共享等。要解決這些難題除了理論上的分析，更需要長時間的實踐。

2、軟件上的難點

就軟件而言，其種類也非常繁多，有綜合型的也有專業(yè)型的；有音頻視頻的，也有圖像和動畫的；有平面的也有立體的；有靜態(tài)的也有動態(tài)的，有菜單命令控制的，也有腳本語句或編程實現(xiàn)的。要熟悉各種軟件的操作和使用，需要長時間的練習，尤其對于利用腳本語句或編程實現(xiàn)的計算機動畫，要經(jīng)過對計算機語言方面進行專業(yè)地學習才能夠掌握。

不僅如此，計算機動畫制作除了必須具備豐富的形象思維能力外，還必須具備敏捷的理性思維能力，這種能力貫穿于計算機軟硬件的操作及動畫角色、場景設計的流程控制上。因此，只有熟練掌握計算機動畫設計所需要的技術，才能保證計算機動畫制作的質(zhì)量和效率。

（二）計算機動畫的藝術性

動畫是一門藝術，正如動畫大師宮崎駿曾這樣評論動畫藝術,他說:“我看到了動畫的制作是何其慎重且值得珍惜的事業(yè)……動畫是一個如此純粹、素樸，又可讓我們傾注想像力以表達的一門藝術……它的力量不會輸給詩、小說或戲劇等其他藝術形式。”計算機動畫是利用計算機技術進行視覺設計和聽覺設計的藝術。視覺設計是針對眼睛官能的主觀形式的表現(xiàn)手段和結(jié)果。計算機動畫中有“畫”、有“音”、有“動”，它是“畫”的藝術、“音”的藝術、“動”的藝術。畫面中的色彩、線條、形體、構(gòu)圖即是“畫”的藝術；音樂中美妙的節(jié)奏、韻律即是“音”的藝術；正如英國動畫大師諾曼·麥克拉倫(Norman Mclarlen)說:動畫是“畫出來的運動”的藝術，計算機動畫中動作設計、鏡頭的變化、角色的安排、場景的布置及轉(zhuǎn)換、動畫物體變化的快慢速度的處理，即是“動”的藝術。計算機動畫通過文字、圖像、聲音、動作等多媒體準確地傳達信息，體現(xiàn)出計算機動畫的藝術性，同時也展現(xiàn)出視覺設計和聽覺設計的魅力。

在創(chuàng)作手法上，計算機動畫也體現(xiàn)出它獨特的藝術性。計算機動畫經(jīng)常運用夸張、幻想、變化、虛構(gòu)、神似等手法來反映人們的生活、理想和愿望,并且能產(chǎn)生非常強烈、奇趣、出人意料的銀幕視聽效果,給人予的強烈的感染力和影響力。另外，計算機動畫的風格也是其藝術性的體現(xiàn)?；蚣毮仭⒒虼肢E、或幽默、或嚴肅、或現(xiàn)代、或民族…不同的風格給人以不一樣的藝術感受和回味。

（三）計算機動畫技術和藝術的關系

技術和藝術是計算機動畫不可或缺的兩個方面，二者并非相互對立的而是相輔相成，貫穿于動畫制作的始終。例如，計算機動畫中出現(xiàn)什么樣的畫面構(gòu)成是藝術的問題，如何出現(xiàn)這樣的畫面構(gòu)成是技術的問題；計算機動畫中應該出現(xiàn)什么樣的動作是藝術的問題，如何出現(xiàn)這樣的動作是技術的問題；技術是藝術表現(xiàn)的基礎和前提，藝術是技術實施的目的。忽視計算機動畫的技術，就不能實現(xiàn)預期效果；忽視計算機動畫的藝術，便會遏制藝術的追求，削弱計算機動畫的感染力和價值。所以，計算機動畫中的技術和藝術應和諧互融、完美結(jié)合，才能充分展現(xiàn)計算機動畫的無限魅力和價值。

四、計算機動畫的鑒賞

計算機動畫的鑒賞可分為：技術鑒賞、藝術鑒賞、功能鑒賞。所謂技術鑒賞，是指欣賞時主要著眼于動畫的技術運用效果。如建模的精細程度、圖像處理的品質(zhì)、音頻視頻的同步性、程序控制的精確性與流暢性等；所謂藝術鑒賞，是指對動畫的審美進行的鑒賞。如畫面的美感、動作的表現(xiàn)、音樂的運用、鏡頭的變化、角色的安排、場景的布置及轉(zhuǎn)換、情節(jié)的設計、創(chuàng)意的表現(xiàn)、藝術風格等；所謂功能鑒賞，是品評動畫的功能是否完美。如動畫的導航功能(按鈕鏈接、鼠標跟蹤、界面設計)、表現(xiàn)功能(演示效果)、表述功能(文本描述)、測試功能(學習效果的測試，常見于多媒體課件類動畫)、多媒體控制功能(聲音、動畫的播放及交互性)等。

五、后記

計算機動畫既是一門技術，也是一門藝術。計算機動畫的制作技術是值得專業(yè)人士終身研究的，計算機動畫的藝術魅力也是值得動畫制作者畢生追求的。它是一個博大精深、豐富多彩的專業(yè)門類。只有精湛的技術和卓越的藝術完美結(jié)合，才能產(chǎn)生魅力無窮的計算機動畫。

參考文獻 ：

[1]王宏建,袁寶林.美術概論[M]. 北京:高等教育出版社,1994:1-65

[2]吳冠英.動畫美術設計[M].北京:高等美術出版社,2001.4:13-25

[3]孫立軍,李捷.現(xiàn)代動畫設計大全[M].石家莊:河北美術出版社,2001.7:5-8

[4]吳起.3DSMAX4精彩范例制作[M].北京:北京希望電子出版社,2001.6:32-45

[5]李顯,周進.數(shù)字影視后期制作高級教程[M].北京:中國青年出版社,2001.2:52-68

[6]趙子仁.Animato:Pr電腦動畫的活動畫面制作技術[M].北京:電子工業(yè)出版社,2000.6:8-12

[7]苑玉峰.分形幾何與分形藝術.中國圖像圖形[J],2001.3:35

[8]索曉玲.動畫影片畫面欣賞[M].北京:北京廣播學院出版社,2003:7-8

[9]孫立軍.影視動畫影片分析[M].北京:海洋出版社,2006,6:2-56

篇3

關鍵詞:計算機動畫;二維和三維;現(xiàn)代電影;藝術實踐;新影視文化

中圖分類號:J218.7

文獻標識碼:A

文章編號1005-5312(2010)08-0060-01

一、關于計算機動畫

原始意義上的動畫是指:以一定的速度連續(xù)播放一些靜止畫面時,人類因“視覺暫留”的特性產(chǎn)生錯覺,可以清楚的看到一個角色的動態(tài)或是一個活靈活現(xiàn)的畫面。

計算機動畫是指采用圖形與圖像的處理技術,借助于編程或動畫制作軟件生成一系列的畫面,其中當前幀是前一幀的部分修改。計算機動畫采用連續(xù)播放靜止圖像的方法產(chǎn)生物體運動的效果。

計算機動畫的關鍵技術體現(xiàn)在計算機動畫制作軟件及硬件上,它的制作軟件目前很多,不同的動畫效果,取決于不同的計算機動畫軟、硬件的功能。雖制作的復雜程度不同,但動畫的基本原理是一致的。由于制作手段上的不同,計算機動畫分為兩類:二維動畫和三維動畫。二維動畫的技術基礎是“分層”技術。動畫師將運動的物體和靜止的背景分別繪制在不同的透明膠片上,然后疊加在一起拍攝。這樣不僅減少了繪制的幀數(shù),同時還可以實現(xiàn)透明、景深和折射等不同的效果。三維動畫主要依賴電腦圖像生成技術(簡稱CG),所以又被稱為電腦動畫。1995年第一部完全由電腦制作的動畫電影是《玩具總動員》(Troy-Story)。二維動畫和三維動畫都是集眾多藝術門類于一身的藝術表現(xiàn)形式。

二、現(xiàn)代電影里的計算機動畫

對于二維動畫片來說,《千與千尋》的畫面效果更加引人注意。令人目不暇接的華麗視覺,炫麗的畫面會帶給你強烈的心靈震撼,優(yōu)美的音樂于精彩的故事中就如詩中畫畫中詩,在音樂中你的面前是美麗的畫面,從精美的畫面中你會更加感受到音樂的優(yōu)美,兩者相得益彰。

對于三維動畫片來說,皮克斯(Pixar?Animation?Studios)是3D動畫的霸主。不容置疑,絕佳的創(chuàng)意與完美的技術使皮克斯成為了電腦動畫領域的領頭羊。截止于2004年11月,皮克斯已經(jīng)與合作伙伴迪斯尼聯(lián)手推出了六部成功的電腦動畫片:1995年的《玩具總動員》,1998年的《蟲蟲危機》、1999年的《玩具總動員2》、2001年的《怪物公司》,2003年的《海底總動員》,《超人特攻隊》。

現(xiàn)代數(shù)字特技介入電影之后,利用計算機圖形圖像技術完成的非現(xiàn)實的形象與真人的表演數(shù)不勝數(shù)。最早把二維動畫形象和真人表演結(jié)合到一起的近代的較著名的影片是1988年公映的《誰陷害了兔子羅杰》、1996年的《空中大灌籃》和2003年的《華納巨星總動員》。

隨后,二維動畫形象與真人表演的真人動畫片接踵而至,連綿不斷,如《極速賽車手》作為一部經(jīng)典動漫影片,沃卓斯基兄弟極力將其打造為一部盡顯原著視覺精髓的真人動畫。沃卓斯基兄弟運用了一種被稱為“21/2維立體技術”的視覺逐行壓層技術來處理片中上萬的視覺鏡頭。這些景所處的位面因為各自的移動而產(chǎn)生立體效果,這就象我們從小就看過的最簡單的動畫原理,就好比創(chuàng)造會動的拼貼畫一樣。對于三維動畫的應用,《金剛》毫無疑問是個杰作,它改編自1933年的同名經(jīng)典電影。為了讓場面達到逼真效果,在以1933年紐約為背景的戲中,導演彼得?杰克遜用到大量上世紀30年代的服裝、汽車和交通工具。

三、將計算機動畫應用于電影中

在制作前期,創(chuàng)作團隊需要根據(jù)電影劇本創(chuàng)作和情節(jié)設置的需要,對將置入電影里的角色的真實原形進行長時間臨摹。對角色形象、結(jié)構(gòu),乃至習性和習慣動作都要有一個系統(tǒng)的觀察臨摹,再進行藝術夸張,再進行提煉,畫出關鍵的特點動作,再在這些關鍵張之間按照角色的性格不同所需要的不同節(jié)奏畫出數(shù)量不等的中間張。這樣創(chuàng)作角色,更符合劇情發(fā)展節(jié)奏感強,動作流暢且個性鮮明,是一種有意味藝術形式的視覺符號。

四、計算機動畫在電影中的前景

篇4

關鍵詞：3D動畫；定義；制作流程；3D技術；分析

近年來，隨著計算機軟、硬件的不斷發(fā)展，動畫領域在二維動畫的基礎上向三維動畫升級。三維動畫，又稱3D動畫，其在新興3D動畫技術的支持下順利實現(xiàn)了動畫行業(yè)的跨越性發(fā)展。因而，了解3D動畫技術及3D動畫的制作流程，這對于我國3D動畫行業(yè)的發(fā)展意義重大。

1 3D動畫的定義及3D動畫技術的優(yōu)勢

3D動畫是在平面二維動畫的基礎上發(fā)展而來，借助三維動畫軟件在平面二維系中再加入一個方向向量，進而構(gòu)成一個新的空間系，通過三維動畫軟件及技術在計算機中建立一個虛擬的三維世界。而后，設計師根據(jù)動畫劇本需求來建立符合對象形狀尺寸的模型、場景，設定模型的運動軌跡、其他動畫參數(shù)等，同時在對象模型上覆蓋特定的材質(zhì)，并借助燈光輔照，最終在計算機上完成自動運算以生成畫面。

與傳統(tǒng)動畫技術相比，3D動畫技術表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，主要包括：①強大的操作功能，許多鏡頭的展現(xiàn)是二維動畫無法實現(xiàn)的；②較強的可修改性；③較強的模擬功能，對于許多無法重現(xiàn)的特效可利用3D動畫技術來模擬實現(xiàn)；④真實、細致、自然的視覺效果，動畫布景、人物設計的制作過程中在3D動畫技術的支持下能達到最佳的視覺審美；⑤制作成本較低、周期較短，3D動畫是軟硬件技術與人才技術的藝術，其具有傳統(tǒng)二維動畫無法比擬的制作優(yōu)勢。

2 3D動畫的制作流程與技術分析

2.1 創(chuàng)建模型

創(chuàng)建模型，這是制作3D動畫的第一個流程，也可稱為造型工作。在這一制作流程中設計師需要以故事為依據(jù)，運用三維軟件在計算機上進行三維立體模型的雕塑，雕塑的過程就是創(chuàng)建模型的過程。一般常用的建模方法有2種，一種是將動畫的基本集合形體描繪出模型，并利用工具制作出所需的形狀，最后運用相關方法將這些模型部件組合成一個完整的模型，如此模型創(chuàng)建工作即完成。另一種是采用放樣造型技術，即先繪制出動畫對象的二維輪廓，從而得到形體骨架，而后將幾何形體放置在骨架上制作出所需的立體模型。

2.2 創(chuàng)建材質(zhì)與貼圖

通過第一個流程中創(chuàng)建的模型屬于原始胎體，其類似于瓷器燒制前的泥胎，因而在3D動畫制作的第二道程序中就需要對模型進行特定的“裝飾”，即創(chuàng)建材質(zhì)與貼圖。為了讓已創(chuàng)建的模型更加符合動畫對象的特性，這就需要設計師根據(jù)故事中的對象屬性選用適合的材料來表現(xiàn)物體的材質(zhì)，從而令物體的顏色、透明度、反光度等貼合物體的真實材質(zhì)，相當于為模型種植皮膚。而所謂的貼圖，其相當于給動畫對象穿上合適的衣服，設計師利用三維動畫制作軟件給模型的相應位置貼上對應的圖像，從而使制作出的模型外形更加酷似于真實物體。

2.3 創(chuàng)建燈光

燈光在3D動畫制作過程中發(fā)揮著不可或缺的重要作用，其不僅是照亮場景的主要光源，而且還是營造與烘托場景基調(diào)、氣氛的重要工具，可見3D動畫的整個圖像外觀設計離不開燈光的創(chuàng)建。所以，3D動畫制作的第三道程序就是創(chuàng)建燈光，一般的場景燈光主要由自然光、人工光、自然與人工結(jié)合光3種類型來表現(xiàn)，設計師在創(chuàng)建3D燈光時需要提前了解場景環(huán)境類型，了解故事劇情中相關場景所需的環(huán)境類型，進而確定主光、補充光、背景光，把握場景的基調(diào)與氣氛。在3D燈光創(chuàng)建中協(xié)調(diào)好三類光源的相互配合，從而實現(xiàn)以主光源營造初步的場景效果，以補充光來豐富、烘托場景的景深及真實效果，以背景光令目標物體分離出背景。

2.4 動畫設置

對于動畫的控制，實現(xiàn)動畫“動起來”的變化狀態(tài)，在計算機動畫制作中通過利用關鍵幀實現(xiàn)，3D動畫制作也是同一原理，因而需要進行更為關鍵的一道程序，即動畫設置。所謂的動畫設置，實則是對場景及其物體設置關鍵幀，將動畫中動作或場景變化最大的一瞬間設置成關鍵幀，之后由計算機來完成插值（即完成關鍵幀之間的過渡）。在三維動畫制作軟件中，動畫曲線（橫軸是幀，豎軸是動畫值）是動畫信息的表現(xiàn)形式，動畫設置中物體快慢移動、上下跳躍等狀態(tài)都可以在動畫曲線中看出。

2.5 渲染

在三維動畫制作軟件中要得到3D動畫的動態(tài)畫面，這時就需要完成最后一道程序，即渲染。渲染過程就是經(jīng)過程序計算繪制完成動畫的過程，在這過程中需要設計師將場景中的所有信息輸入計算機，包括三維造型、材質(zhì)貼圖、燈光信息等，將這些信息輸入到既定的程序計算中，進而最終得到動畫繪制的結(jié)果。在完成渲染流程工作之后，一部3D動畫的制作就可以基本算是完成了。

3 結(jié)語

3D動畫制作是對計算機動畫的升級發(fā)展，是技術與藝術緊密結(jié)合的產(chǎn)物。與平面二維動畫制作相比，3D動畫制作仍然遵循著二維動畫制作的相關法則，不同的是3D動畫提出了時間、空間的概念，所以在制作過程中需要3D動畫設計師具備一定的技術與藝術素質(zhì)。中國3D動畫的發(fā)展正處于探索階段，因而了解3D動畫的制作流程，掌握相關3D動畫制作的軟件應用、技術等，這是我國3D動畫產(chǎn)業(yè)人才需要不斷努力的方向。

[參考文獻]

篇5

關鍵詞：二維動畫；電影；角色

中圖分類號：J218.7 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2012）08-0159-01

一、動畫技術在電影創(chuàng)作中的應用

最早把二維動畫形象和真人表演結(jié)合到一起的近代電影應該是1971年出品的《奇妙飛床》。但是比較著名的影片卻是1988年公映的《誰陷害了兔子羅杰》、1996年的《空中大灌籃》和2003年的《華納巨星總動員》。隨后，二維動畫形象與真人表演的真人動畫片接踵而至。連綿不斷。

在數(shù)字特技技術介入電影之后，利用計算機圖形圖像技術完成的非現(xiàn)實的形象與真人的表演更是數(shù)不勝數(shù)，例如《極速賽車手》作為一部向經(jīng)典動漫致敬的影片，沃卓斯基兄弟極力將其打造為一部盡顯原著視覺精髓的真人動畫。沃卓斯基兄弟運用了一種被稱為“21／2維立體技術”的視覺逐行壓層技術來處理片中上萬的視覺鏡頭。

對于二維動畫片來說，《蒸汽男孩》的畫面效果更加引人注意。令人目不暇接的華麗視覺，炫麗的畫面會帶給你強烈的心靈震撼，優(yōu)美的音樂于精彩的故事中就如詩中畫畫中詩，在音樂中你的面前是美麗的畫面，從精美的畫面中你會更加感受到音樂的優(yōu)美，兩者相得益彰。

二、計算機動畫

計算機動畫是指采用圖形與圖像的處理技術，借助于編程或動畫制作軟件生成一系列的景物畫面，其中當前幀是前一幀的部分修改。

計算機動畫由于制作手段上的不同將其分為兩類：二維動畫和三維動畫。我們來看一下常用二維動畫軟件：

Animator Studio――基于Windows系統(tǒng)下的一種集動畫制作，圖像處理，音樂編輯，音樂合成等多種功能為一體的二維動畫制作軟件。自從1989年以后，全世界的動畫制作工作室和各家影視公司電視臺都采用AnimationStand二維卡通動畫軟件，包括全球最大卡通動畫公司皆采用，比如沃爾特、華納兄弟、迪斯尼和等，廣泛為娛樂業(yè)所采用。

Flash――交互動畫制作工具，在網(wǎng)頁制作及多媒體課程中應用，通過它，可以讓你在互聯(lián)網(wǎng)上看動畫。

三、二維動畫的特點

首先，要對真實的表現(xiàn)對象進行長時間的臨摹。對角色的形象、結(jié)構(gòu)，乃至習性和習慣動作都要有一個系統(tǒng)的觀察臨摹，再進行藝術夸張，把一張對角色形象性格塑造有幫助的要素夸張出來，這時的角色動作創(chuàng)作要經(jīng)過上述的藝術夸張之后，再進行提煉，畫出關鍵的特點動作，再在這些關鍵張之間按照角色的性格不同所需要的不同節(jié)奏畫出數(shù)量不等的中間張，這就是一直沿用至今的關鍵楨的辦法。這種動畫角色動態(tài)的創(chuàng)作辦法，科學地從生活出發(fā)，提煉并塑造出動態(tài)鮮明的性格，使角色動作實現(xiàn)手段更科學有效，這種基于關鍵張的創(chuàng)作方法在動畫大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的潮流下一直使用至今。也就是我們所說的二維動畫。

用這種方法創(chuàng)作的影片，劇情發(fā)展節(jié)奏感強，角色動作流暢且個性鮮明。使觀眾更易于從動畫片中感受到經(jīng)過藝術加工提煉后，動畫工作者想要傳達的精神境界。但這種辦法也有其表現(xiàn)力的弱點，就是很難表現(xiàn)出角色的微妙真實的細節(jié)動態(tài)，這也就使之對角色內(nèi)心活動的表現(xiàn)。產(chǎn)生了一定的障礙。

四、二維動畫在電影中的前景

就現(xiàn)代電影創(chuàng)作而言，所謂新技術主要包括三個方面：一是新近發(fā)明的、前人絕未使用過的、以計算機技術為核心的制作技術。比如對于20世紀80年代的電影人來說，計算機三維模型建模技術以及與之相匹配的動畫技術就是全新的、革命性的成像技術其二。新技術的基礎是一些早已發(fā)明的技術和設備，只是這些技術和設備尚未在電影創(chuàng)作中充分地使用，或者雖然使用過，但尚未產(chǎn)生新穎的、獨特的效果和影響，比如照相機陣列技術(也有人稱之為全息攝影技術)就是利用早已完全普及的照相技術，以群體式、結(jié)構(gòu)式的成像方式形成一種嶄新的成像技術，這種技術拓展，為電影影像創(chuàng)作增加了十分新穎的效果新技術的第三方面則是在現(xiàn)有技術的基礎上，進行改進、融合之后形成的新的制作方式，比如攝影運動控制系統(tǒng)，該技術其實是在電影誕生之初就已經(jīng)面世的老技術，但經(jīng)過數(shù)字技術改造后。以一種更精確、更有效的方式運用到現(xiàn)代電影的生產(chǎn)制作中，產(chǎn)生了嶄新的視聽效果。

二維動畫的發(fā)展前景一片生機，只要努力尋求新的結(jié)合點，與三維技術更好的結(jié)合，就一定能夠在今后的電影動畫史上大放異彩。

篇6

關鍵詞：動漫制作；動漫技術；電視節(jié)目

1動漫制作概述

（1）動漫制作原理。計算機動畫技術是應用圖像處理技術，通過動畫制作軟件和編程生成一系列畫面，畫面的后一幀是在前一幀畫面基礎上的修改。計算機動畫的基本原理是通過連續(xù)播放一系列靜止圖像，借用視覺誤差，產(chǎn)生景物運動的效果。計算機動畫將計算機技術和動畫有機結(jié)合，使動畫操作更加簡便，生成畫面更加生動多彩。

（2）動漫制作在電視節(jié)目中的作用。凡完整電視節(jié)目，便不能缺少片頭、正片和片尾，想制作出優(yōu)質(zhì)的電視節(jié)目，除了在正片多下功夫外，提升片頭的吸引力亦是十分重要的內(nèi)容。節(jié)目制作的過程中，在考慮節(jié)目自身特色的基礎上，利用實際拍攝素材，結(jié)合計算機動畫技術，生成特技效果，加入聲音剪輯，營造良好的視聽體驗，必然能為節(jié)目增色不少，大大提高節(jié)目辨識度。

2不同電視節(jié)目中動漫制作的應用特點

（1）新聞類節(jié)目。對于新聞類節(jié)目，由于節(jié)目性質(zhì)要求，動漫制作應當以穩(wěn)重大氣為主。以《新聞聯(lián)播》為例，片頭動畫是深藍漸變背景，傳達冷靜客觀的感受。畫面中紅、綠、藍三色光的顯隱，不停轉(zhuǎn)動的地球，深邃浩瀚的宇宙和下方金屬質(zhì)感的字幕，共同組成精美的動畫語言，營造鮮明的視覺效果，使觀眾在觀看之前奠定了感覺基礎。

（2）體育類節(jié)目。體育類節(jié)目往往少不了具體項目內(nèi)容的呈現(xiàn)，愛好體育、留心過《體育新聞》的觀眾應該對其節(jié)目播放前的動畫頗有印象。不論是動態(tài)曲線的高速旋轉(zhuǎn)，還是光影線條的速度變幻，都充分展現(xiàn)了即將播出的體育節(jié)目的運動內(nèi)涵，這些線條與體育場面有著共同的動感特征，使觀眾思維在抽象和具象間流轉(zhuǎn)。

（3）娛樂類節(jié)目。至于娛樂類節(jié)目，往往節(jié)目氣氛輕松愉快，動畫制作上限制性小，表達方式更加多元化?？梢詫赢嬇c節(jié)目內(nèi)容緊緊結(jié)合，多采用明亮的色調(diào)，營造詼諧自在的氛圍，可適當加入卡通形象元素，生動有趣，給觀眾以舒服的享受。

（4）財經(jīng)類節(jié)目。隨著人們對理財知識和投資信息的渴求，財經(jīng)類節(jié)目受眾也逐漸增多，在節(jié)目中適當?shù)膭赢嬙丶尤?，可以降低原本古板的?shù)據(jù)、報表等帶來的枯燥感受，更加吸引觀眾注意力，在得到信息的同時，獲得更舒服美好的體驗。

3電視節(jié)目中的動漫制作技術

電視節(jié)目動漫要想達到美的效果，畫面的構(gòu)圖、色彩的運用、音效的選擇、字幕的制作和技術應用這幾個要素皆不可或缺。

對于電視節(jié)目動漫的設計要求，首先是創(chuàng)意，創(chuàng)意是動漫設計的靈魂，要善于應用動畫和聲音，構(gòu)造出合適的意境。其次是構(gòu)圖，構(gòu)圖要求精致講究，畫面豐富而不雜亂，色彩鮮明卻不輕浮，特效不堆砌，剪輯不繁復。再次是整體效果，畫面與音樂的協(xié)調(diào)，動漫與主題的呼應，色調(diào)和光效的統(tǒng)一，都能讓動漫與節(jié)目渾然一體，要恰如其分，不能因加入動漫而加入動漫。最后是注重字幕，語言與畫面不僅契合度要高，也應追求語言的精確簡潔、形式多樣，力求文字和畫面的相得益彰。以下介紹動漫在電視節(jié)目中的幾類應用技術：

（1）水墨動畫的相關制作技術。水墨動畫是將中國傳統(tǒng)的水墨畫元素與現(xiàn)代動畫設計相結(jié)合，是中國動畫一次成功創(chuàng)新。它在完美呈現(xiàn)了空靈柔美的畫面感得同時與虛實的意境相結(jié)合，將動畫片的藝術格調(diào)大大提升。區(qū)別于傳統(tǒng)動畫片，水墨動畫沒有輪廓線，每一筆都像是水墨在宣紙上的自然暈染，畫面里的每一個定格都是一幅絕真的水墨畫。水墨動畫作為動漫角色，表情動作生動形象、活潑可愛；作為景物，亦可豪放、可柔美、可詩意盎然。它展現(xiàn)了中國“神似高于形似”的至高美學，蘊涵深遠的意境。水墨動畫有二維水墨動畫和三維水墨動畫之分，兩者在制作方法上也大不相同。二維水墨動畫片以《小蝌蚪找媽媽》《牧笛》等為代表作，其在制作時一般用Photoshop和Flash兩種軟件結(jié)合制作，主要制作流程包括：第一，使用Photoshop制作水墨效果素材（通過畫筆透明度控制筆刷濃淡，通過壓感筆控制筆刷粗細等）。第二，在Flash軟件里通過模糊濾鏡特效來制作水墨動畫效果。三維水墨動畫片代表作有《大禹治水》《小池》等，其在制作時主要使用3Ds Max、After Effect、Premiere等軟件結(jié)合制作。主要流程是：第一，前期制作。第二，分鏡故事板。第三，Layout。第四，骨骼設置蒙皮。第五，分鏡動畫。第六，渲染。第七，后期特效合成及配音。

（2）攝像機運動動畫的相關制作技術。攝像機運動動畫主要用來在二維軟件上表現(xiàn)三維特效，實現(xiàn)三維軟件特效效果，是電視節(jié)目片頭制作常用方法之一。使用AfterEffect軟件的攝像機運動動畫制作功能來實現(xiàn)動畫制作的流程是：第一，在Flash軟件里制作動漫素材。第二，新建合成組，并將制作素材導入。第三，創(chuàng)建背景圖層，并將所有圖層轉(zhuǎn)換為3D圖層。第四，創(chuàng)建攝像機，并在攝像機設置中勾選“激活景深”復選框。第五，對攝像機及圖層三維空間位置進行設置和調(diào)整。第六，分別創(chuàng)建燈光照明和環(huán)境照明，結(jié)合動畫對具體燈光屬性進行調(diào)整。第七，執(zhí)行攝像機的景深效果和動畫編排。第八，調(diào)整攝像機運動路徑。第九，添加音效，渲染后輸出。

（3）組合型動畫的相關制作技術。組合型動畫的制作一般包括兩種：一是二維動畫和三維動畫的組合，二是動漫與視頻的組合，兩者在制作環(huán)境和方式上也有較大區(qū)分。在電視節(jié)目動漫的實踐中經(jīng)過相關驗證，二維動畫在場景表現(xiàn)力層面上遠不如三維動畫，但相比與三維動畫，二維動畫在角色的夸張、形象、幽默表現(xiàn)以及交互控制上又略勝一籌。假如將二維動畫與三維動畫相結(jié)合，彼此揚長避短，制作效果將會更加豐富多彩。其在實際應用中的流程為：第一，使用Photoshop和Flash兩種軟件進行二維動畫的相關素材制作。第二，使用3DMax和After Effect兩種軟件進行三維動畫的相關素材制作。第三，使用Premiere軟件將之前制作的二維動畫和三維動畫素材進行合并和融合，形成完整整體。對于動漫與視頻的組合型動畫，有兩種實現(xiàn)方式：第一，穿插組合技術，即將動漫和視頻素材導入Premiere的“時間線”窗口中，依據(jù)情節(jié)需要將動畫與視頻穿插排列，構(gòu)成組合動畫。第二，“真”“偽”結(jié)合，及將動漫的虛擬角色與視頻中的真實角色背景等合在一起，實現(xiàn)真與偽的融合。相關實例如中央電臺的《小小智慧樹》欄目片頭、湖南衛(wèi)視《快樂大本營》的開場啦啦歌等，都是采用的組合型動畫制作技術，輕松幽默，有相當大的吸引力。

篇7

[關鍵詞] 人臉 表情 動畫技術 三維模型重建

doi:10.3969/j.issn.1002-6916.2011.22.037

隨著計算機技術的發(fā)展與革新, 三維動畫技術日趨成熟, 在電影制作中逐步獲得了廣泛的應用, 并已成為當今電影制作的主要手段之一。日趨完善的眾多三維軟件給現(xiàn)代電影的設計制作流程帶來了極大的方便, 也為設計師開拓了更廣闊的創(chuàng)意空間。在電影中三維動畫技術主要應用于角色面部表情與肢體動畫的制作、模擬運動仿真, 以及重建和后期特效等方面。三維動畫豐富的表現(xiàn)手法, 如自由的燈光設置, 任意的夸張變形, 豐富的材質(zhì)貼圖以及特效的模擬運用, 增強了電影作品的藝術表現(xiàn)力,超越了一般傳統(tǒng)模式電影藝術的表現(xiàn)局限性, 充分發(fā)揮設計者的想象力和創(chuàng)作思維, 幾乎不受到外界的任何阻撓。

三維表情動畫技術領域中，最顯著的應用是在商業(yè)影片中，例如《透明人》、《功夫熊貓》、《阿凡達》、《冰河世紀》、《哈里波特》等。這些電影的制作無不體現(xiàn)了三維表情技術的魅力。動畫師總在不斷追尋更具發(fā)展?jié)摿Φ膭赢嬛谱飨到y(tǒng)，希望利用最新的學術研究成果來修改和擴展當前的動畫制作系統(tǒng)。

一、三維表情動畫技術的原理

三維表情動畫技術一直是計算機圖形學中的一個難題，涉及人臉面部多個器官的協(xié)調(diào)運動，由于人臉肌肉結(jié)構(gòu)復雜，表情非常豐富，在現(xiàn)有的技術水平下，唯有表演驅(qū)動的人臉動畫技術能實現(xiàn)真實感三維人臉動畫合成的目的。

在實際的制作中計算機掃描面部目的是為了獲取幾何形態(tài)，通常有兩種主要的輸入途徑：三維輸入和二維輸入。

1．三維輸入

幾何建模器(geometric modelers)是最傳統(tǒng)的面部造型工具。通過標準的計算機圖形技術可以進行人臉面部大多數(shù)器官的幾何建模，并且可以設計任意的面部模型。但由于面部結(jié)構(gòu)的復雜性，該設計過程需要較多的時間和設計技巧。

使用三維掃描儀（3d scanner）和編碼光距離傳感器（coded light range sensor）是獲得人臉幾何形狀最直接的方法。

2．二維輸入

基于立體圖像的照相測量術可以獲得面部形狀。先從不同的視點獲取物體的兩幅圖像，運用圖像處理技術得到兩幅圖像中的匹配點，通過三角幾何學測量這些點的三維坐標。由于自動搜尋匹配點是一個難題，所以有時需要在臉部描繪網(wǎng)格。如果向面部投射一個規(guī)則的結(jié)構(gòu)光（如線陣或方形網(wǎng)格），那么就可以直接從一幅二維圖像中得到面部的三維形狀。

二、動畫控制驅(qū)動技術

首先構(gòu)造一個“基于面分塊的三維人臉幾何模型” 。在這種模型中, 整張人臉按照一定的規(guī)律被分解成多個部分, 每個部分可以單獨建模和處理, 將各個部分組合在一起又能構(gòu)成一張完整的人臉。由于人臉具有許多共性, 例如面部五官的比例關系和位置關系是不會因人而異的,這是分塊的基礎。人臉是一個彈性體, 交互式修改一般人臉幾何模型時, 移動模型上的任意一點后, 需要計算整個人臉模型頂點的位置變化。由于模型的數(shù)據(jù)量很大, 在實際計算中開銷較大, 將整個人臉表面分成若干小塊后, 規(guī)定各點的變動只影響該點所在塊內(nèi)部的其它點,而不影響其它塊的點, 這樣計算量就明顯減小, 精度也相應有所提高。將人臉表面分塊后, 必須為其設計一個良好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 以便對人臉幾何模型進行操作。其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必須使每個器官或部分要求能單獨存儲表示, 能將它們很方便地從整張人瞼中分離出來, 而其拓撲關系保持不變；同時要能訪問到三維幾何模型中的任一頂點；在標記出哪些點是特征點的情況下, 要能較快地查找到某個頂點的鄰接頂點或與之相關聯(lián)的邊。

在分塊完成后, 需要根據(jù)特征點標注的人臉動作形成模型的數(shù)據(jù)庫, 由優(yōu)選的算法將數(shù)據(jù)整合重建, 形成面部表情動畫。面部表情動畫的計算機生成是面部塑造的最后也是最關鍵的一步, 需要借助于計算機圖形學的前沿理論。需要開發(fā)建立有針對性的HDFACE 系統(tǒng),對人臉的彈性形變進行分析處理。由于當人臉出現(xiàn)某種特定表情時, 整個人臉面部的形狀與中性人臉表情狀態(tài)的形狀相比有所不同, 具體到每一個子塊后, 其塊內(nèi)的形變就比較小, 當兩種表情間的幀數(shù)大于5時, 各幀間每一子塊內(nèi)的形變和位移就更小。因此可以采用彈性形變模型來模擬臉部表情, 達到實時動態(tài)生成的效果。特別是可以根據(jù)其彈性形變的數(shù)據(jù)建立特定表情庫。以“眼睛睜開”這個特定臉部表情動作的實現(xiàn)為例,核心思想是：在將人臉幾何模型進行分塊的基礎上, 針對參與運動的各子塊進行彈性形變, 也就是形變參數(shù)隨時間變化而改變,其結(jié)果是分塊后的幾何模型隨時間變化而變化, 經(jīng)過光滑與光順處理、紋理映射后, 最終獲得特定人臉的某些表情動畫“眼睛睜開” 。

分析表情“眼睛睜開” , 可以看到眼睛有眼球上下左右轉(zhuǎn)動、上下眼皮張開等動作。同時, 眼睛和眉毛是鄰接區(qū)域, 眼睛的運動肯定要影響眉毛區(qū)域, 從而帶動眉毛的運動。對眼球的轉(zhuǎn)動比較容易模擬, 只須將表示眼球的三角形集合在X,Y,Z 方向進行移動和旋轉(zhuǎn)即可。但對眼皮動作的模擬就比較復雜, 上眼皮的運動比較劇烈, 它不但有特別明顯的上下運動, 還有不太顯著的左右運動, 而下眼皮的運動幅值相比之下較小。為此, 在定義眼部特征時需要應用四個特征點,這四個點分別位于眼角、眼皮最高和眼皮最低處。同時, 眼睛的外形近似于一個橢圓, 橢圓和拋物線在空間曲線的統(tǒng)一表示中其形狀因子最相近, 所以可以用兩段拋物線來模擬一個眼睛的外形,通過對形變過程中的拓撲分析可以建立彈性形變的動態(tài)模型, 從而實現(xiàn)“眼睛睜開”這一動作的再現(xiàn)。

在三維人臉造型的基礎上,根據(jù)人臉表情的特征,建立五官的基本動作模型,利用彈性形變原理產(chǎn)生一系列表情動作,從而生成人臉表情動畫。特定表情動作生成可以用以下模塊流程圖簡單表示:動作、表情分解、調(diào)用動作庫中相應功能單元的變形模型、變動各變形模型的形變系數(shù)、真實感處理―合成動畫幀。在三維動畫繪制技術在電影藝術的中的發(fā)展應用過程里, 人臉三維動態(tài)模型的真實感圖形繪制和非真實感圖形繪制是關鍵性環(huán)節(jié), 對于一部電影的后期制作和最后視覺效果的形成,具有極其重要的意義。在三維場景動畫制作時, 適當利用模型技術進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理及采用群體動畫技術等,用計算機生成各種以假亂真的動態(tài)虛擬場景畫面和特技效果已成為可能, 三維計算機動畫技術將為大眾帶來更多超乎想象的視覺體驗。我們的世界發(fā)生了翻天覆地變化。在電影銀幕上，當恐龍以不可思議地真實地朝我們走來時，很少有觀眾會感到驚訝。這充分說明，計算機動畫所制作的電影作品已經(jīng)深入人心，在《侏羅紀公園》、《駭客帝國》、《蜘蛛俠》、《2012》等電影中都得到了淋漓盡致的展現(xiàn)。觀眾難以區(qū)分哪些是計算機動畫生成的畫面，哪些是拍攝的結(jié)果，三維計算機動畫是計算機圖形學和藝術相結(jié)合的產(chǎn)物, 綜合利用計算機科學、藝術、數(shù)學、物理學和其他相關學科的知識, 用計算機生成絢麗多彩連續(xù)的虛擬真實畫面, 給人們提供了一個充分展示個人想象力和藝術才能的新天地。如 1993年, 電影《侏羅紀公園》采用動畫特技制作的恐龍片段獲得了該年度的奧斯卡最佳視覺效果獎。其后的《怪物史萊克》以精美的畫面和故事情節(jié)給觀眾留下了深刻的印象, 同時也取得了商業(yè)上的巨大成功, 僅在美國就有兩億六千萬美元的收人。三維動畫一方面推動著電影藝術的進步,另一方面也在促進著電影產(chǎn)業(yè)的繁榮, 學界應當進一步加深對三維計算機動畫的研究, 推動三維計算機動畫技術的升級。

參考文獻

[1]朱雄心, 《自由曲面曲線造型技術》, 北京• 科學出版社,2000

[2]晏潔、高文, 《基于一般人臉模型修改的特定人臉合成技術》, 《計算機輔助設計與圖形學學報》，1999,11（5）

[3]梅麗、鮑虎軍, 《基于實拍圖象的人臉真實感重建》, 《計算機學報》,2000 , 23（9）

[4](美)（Isaac Kerlow）著．《3D動畫與特效制作藝術》[M]．陳寶國、紅然譯．北京：人民郵電出版社，2010.08

[5]劉躍軍．數(shù)字三維動畫藝術個性研究[J]．沈陽：藝術廣角. 2005.06

[6]黃蔓如.三維動畫技術淺談[J]．北京：影視技術， 2004.10

[7]徐大鵬、徐彥波.淺析三維動畫藝術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]．浙江：浙江萬里學院學報， 2005.03

[8]高旭.影視三維動畫的制作基本流程[J]．北京：科技創(chuàng)新導報，2008.22

作者簡介

篇8

計算機模擬教學是近年來流行起來的一種新型的教學模式，它不僅要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w，而且要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生的幫助者、促進者。這就要求教師應當在教學過程中采用全新的教學模式、教學方法和教學設計思想、著重強調(diào)要為學生提供模擬的仿真情景，為學生創(chuàng)設一種開放的、主動的、發(fā)現(xiàn)式的探索式的學習環(huán)境，發(fā)展學生的高級思維能力和問題的解決能力。

一、高職院校課程特點對模擬教學的需求

目前高職院校課程普遍具有概念多、專業(yè)術語多及體系復雜等特點，歸納為以下幾個方而：

1、課程的內(nèi)容多，課時少。教師幾乎要利用全部時間來講授新內(nèi)容，沒有多少時間重復和練習，傳統(tǒng)的花費時間較多的交互式教學環(huán)節(jié)可能不適用學生對操作類課程的知識和技能的掌握。

2、教學內(nèi)容枯燥，內(nèi)容抽象，專業(yè)術語和概念多。從教學上來看，其內(nèi)容顯得抽象乏味。傳統(tǒng)教學教師難以提煉出精彩的講述內(nèi)容，學生難以理解。

3、高職院校理工類課程大多具有實踐性強，以傳統(tǒng)的課堂教學形式難以理解。

4、絕大多數(shù)高職院校教學實驗設備不完善，即使有部分設備，也難以達到較理想的實驗效果。高職院校專業(yè)教學很有必要采取新的教育模式和教學方式，將計算機模擬與仿真技術用于工科課程的理論與實踐教學中，解決工科專業(yè)課程中存在的諸多問題。

二、模擬技術引入計算機教學中的優(yōu)勢

模擬技術可以根據(jù)不同的需要應用于不同的地方，實現(xiàn)一機多用，同時節(jié)省了維護的費用。模擬技術給教學實驗提供了一種有效的工具，不僅可以緩解當前實驗設備和場地不足的問題，而且在模擬系統(tǒng)上的操作不影響實體機，可在一定程度上提高設備的安全性，減少實驗室的管理難度，提高教學效率，既節(jié)約資源又降低了成本。

模擬教學，可以彌補網(wǎng)絡實驗教學過程中的許多不足：在無法接觸實際物理設備的情況下，仍能開展教學和學習活動；模擬軟件能模擬出盡可能齊全的網(wǎng)絡設備和實驗環(huán)境，而這恰恰是真實環(huán)境下由于資金和條件的限制不可能完全做到的；模擬仿真教學，設備不存在損壞問題，能反復進行實驗操作，能有效地解決設備損耗問題；環(huán)境制約不大，學生可以把實驗軟件安裝在自己的電腦上，得用課余時間進行實驗，更好理解課堂教學內(nèi)容；有益于學生自然地完成從理論到實踐的過渡。

使用靈活，利于學生自主學習。不論實物儀器設備有多么笨重，采用仿真教學，都可以把它裝在電腦里，可以裝在筆記本電腦中隨時帶到任何一個地方，因此使用起來很靈活。并且，在學校安排學生實驗或?qū)嵱枙r，也很方便，教師上課演示也達到了前所未有的便利。

有些仿真軟件是綜合多個相關學科的功能與一身，一個軟件可以適用于多個學科來使用，比如FLOTHERM軟件采用先進的有限體積法求解器，可以在三維結(jié)構(gòu)模型中全面分析電子系統(tǒng)的熱輻射、熱傳導、熱對流以及流體溫度、流體壓力、流體速度和運動矢量等。FLOTHERM軟件可以應用在通信行業(yè)、計算機、半導體/集成電路/元器件、航空航天、國防電子、電力與能源、汽車電子、儀器儀表、消費電子。

提高學習效率。在使用仿真軟件后，原先需要很長時間才能做好的事情，可以在短時間內(nèi)高效的完成，比如電路圖的連接，在實際操作中不論是用面包板插元件連接還是焊錫焊接，效率都不高，在電腦中，只需用鼠標輕點需要連接的對象即可，大大提高效率。而且在儀器儀表的使用上，仿真軟件直觀的獲得測量的結(jié)果，而在實物試驗中，要調(diào)整、校對、讀數(shù)，占用大量時間。在一般的仿真軟件中，會提供技術參數(shù)或文檔生成功能，需要的一些文字材料可以直接生成，大大節(jié)約了文字輸入的時間。

提高實驗安全。高職院校的專業(yè)課程教學中，有時候需要進行破壞性實驗或模擬故障實驗，例如電子電器中的極限電壓實驗、電子制作完成后加電實驗、電器故障模擬實驗等。這些實驗有些將破壞實習元件，有些具有安全隱患。這時候，我們采用計算機系統(tǒng)配合仿真軟件進行演示實驗和觀察，無疑將帶來很大的方便。

三、模擬教學設計中的技術應用

1、計算機動畫模擬軟件技術

計算機動畫模擬軟件主要是通過計算機以及專業(yè)軟件輔助制作動畫作品。使用計算機動畫模擬軟件與傳統(tǒng)動畫設計原理基本相同，主要是采用圖形與圖像的數(shù)字處理技術，再加上動畫制作軟件生成動態(tài)的靜物畫面，其中當前幀畫面是對前一幀的部分修改。計算機動畫模擬軟件是由計算機專業(yè)人員開發(fā)的制作動畫的工具，使用這一工具不需要用戶編程，通過簡單的交互操作就能實現(xiàn)計算記得各種動畫功能不同的動畫效果，取決不同的計算機動畫軟硬件的功能，雖然制作的復雜程度不同?，F(xiàn)階段常用的動畫制作軟件包括：Softimage3D，Alias/Wave front MAYA，3DStudio Max。其中Softimage 3D是一個綜合運行于SGT工作站和Windows NT平臺的高端三維動畫制作系統(tǒng)；Alias/Wave front MAYA具有最先進的動畫及數(shù)字效果技術，該軟件不僅包括一般三維以及視覺效果制作的功能，而且還與最先進的建模、數(shù)字化布料模擬、毛發(fā)渲染、運動匹配技術相結(jié)合。

2、碰撞檢測與分類

所謂碰撞檢測就是判斷2個對象是否發(fā)生重疊，一般碰撞檢測大致分二維（2D）碰撞與三維（3D）碰撞的檢測。一開始的時候碰撞測試是運用在模擬和機器人技術上的。這些工業(yè)上的碰撞檢測要求非常高，而碰撞以后的響應也是需要符合現(xiàn)實生活的，是需要符合人類常規(guī)認識的。目前二維碰撞算法比較成熟，種類也比較多，在游戲中，二維碰撞檢測運用的比較多。而三維碰撞的算法目前還沒有比較好的解決方案。

判斷操作對象與目標對象是否發(fā)生重疊，常見的碰撞有以下幾種：矩形碰撞、像素碰撞、坐標軸分離檢測、圓形碰撞、線性碰撞等。其中矩形碰撞和圓形碰撞碰撞的檢測效率是最高的，但是精度不高，誤差很大，其他幾種檢測的精確度比較高。

總之，模擬技術不僅僅是一種新的教學方法，而且是一種將理論與實踐相結(jié)合的新的教學手段，模擬教學是具有綜合作用的教育手段，學生置身于仿真環(huán)境中，可以充分調(diào)動感覺，運動和思維，極大地提高了學習效率，可以肯定的說，模擬教學也是高職教學的一個發(fā)展方向，它最終會對高職教學實踐產(chǎn)生重大深遠的影響。

參考文獻

[1]王文震.關于計算機動畫模擬軟件的研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012（7）：77.

[2]許世傳.淺談計算機組裝與維修課程教學改革.新課程（上）.2012年第1期.

[3]鄭偉.基于B/S架構(gòu)的《計算機組裝與維護》課程虛擬實訓平臺的開發(fā).2013年.

篇9

關鍵詞：基本建設；施工單位；資金監(jiān)管；進一步加強

兩萬五千年前的石器時代洞穴上的野牛奔跑分析圖，是人類對捕捉動作最早的探索。1824年，英國人皮特•馬克•羅葛特首先發(fā)現(xiàn)了視覺暫留。1886年，法國人埃米爾.雷諾發(fā)明了“動畫”這一物理形式并為其賦予了藝術價值。經(jīng)歷一個多世紀的發(fā)展，在科學技術不斷進步的當下，動畫技術也越來越純熟，動畫逐漸不僅僅是運用在一類故事敘述畫面中那么簡單了。隨著新媒體的不斷傳播、普及與發(fā)展，動畫越來越成為當代社會各行各業(yè)的一種全新的藝術形式。它具有歷史沉淀的藝術價值，也具有新興科技的深厚開發(fā)潛力與廣泛的運用領域。相較之下，作為一名動畫專業(yè)的學生，我們所學習的知識理論中并沒有對此方面進行多少探討。對此，我們小組通過課題研究得出了以下三點見解。

1動畫是一項基于高度綜合為前提的綜合藝術

通過小組的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在當下社會對于動畫的普遍理解基本等同于“動漫”一次?！皠勇庇址QACGN文化，是集小說、漫畫、游戲和卡通動畫片為一體的一個時尚文化圈，是動畫片的一個別稱，但是不等于動畫藝術。動畫片是動畫藝術最普及的一種表現(xiàn)形式，深受全球青少年的喜愛。而在國內(nèi)，動畫片因質(zhì)量參差不齊和影片分級制度未明的情況下，遭到大量特別是中老年人的誤解。許多人甚至認為，動畫就只是一個娛樂性質(zhì)的東西，不切實際還容易誤導青少年并影響青少年的學業(yè)。實際上并不是如此，動畫的概念不同于一般意義上的動畫片，動畫是一種綜合藝術，它是集合了繪畫、漫畫、電影、數(shù)字媒體、攝影、音樂、文學等眾多藝術門類于一身的藝術表現(xiàn)形式，它具有豐富的多樣性、運用范圍和文化張力。而在藝術圈中，對動畫的誤解也同樣存在，許多傳統(tǒng)老藝術家不認可動畫、電影、攝影這一類通過拍攝完成的新型藝術形式，認為其比不上傳統(tǒng)藝術，是低級的，事實上同樣并非如此。《老人與?！肥怯啥砹_斯導演亞歷山大•彼德洛夫1999年執(zhí)導的一部動畫短片，動畫大師彼德洛夫采用了油畫繪制方法將海明威的小說《老人與海》搬上了銀幕，他用指尖沾著油彩在玻璃板表面進行原畫繪制，利用玻璃的不同層面進行制作，拍攝同一個鏡頭時，他往往在一層畫面上制作人物，同時在另外一層畫面上制作背景，燈光逐層透過玻璃拍攝完第一禎畫面后，再通過對玻璃上的濕油彩進行調(diào)整來拍攝下一禎畫面，這部作品中涵蓋了大量傳統(tǒng)油畫的藝術表現(xiàn)手法；《凱爾經(jīng)的秘密》是一部愛爾蘭動畫，取材于愛爾蘭基督教插圖手抄本《凱爾經(jīng)》，其中涵蓋了大量對于傳統(tǒng)宗教文化的敬重與傳承，且整體繪制風格以幾何形為基礎，畫面充滿了幾何美感；《阿凡提的故事》是上海美術電影制片廠于1980年發(fā)行的一部定格木偶動畫電影，曾榮獲1991年獲美國芝加哥國際兒童電影節(jié)一等獎?？梢?，動畫作為一種綜合藝術，因其拍攝方式與表達方式的不同，可以同時涵蓋油畫、雕塑、宗教、音樂、表演等等平時難以交集的傳統(tǒng)藝術門類，它是集大成者，不輸于任何傳統(tǒng)藝術，它是一項與時俱進的高級綜合藝術，應當受到與傳統(tǒng)藝術門類同等級的認可與尊重。

2動畫具有功能性，可當做“特殊工具”使用，但非“工具”

小組對市面上已有的相對更具有功能性的動畫類型進行了資料搜集和整理對比，主要可分為兩類：（1）運用傳統(tǒng)紙繪、剪紙制作或偶制作后進行拍攝的動畫，此類動畫具有較高藝術性，實用性能偏低，常用于動畫片或廣告拍攝。（2）以二維和三維為主的計算機動畫，也被人稱作“新型動畫”，是計算機CG技術經(jīng)過發(fā)展后形成的動畫制作技術，此類動畫技術先進、實用性強、靈活度高、作用范圍廣，按不同的使用方法可運用到：廣告、舞臺、醫(yī)學、科學、建筑、教育、軍事、城市規(guī)劃、UI等各行各業(yè)，是動畫的功能性可以被作用到極致的一類動畫。前者功能性主要集中于藝術實踐與文化宣傳，但因制作過程繁瑣且精細度要求較高，所以普及度較低。后者因新世紀信息時代的大背景而得到高速發(fā)展，與時代同步的高契合度使計算機動畫滲透進了當下社會的方方面面，其特點在于制作簡潔、格式轉(zhuǎn)換便捷、能直白地展現(xiàn)現(xiàn)實中無法或難以完成的畫面、同時還能被賦予藝術創(chuàng)造性。美國迪士尼公司于2004年正式解散了傳統(tǒng)動畫工作室，日本吉普力工作室在解散傳統(tǒng)制作部門后一年，決定開始嘗試CG動畫。相比傳統(tǒng)動畫，計算機動畫更豐富了時間與空間的概念，在市場的推動中逐漸將動畫藝術演變到了一個全新的概念與高度。同時，因動畫有趣豐富又直觀易懂的藝術表現(xiàn)力也使人們更樂意接受動畫這一形式的講解、宣傳或產(chǎn)品，也因此，具有高實用功能性的計算機動畫常便捷到被各行各業(yè)以“工具”的形式大量使用。那么，具有功能性的動畫是“工具”嗎？答案是否定的。動畫是一項基于高度綜合為前提的綜合藝術，動畫因其藝術形式而被普及，因其藝術表現(xiàn)力而被大眾所接受，若因為動畫的制作方法和運用方式隨著時代進步而更加靈活多變了，就將其單純定義為“工具”，這是對一個多世紀以來動畫發(fā)展歷史的否定，是不可取的。

3動畫最根本的功能性作用應在于其文化影響力

宮崎駿在正式?jīng)Q定使用CG動畫技術制作新篇后，曾在全日本廣尋計算機動畫方面的技術人才。其中一人帶給宮崎駿觀賞的片子是：由三維動畫制作的人體各關節(jié)在亂序重組后組成一個畸形人體并在地上反復爬行，可用于恐怖搞笑類游戲的開發(fā)。宮崎駿在看完這個片子后嚴厲地批判了這位年輕的計算機動畫人才。已經(jīng)77歲的宮崎駿時常與同齡老人接觸，親眼見證了無數(shù)或肢體殘缺或病入膏肓卻依然為活著而掙扎在生死之間的人們，這些經(jīng)歷最終體現(xiàn)在了宮崎駿的作品和為人處世的原則中，他認為：動畫應當對生命抱以尊重。課題小組的成員都是年輕學生，既接受老人的教誨也理解新潮的走向。在對動畫越來越多的認識與理解的過程中，也更加認可并驚嘆于動畫這一藝術給社會發(fā)展帶來的巨大變化。蕭伯納曾說過：“如果你有一種思想，我有一種思想，彼此交換，我們每個人就有了兩種思想，甚至多于兩種思想。”藝術是一種文化形式，文化一旦為人所接受就必定會對其思想產(chǎn)生某種影響，這種影響也會通過人的生活而作用于社會。動畫藝術的根本也是為一種文化，且它作為一項綜合藝術其文化影響力更加不言而喻?，F(xiàn)今動畫的普及度越來越高，它將多種藝術門類融于一身，靈活多變跨越行業(yè)隔閡，又能承載歷史與時俱進。無論動畫以何種功能被運用在什么地方，它都會對作用的對象產(chǎn)生一定程度的文化效益，而這種文化則會依憑人的思想滲透入一個人言行舉止衣食住行的方方面面，從而對社會發(fā)展產(chǎn)生深遠而長久的影響。這應當就是動畫最根本的功能性作用。

參考文獻

[1]賈否.動畫概論第三版[M].北京：中國傳媒大學出版社，2010.

[2]馮文，孫立軍.動畫藝術概論[M].北京.海洋出版社，2007.

[3]劉佳陶.淺談中國當代動畫的發(fā)展[J].絲綢之路，2010（6）：87-88.

篇10

一、三維動畫的發(fā)展、應用及特點

1.三維動畫的發(fā)展及應用

三維動畫是近年來隨著計算機技術的發(fā)展而產(chǎn)生的一門新興藝術。設計師在三維動畫軟件中創(chuàng)建出一個由角色和場景組成的虛擬世界，然后為這些角色和模型賦予材質(zhì)和貼圖，并打上燈光，根據(jù)故事板設計鏡頭與角色動畫，最后進行渲染設置，讓計算機運算生成最后的畫面。隨著軟件功能的日趨完善，三維軟件對于現(xiàn)實世界的模擬更加真實和快速，因此三維動畫技術在電影、廣告、游戲宣傳等領域都有廣泛的運用。三維動畫可以模擬場景的真實性，具有角色的可操作性等特點，結(jié)合后期的虛擬現(xiàn)實軟件還可用于教育、軍事、醫(yī)療等領域。

2.三維動畫制作的特點

三維動畫制作是一個綜合性工程，它需要多個部門通力合作。動畫制作的復雜性和真實性的提高對于制作人員的技術要求有了更高的標準，制作人員需要熟練掌握動畫制作規(guī)律，更要伴隨軟件的發(fā)展，學習更多的三維軟件新技術。三維動畫是一個藝術與技術相互結(jié)合的產(chǎn)物。在三維動畫制作過程中，制作者一方面要充分體現(xiàn)三維動畫創(chuàng)意要求，另一方面要結(jié)合三維動畫的視覺表達特點，對畫面的構(gòu)圖、顏色、氛圍、鏡頭語言進行設計，充分體現(xiàn)三維動畫的藝術特征。三維動畫比傳統(tǒng)二維動畫設計具備更多的時間和空間概念，需要借鑒一些審美規(guī)則，但更多的是依據(jù)電影藝術的規(guī)律。

二、三維動畫的制作流程

三維動畫的前期制作和傳統(tǒng)動畫的制作流程類似。在進行動畫的具體制作前，設計師需要進行前期的故事劇本策劃，一個好的劇本對于整個動畫制作起著至關重要的作用。隨后，根據(jù)故事劇本完成分鏡頭腳本的制作。分鏡頭腳本制作是指導后期制作的關鍵步驟，分鏡腳本制作得越充分，后期的制作就會越順利。分鏡頭腳本將按照劇本的情節(jié)分成若干片段，根據(jù)這些片段，設計師可以設計各種鏡頭和攝像機的移動方式，并設計角色的表演。動畫電影在開始制作之前是在分鏡頭上進行編輯的。

1.模型的創(chuàng)建

為了模擬真實場景，第一步是依據(jù)故事板創(chuàng)建模型。造型是利用三維軟件對三維模型進塑造的過程。多邊形建模是目前通用的建模方法。首先創(chuàng)建基本的形體，然后通過擠壓、切割等命令，將基本的幾何形狀轉(zhuǎn)換成需要的形狀。多邊形建模速度快，操作簡單、便捷，極大地提高了建模的速度和模型的精度。另一個建模方法是曲面建模。首先根據(jù)物體的表面特征繪制二維線輪廓，這些輪廓線定義了物體的空間位置，然后對輪廓線進行幾何表面附著，從而創(chuàng)造一個三維模型。這種建模方式適合創(chuàng)建表面光滑的曲面物體。

2.材質(zhì)、貼圖的創(chuàng)建

模型只是原始模樣，還要展現(xiàn)出模型應有的質(zhì)地。一般情況下，材質(zhì)就是反映角色或場景的外部表面，它可以反映物體的固有色、透明度、反射度等特征。通常情況下，材質(zhì)和貼圖對于表現(xiàn)物體的特征具有重要的作用。相對于材質(zhì)，三維動畫制作中的紋理制作更為復雜，紋理對于表現(xiàn)物體的質(zhì)感起著至關重要的作用。對于復雜的模型，賦予其正確的貼圖十分重要，貼圖是給模型制作“衣服”的過程。我們需要通過UV拆分，將物體表面拆分出多個部分，將貼圖粘貼到相應的位置。利用三維軟件，可以根據(jù)物體的不同形狀采用合適的UV拆分方法，將貼圖粘貼到指定的位置。

3.燈光的創(chuàng)建

在電影中，光線不僅起著照明的作用，還對影片的氛圍產(chǎn)生影響。在三維動畫中，光線的作用也十分重要。一般來說，光可以分為三種類型：自然光、人工光、自然光和人工光的結(jié)合。燈光在影片中不僅能照亮場景，同時也能調(diào)整場景的色調(diào)和氛圍，這對于整個影片的視覺表現(xiàn)十分重要。在三維軟件中創(chuàng)建燈光通常模擬現(xiàn)實中的光源設置，大體可以分成三種類型的光源：主光、補充光和背景光。這三類光源在燈光創(chuàng)建中相互協(xié)調(diào)。通常，場景創(chuàng)建的第一個照明是主光源。這里要注意的是，主光源不一定是真實的光源，但它必須是照明的主要來源，并發(fā)揮初步的照明功效?，F(xiàn)場只有主光源照亮場景，效果會比較單調(diào)，對比過于強烈，暗部缺乏層次，這就需要補充光來豐富場景的效果。三維場景中補充光通常用來提亮陰影和暗部區(qū)域的場景，補充光可以模擬場景由于環(huán)境光的擴散和照明效果而引起的反射，增加暗部反射，提供深度和光照效果。背景光通常被用作對象和背景，并且將該對象從背景中分離出來，通過照射物體的邊緣，在后面形成一個小的反射區(qū)。當然，要獲得自然、真實的效果還需要增加其他一些類型的輔助光源，在三維燈光的創(chuàng)建工作中還會遇到很多需要考慮的因素，這是一項十分復雜的制作。

4.動畫設置

計算機動畫是通過使用關鍵幀進行控制的。設計師根據(jù)運動規(guī)律設定角色動作的關鍵幀，這些關鍵幀決定著角色的運動軌跡，軟件會自動設定兩個關鍵幀之間的動畫。設計師可以通過對這些過渡位置的動畫調(diào)節(jié)，使角色更具活力和生動感。每個鏡頭還需要根據(jù)故事板設計攝像機位置，并根據(jù)要求調(diào)整攝像機動畫。

5.渲染

三維動畫制作的最終目標是把鏡頭畫面通過計算機一幀一幀地渲染出來，從而獲得動態(tài)的畫面。這在三維動畫制作軟件中都需要進行渲染設置。渲染的過程可以表現(xiàn)場景三維模型的形體構(gòu)造和紋理貼圖的明暗程度。

三、結(jié)語