動畫制作和數(shù)字視頻處理技術

1、關于動畫制作與數(shù)字視頻處理技術第1頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四1多媒體應用創(chuàng)作技術主要內(nèi)容動畫基本概念 動畫原理 電腦動畫基本概念制作平面動畫制作網(wǎng)頁動畫 網(wǎng)頁動畫編輯軟件Gifcon Flash軟件簡介 繪制動畫 制作幀動畫 制作自動動畫 為動畫添加聲音制作變形動畫 變形動畫基本概念 變形動畫軟件 Morph數(shù)字視頻編輯 視頻的定義 視頻標準 視頻壓縮 視頻數(shù)字化 視頻處理設備 視頻文件 視頻處理軟件Premiere2第2頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四多媒體應用創(chuàng)作技術教學要求 了解計算機對二維三維動畫等多媒體素材的制作和相關軟件的使

2、用方法； 掌握動畫基本概念； 了解常用動畫創(chuàng)作軟件工具的功能特點； 掌握Flash制作網(wǎng)頁動畫的主要方法； 掌握數(shù)字視頻的基本概念； 理解Premiere的主要功能以及進行視頻合成的基本方法。3第3頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四動畫基本概念 什么是動畫 動畫的本質(zhì)動作的變化是動畫的本質(zhì) 英國動畫大師 John Halas 動畫由多幅畫面組成，當畫面快速、連續(xù)地播放時，由于人類眼睛 存在 “視覺滯留效應” 而產(chǎn)生動感。當被觀察的物體消失后，影像仍在大腦中停留一段時間，約為1/24s4第4頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四動畫的歷史觀看動畫的機器

3、最原始的動畫 視覺效果1831年，法國人約瑟夫 安東尼 普拉特奧(Joseph Antoine Plateau) 在一個可以轉(zhuǎn)動的圓盤上按照順序畫了一些圖片。5第5頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四動畫的歷史1906年 美國人J斯泰瓦德（JSteward）制作了一部名叫“滑稽面孔的 幽默形象”的短片，非常接近現(xiàn)代動畫概念。1908年 法國人Emile Cohl首創(chuàng)用負片制作動畫影片。負片從概念上解 決了影片載體的問題，為今后動畫片的發(fā)展奠定了基礎。1909年 美國人Winsor McCay用一萬張圖片表現(xiàn)一段動畫故事，這是 迄今為止世界上公認的第一部真正的動畫短片。19

4、15年 美國人Eerl Hurd創(chuàng)造了在賽珞璐片上畫動畫片，再拍成膠片 電影的動畫制作工藝，這種工藝一直沿用至今。1928年 美國人華特迪斯尼 (Walt Disney) 完善了動畫體系和制作工藝， 被譽為商業(yè)動畫影片之父，他把動畫影片推向顛峰。今 天 動畫本質(zhì)沒有多大變化，而動畫制作手段卻發(fā)生了巨大變化。 如：電腦動畫、電腦特技動畫等。6第6頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四 動畫的時間特性(1) 動作的發(fā)展按照時間發(fā)生的順序進行(2) 與自然現(xiàn)象一致的運動節(jié)奏(3) 遵守自然規(guī)律，可有限的夸張動畫時間與節(jié)奏的掌握 動畫的節(jié)奏掌握(1) 利用各幀之間的位置差控制動畫節(jié)

5、奏(2) 自然規(guī)律和有限的夸張是動作節(jié)奏的依據(jù)Frame1 Frame2 Frame3 Frame4 Frame5 Frame6 Frame7 Frame8t7第7頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四動畫的風格動畫節(jié)奏和動作的適度夸張創(chuàng)造了可愛、幽默、詼諧的動畫風格。8第8頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四全動畫與半動畫 半動畫 又名“有限動畫”。為追求經(jīng)濟效益，6幀S 的動畫1 2 3 4 5 6 全動畫 為追求畫面完美和動作流暢，按照 24幀S 制作動畫1 2 3 4 5 22 23 24249第9頁，共33頁，2022年，5月20日，14點4

6、4分，星期四動畫制作過程1) 制作聲音對白和背景音樂2) 根據(jù)聲音計算動畫格數(shù)3) 設計人員繪制動畫關鍵畫面4) 繪制人員描畫關鍵畫面之間的插畫5) 把紙上的動畫輪廓復制到賽珞璐片上6) 上色人員為賽珞璐片上色7) 拍攝電影膠片之前檢查動畫畫稿9) 對電影膠片進行剪輯和編輯8) 電影攝制人員把賽珞璐片拍成電影10第10頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四電腦動畫 電腦動畫的基本概念 幀動畫 模擬以幀為基本單位的傳統(tǒng)動畫，占動畫產(chǎn)品的98% 顏色動畫 平面動畫 變形動畫 傳統(tǒng)平面繪畫 形成顏色流動效果 動畫主體變形11第11頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分

7、，星期四電腦動畫 矢量動畫 經(jīng)過電腦運算而確定的運行軌跡和形狀的動畫。 空間動畫 形成三維造型并進行空間運動的動畫。三維坐標變換平面坐標變換三維坐標變換 電腦動畫的特點 所有動畫必須經(jīng)過電腦的運算和處理 電腦軟件是動畫制作的必要條件，并提供自動動畫功能12第12頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四電腦動畫實現(xiàn)方法 調(diào)色板動畫 通過不斷地設置和改變調(diào)色板，可使原本靜止的畫面通過顏色的變化產(chǎn)生動態(tài)的視覺效果。但這種方法僅適用于256色動畫。 幀動畫 其基本原理是由一幅幅圖畫組成連續(xù)的畫面序列，再以高速放映畫面序列生成動畫效果。關鍵幀動畫是通過一組關鍵幀動畫而得到中間的動畫幀序

8、列的動畫實現(xiàn)方法。 位塊動畫 位圖塊動畫原理是將動畫幀中的一個位圖塊區(qū)域通過復制的方法按一定的步長從一個位置移動到另一個位置上，以產(chǎn)生運動的效果。 實時動畫 其基本原理是一面繪制動畫幀一面播放動畫幀，因此稱為實時動畫。13第13頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四制作動畫的條件 盡量選用屏幕尺寸大、色彩還 原好、點距小的彩色顯示器23 鼠標反應靈敏、移動連續(xù)、無跳躍、 手感舒適，可選配筆形鼠標 特殊的設備，如 攝像機、視頻卡等4 高速CPU 足夠大的內(nèi)存 大量的硬盤空間114第14頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四動畫制作軟件Animator Pr

9、o 平面動畫制作軟件。用于制作幀動畫，繪制功能強Animation Studio 平面動畫處理軟件。用于加工幀動畫，處理能力強Flash MX 網(wǎng)頁動畫軟件。用于繪制幀、矢量動畫，可添加聲音Magic Morph 變形動畫軟件。根據(jù)首、尾畫面自動生成變形動畫GIF Construction 網(wǎng)頁動畫軟件。把動畫和圖片序列轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁動畫3ds max 三維動畫制作軟件。用于制作三維造型動畫Cool 3D 三維文字動畫軟件。用于制作幀動畫、視頻Maya 三維動畫制作軟件。用于制作動畫片、廣告、電影等Premiere 動畫視頻處理軟件。用于處理視頻、廣告、電影等15第15頁，共33頁，2022年，5

10、月20日，14點44分，星期四動畫美學 畫面布局 留出動畫主體的運動空間 動畫調(diào)度 鏡頭推移、縱深運動、平面移動的順序和方式 動態(tài)視覺規(guī)律 慢動流暢、快動引起注意 動畫時間掌握 符合自然規(guī)律，適度夸張 造型設計、動作設計 鮮明個性，善惡分明，適度夸張16第16頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四動態(tài)圖像文件動態(tài)圖像由多幅連續(xù)的圖像序列構(gòu)成，圖像沿時間軸以t的間隔排列。當t視覺滯留時間時，就會產(chǎn)生動感。動態(tài)圖像的數(shù)據(jù)量非常大，通常采用壓縮代碼存儲。 動態(tài)原理 動態(tài)圖像的特點1) 具有時間上的連續(xù)性。2) 具有時間上的延續(xù)性。3) 具有幀之間的相關性。4) 具有強烈的實時性。

11、 組合位圖數(shù)據(jù)調(diào)色盤數(shù)據(jù)速度參數(shù)壓縮算法 動態(tài)圖像文件構(gòu)成17第17頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四動態(tài)圖像的技術參數(shù) 幀速度 幀的切換速度 1 NTSC制 30 Frame/s 2 PAL制 25 Frame/s 數(shù)據(jù)量 相關因素： 1 畫面幾何尺寸。 2 顏色數(shù)量。 3 采用的壓縮算法。 圖像質(zhì)量 相關因素 位圖的顏色與分辨率，過分的數(shù)據(jù)壓縮 將影響圖像質(zhì)量。Frame 1# Frame 2# 18第18頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四 動畫文件的種類與格式 標準動畫文件FLI格式 (畫面320200) 、FLC格式 矢量動畫文件各類算法

12、語言獨有的格式 網(wǎng)頁動畫文件GIF 89a格式 (畫面尺寸隨顯示模式而定)， SWF Flash文件格式。 很多情況下也可以轉(zhuǎn)換為音頻視頻交互文件Avi格式。動畫文件 動畫文件的保存Hard DiskCD-RFloppy 動畫文件數(shù)據(jù)量大， 但是對于矢量動畫可壓縮性很小。 需要大容量存儲介質(zhì)19第19頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四FLI/FLC文件描述 FLI和FLC是英文Flicks的不同縮寫形式，意為“電影”。 Autodesk公司開發(fā)的文件格式，用于存儲一組位圖圖像。FLI格式 早期動畫文件格式，擴展名為“.fli”。FLC格式 現(xiàn)用動畫文件格式，擴展名為“.

13、flc”。 FLC格式采用幀與幀之間求差的算法以 及運算長度壓縮算法進行數(shù)據(jù)的壓縮和 解壓縮。FLC格式的動畫 特點：畫面尺寸隨意、數(shù)據(jù)量小、實時 性好、動畫演播平穩(wěn)等。 FLC格式不支持同步聲音。20第20頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四其他動畫文件描述可記錄多幀畫面。特點：數(shù)據(jù)量小、易于制作，廣泛用于國際互聯(lián)網(wǎng)，不能承載聲音。2GIF格式動畫文件SWF文件由Flash軟件產(chǎn)生，主要用于國際互聯(lián)網(wǎng)。該文件可記錄矢量動畫、幀動畫和聲音。畫面尺寸隨意，但受到網(wǎng)絡帶寬的影響，通常采用較小畫面，以便減少數(shù)據(jù)量，提高網(wǎng)絡傳輸速度。1SWF格式動畫文件21第21頁，共33頁，2

14、022年，5月20日，14點44分，星期四網(wǎng)頁動畫制作技術 基本概念 網(wǎng)頁動畫 用在國際互聯(lián)網(wǎng)上的動畫。 網(wǎng)頁動畫的特點 數(shù)據(jù)量小。 表現(xiàn)力強 (活動畫面更易引起人們的注意)。 視覺效果好 (如果設計得當，視覺效果好)。 模式多樣化 (矢量動畫，幀動畫)。 如何制作網(wǎng)頁動畫 途徑1利用轉(zhuǎn)換工具轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁動畫。 途徑2 使用專用網(wǎng)頁動畫制作軟件直接生成。22第22頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四 GIF網(wǎng)頁動畫的特點 采用GIF89a格式，256色/96dpi，擴展名“.gif” 數(shù)據(jù)量小，便于傳送 使用ACDSee軟件可觀看動畫效果 幀動畫模式參考書Gifcon 動畫

15、轉(zhuǎn)換圖片序列GIF89a標準動畫file00.gif、. file13.gif網(wǎng)頁動畫GIF89a Gifcon的作用 制作網(wǎng)頁動畫 網(wǎng)頁動畫工具GIF Construction Set，簡稱GIFCON。23第23頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四變形動畫基本概念 根據(jù)首、尾畫面給定的位置、顏色參數(shù)進行數(shù)學變換(1)根據(jù)首、尾畫面中設定的變形點進行有序變換(2)以多種格式保存 (flc、bmp、gif、tga、圖片序列) 基本功能 Compatible computer with an 586 or higher processor 32 Mb memory (or

16、higher) 9999 Framesframe1 frame2 frame3 frame4 變形動畫軟件 WinImages: Morph變形動畫機械工業(yè)出版社變形效果變形動畫制作技術24第24頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四變形動畫制作技術 基本概念尾畫面首畫面變形過程 畫面數(shù)量 變形參考點變形效果正向變形逆向變形 Magic Morph 變形動畫制作軟件25第25頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四工作過程 在畫面中的相對位置也應盡可能一致。 背景不宜采用彩色圖案，應采用單色。 盡量采用相同的文件格式。 首、尾畫面的尺寸一致。 首、尾畫面加

17、工規(guī)則首畫面尾畫面首畫面尾畫面調(diào)入首、尾畫面設置變形控制點編輯變形控制點生成變形動畫26第26頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四三維動畫制作技術 物體的三維造型用于生成多邊形物體。 多邊形造型1曲面造型2 用于形成過渡圓滑、 外形流暢的物體，適于 精確、真實地表現(xiàn)物體。三維動畫基本概念 所謂三維動畫，就是利用計算機進行動畫的設計與創(chuàng)作，產(chǎn)生真實的立體場景與動畫。與傳統(tǒng)的二維手工制作的動畫相比，電腦第一次真正地使三維動畫成為可能，極大地提高了工作效率，增強了動畫制作效果。27第27頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四電腦三維動畫應用領域 影視廣告制作

18、 建筑效果圖制作 電腦游戲制作 其它方面 目前三維動畫在眾多領域得到廣泛的應用。根據(jù)國內(nèi)外的實際情況，三維動畫主要在以下方面得到較為廣泛的應用：28第28頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四幾種三維動畫制作軟件簡介 目前三維動畫制作軟件為數(shù)不少，各有所長。目前三維界公認的三大軟件分別是3DS MAX、XSI與MAYA。 3D Studio MAX 3DS MAX易學易用，操作簡便，入門快，功能強大，目前在國內(nèi)外擁有最大的用戶群。不足之處是渲染的質(zhì)量有待進一步提高。 SOFTIMAGE|3D 目前在三維影視廣告方面獨當一面，以渲染質(zhì)量超群而著稱。 MAYA 非常優(yōu)秀的三維動畫制作軟件，尤其專長于角色動畫制作，并以建模功能強大著稱。缺點是入門比較困難，相關中文資料也不太豐富。MAYA要求的機器配置比MAX也高得多。29第29頁，共33頁，2022年，5月20日，14點44分，星期四三維造型及其編輯原理 建立方塊的三維造型1）制作一個平面方形，該方形是方塊的截面。 建立圓球的三維造型1）制作平面圓形，該圓形是圓球的截面。2）規(guī)定垂直于平面方形的路徑， 其