MMT-06-數(shù)字動畫技術(shù)

第6章數(shù)字動畫技術(shù)本章主要內(nèi)容：

動畫的界定

動畫的制作過程二維動畫三維動畫數(shù)字動畫的應(yīng)用動畫的界定動漫產(chǎn)業(yè)文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)信息產(chǎn)業(yè)……動畫的界定動漫產(chǎn)業(yè)動漫=動畫+漫畫漫畫動畫的界定動畫動畫是通過連續(xù)播放一系列畫面，給視覺造成動態(tài)變化的圖畫，能夠展現(xiàn)事物的開展過程和動態(tài)。與電視〔視頻〕的比較動畫主要是指非實(shí)物拍攝的屏幕作品動畫的根本原理與電影、電視一樣，都是人眼視覺現(xiàn)象的應(yīng)用——視覺暫留動畫片的藝術(shù)形式更接近與電影和電視動畫的界定動畫的分類傳統(tǒng)動畫和計(jì)算機(jī)動畫平面動畫〔二維動畫〕和三維動畫按動作的表現(xiàn)形式，動畫大致分為接近自然動作的“完善動畫〞〔動畫電視〕和采用簡化、夸張的“局限動畫〞〔幻燈片動畫〕。從播放效果，可以分為順序動畫〔連續(xù)動作〕和交互式動畫〔反復(fù)動作〕。從每秒放的幅數(shù)，還有全動畫〔每秒24幅〕和半動畫〔少于24幅〕〔三流動畫〕之分。……動畫的界定動畫的分類傳統(tǒng)動畫手繪動畫和模型動畫手繪動畫動畫的界定動畫的分類傳統(tǒng)動畫手繪動畫和模型動畫模型動畫動畫的界定動畫的分類計(jì)算機(jī)動畫計(jì)算機(jī)輔助完成或者代替?zhèn)鹘y(tǒng)工具完成計(jì)算機(jī)動畫動畫的界定動畫的分類平面動畫〔二維動畫〕同一畫面內(nèi)只有物體的位置移動和形狀改變，沒有視角的變化三維動畫不但有物體本身位置和動作的改變，還可以連續(xù)的展現(xiàn)視角的變化動畫的制作過程傳統(tǒng)動畫制作的關(guān)鍵步驟由編導(dǎo)確定動畫劇本及分鏡頭腳本；美術(shù)動畫設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出動畫人物形象；美術(shù)動畫設(shè)計(jì)人員繪制、編排出分鏡頭畫面腳本；動畫繪制人員進(jìn)行繪制；攝影師根據(jù)攝影表和繪制的畫面進(jìn)行拍攝；剪輯配音。動畫的制作過程傳統(tǒng)動畫制作的四個階段總體規(guī)劃設(shè)計(jì)制作具體創(chuàng)作拍攝制作每一階段又有假設(shè)干個步驟計(jì)算機(jī)動畫及優(yōu)勢計(jì)算機(jī)動畫的分類按照計(jì)算機(jī)及其軟件在動畫制作中的作用而言，計(jì)算機(jī)動畫可分為：計(jì)算機(jī)輔助動畫和計(jì)算機(jī)創(chuàng)作動畫計(jì)算機(jī)輔助動畫屬二維動畫，其主要用途是輔助動畫師制作手繪動畫，簡化手繪動畫的工具和手段；計(jì)算機(jī)創(chuàng)作動畫那么完全用計(jì)算機(jī)來替代傳統(tǒng)動畫制作工具而得到的動畫，一般也把它稱之為“無紙動畫〞。如Flash動畫，又如計(jì)算機(jī)三維造型動畫計(jì)算機(jī)動畫及優(yōu)勢計(jì)算機(jī)動畫的分類按照計(jì)算機(jī)動畫制作當(dāng)中動畫運(yùn)動的控制方式分類。按照這種分類可分為：實(shí)時〔Real-Time〕動畫和逐幀動畫〔Frame-by-Frame〕逐幀動畫也稱為幀動畫或關(guān)鍵幀動畫，在表現(xiàn)畫面中某一運(yùn)動時，將該物體運(yùn)動的過程在計(jì)算機(jī)中按照畫面播放的先后順序逐一的畫出來，也即通過一幀一幀顯示動畫的圖像序列而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的效果。實(shí)時動畫是用算法來實(shí)現(xiàn)物體的運(yùn)動，它并不是將運(yùn)動物體的動作按照時間點(diǎn)逐一的畫出來，而是只記錄最開始的狀態(tài)和最終的狀態(tài)，中介的運(yùn)動過程通過計(jì)算機(jī)自動產(chǎn)生。實(shí)時動畫也稱為算法動畫計(jì)算機(jī)動畫及優(yōu)勢計(jì)算機(jī)動畫的優(yōu)勢對于制作工藝而言，計(jì)算機(jī)的使用，大大簡化了工作程序，方便快捷，提高了效率具體表達(dá)在如下方面：關(guān)鍵幀〔原畫〕的產(chǎn)生中間畫面的生成分層制作合成著色預(yù)演我國的52集動畫連續(xù)劇?西游記?就繪制了100多萬張?jiān)?、?萬張背景，共耗紙30噸、耗時整整5年。在迪斯尼的動畫大片?花木蘭?中，一場匈奴大軍廝殺的戲僅用了5張手繪士兵的圖，電腦就變化出三、四千個不同表情士兵作戰(zhàn)的模樣。二維動畫技術(shù)數(shù)字二維動畫制作流程計(jì)算機(jī)輔助二維動畫的制作流程計(jì)算機(jī)輔助二維動畫對應(yīng)著傳統(tǒng)手繪動畫，一般其產(chǎn)品絕大多數(shù)是電視連續(xù)劇動畫片，電影片、商品廣告、公益動畫片或者科教演示。具體創(chuàng)作階段和拍攝制作階段中的中間畫制作、譽(yù)清和描線、著色、檢查、拍攝、編輯、錄音等步驟是借助于計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，而其它階段和步驟采取傳統(tǒng)的手工和紙質(zhì)工具。二維動畫技術(shù)數(shù)字二維動畫制作流程無紙二維動畫及其制作流程無紙二維動畫的制作過程也涵蓋了傳統(tǒng)動畫的工序：腳本→人物、道具和設(shè)計(jì)→分鏡頭設(shè)計(jì)稿→原畫→動畫→上色→合成→配音。無紙化的二維動畫主要應(yīng)用于傳統(tǒng)媒體〔電影和電視〕和新媒體〔計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、〕。二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介Softimage|TOONZSoftimage|TOONZ被譽(yù)為世界上最優(yōu)秀的卡通動畫制作軟件系統(tǒng)。它可以運(yùn)行于SGI超級工作站的IRIX平臺和PC的Windows平臺上，廣泛應(yīng)用于卡通動畫系列片、音樂片、教育片、商業(yè)廣告片等其中的卡通動畫制作。TOONZ利用掃描儀將動畫師所繪的鉛筆稿以數(shù)字方式輸入到計(jì)算機(jī)中,然后對畫稿進(jìn)行線條處理、檢測畫稿、拼接背景圖配置調(diào)色板、畫稿上色、建立攝影表、上色的畫稿與背景合成、增加特殊效果、合成預(yù)演以及最終圖像生成。利用不同的輸出設(shè)備將結(jié)果輸出到錄象帶、電影膠片、高清晰度電視以及其他視覺媒體上。二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介Softimage|TOONZ二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介RETASPRORETAS是日本Celsys株式會社開發(fā)的一套應(yīng)用于普通PC和蘋果機(jī)的專業(yè)二維動畫制作系統(tǒng)，全稱為RevolutionaryEngineeringTotalAnimationSystem。它主要由四大局部組成：①TraceMan能通過掃描儀掃描大量動畫存入計(jì)算機(jī)，并進(jìn)行掃線處理。②PaintMan是高質(zhì)量的上色軟件，使得大批量上色更加簡單和快速。③CoreRETAS和RendDog是全新的數(shù)學(xué)化工具，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)動畫攝影能表現(xiàn)的所有特性，并且可使用多種文件格式和圖形分辨率輸出CreRETAS中合成的每一場景。④QuickChecker是靈活的線拍軟件，能確保最高質(zhì)量的動畫成品。二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介RETASPRO二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介USAnimationUsAnimation被譽(yù)為二維動畫軟件中最實(shí)用的創(chuàng)作工具，可以輕松地組合二維動畫和三維圖像。利用軟件中自身模塊可進(jìn)行多位面拍攝，旋轉(zhuǎn)聚焦以及鏡頭的推、拉、搖、移，無限多種顏調(diào)色板和無限多個層。USanimation的合成系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在任何一層進(jìn)行修改后，即時顯示所有層的模擬效果。二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介USAnimation二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介ANIMOANIMO是英國CambridgeAnimation公司開發(fā)的運(yùn)行于SGIO2工作站和WindowsNT平臺上的二維卡通動畫制作系統(tǒng)。其核心模塊也分為四個：掃描模塊、上色模塊、導(dǎo)演模塊和渲染模塊。二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介ANIMO二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介點(diǎn)睛輔助動畫制作系統(tǒng)點(diǎn)睛輔助動畫制作系統(tǒng)是國內(nèi)第一個擁有自主版權(quán)的計(jì)算機(jī)輔助制作傳統(tǒng)動畫的軟件系統(tǒng)。該軟件由方正集團(tuán)與中央電視臺聯(lián)合開發(fā)。使用該系統(tǒng)輔助生產(chǎn)動畫片，可以大大提高，描線，上色的速度，并可產(chǎn)生豐富的動畫效果，如推拉搖移，淡入淡出，金星等，從而提高生產(chǎn)效率和制作質(zhì)量。點(diǎn)睛系統(tǒng)應(yīng)用于需要逐幀制作的二維動畫制作領(lǐng)域。該系統(tǒng)主要供電視臺、動畫公司、制片廠生產(chǎn)動畫故事片，也可用于某些廣告創(chuàng)意〔如在三維動畫中插入卡通造型〕、多媒體制作中的動畫繪制等場合。二維游戲制作廠商也可以使用該軟件制作簡單的卡通形象和演示片頭等。二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介AXAAXA算是目前唯一一套PC級的全彩動畫軟件，它可以在Windows系統(tǒng)上執(zhí)行，簡易的操作界面可以讓卡通制作人員或“新手〞很快上手，而動畫線條處理與著色品質(zhì)，亦具專業(yè)水準(zhǔn)。AXA包含了制作電腦卡通所須要的所有元件，像是掃圖、鉛筆稿檢查、鏡頭運(yùn)作、定色、著色、合成、檢查、錄影等模組，完全針對卡通制作者設(shè)計(jì)使用界面，使傳統(tǒng)制作人員可以輕易的跨入數(shù)位制作的行列。二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介FlashFlash是近年來開展最為強(qiáng)勁的一款網(wǎng)絡(luò)動畫制作軟件。二維動畫技術(shù)二維動畫制作軟件簡介FlashFlash是近年來開展最為強(qiáng)勁的一款網(wǎng)絡(luò)動畫制作軟件。三維動畫技術(shù)三維動畫技術(shù)概述數(shù)字三維動畫，簡稱3D動畫。通常人們常說的“三維動畫〞有兩種指向：一是用計(jì)算機(jī)制作的、三維立體的動畫視覺作品；二是指用來制作三維立體動畫的計(jì)算機(jī)技術(shù)。一個完整的3D作品制作過程至少要經(jīng)過三步：造型、動畫和繪圖。三維動畫技術(shù)三維動畫技術(shù)概述造型造型是利用三維軟件在電腦上創(chuàng)造三維形體三維動畫技術(shù)三維動畫技術(shù)概述動畫動畫就是使各種造型運(yùn)動起來，獲得運(yùn)動的畫面和效果。為了使它們動起來，需要時間要素，為三維立體的靜態(tài)造型引入第四維的屬性。有了時間的屬性，工作人員可以不斷地改變目標(biāo)的動作、虛擬攝像機(jī)的位置、燈光的方向和強(qiáng)弱，甚至還可以改變構(gòu)圖，包括近、中、遠(yuǎn)景、特寫、大小范圍、方位、節(jié)奏和旋轉(zhuǎn)等等一系列手段來獲得變化的畫面。三維動畫技術(shù)三維動畫技術(shù)概述繪圖繪圖包括貼圖和光線控制，相當(dāng)于二維動畫制作過程中的上色過程。燈光是三維動畫制作的重頭戲。三維軟件提供了方便設(shè)置燈光的功能，但設(shè)置的適宜與否將直接影響動畫的最后效果。既要保持適宜的景物基調(diào)，又要照亮景物，還要調(diào)整、渲染、營造動畫氣氛，這需要長時間的實(shí)踐和不間斷的試驗(yàn)。三維動畫技術(shù)三維動畫的動畫類型幾何變換動畫幾何變換動畫，也稱為“剛體動畫〞，是通過對場景中的幾何對象進(jìn)行移動、旋轉(zhuǎn)、縮放的幾何變換操作，從而產(chǎn)生動畫的效果。變形動畫變形是一門基于節(jié)點(diǎn)的動畫技術(shù)，是通過物體節(jié)點(diǎn)序列的變換矩陣來實(shí)現(xiàn)的。角色動畫角色動畫最主要指人體動畫，也包括擬人化的動植物及卡通角色。三維動畫技術(shù)三維動畫的動畫類型粒子系統(tǒng)動畫一個粒子系統(tǒng)可以表示成千上萬個行為相似，但是仍有細(xì)微差異的微小對象。粒子系統(tǒng)最擅長制作光怪陸離的光影、煙霧、火雨雷電，還可以模擬泡沫、閃電和濺水的動畫，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)動畫制作方式無法模擬自然界中如云、火、雪等隨機(jī)景物和微觀粒子世界的缺陷。攝影機(jī)動畫攝影機(jī)動畫，也稱為“鏡頭動畫〞，是通過對攝影機(jī)的推、拉、搖、移，使鏡頭畫面改變，從而產(chǎn)生動畫的效果。三維動畫技術(shù)主流三維動畫軟件Softimage3DSoftimage3D是由專業(yè)動畫師設(shè)計(jì)的強(qiáng)大的三維動畫制作工具，它的功能完全涵蓋了整個動畫制作過程，包括：交互的、獨(dú)立的建模和動畫制作工具、SDK和游戲開發(fā)工具、具有業(yè)界領(lǐng)先水平的mentalray生成工具等。三維動畫技術(shù)主流三維動畫軟件Softimage3D三維動畫技術(shù)主流三維動畫軟件3DSMAX3DSMAX是一款應(yīng)用于PC平臺的元老級三維動畫軟件，由Autodesk公司出品。它具有優(yōu)良的多線程運(yùn)算能力，支持多處理器的并行運(yùn)算，豐富的建模和動畫能力，出色的材質(zhì)編輯系統(tǒng)。三維動畫技術(shù)主流三維動畫軟件3DSMAX三維動畫技術(shù)主流三維動畫軟件MAYAMaya是Alias|Wavefront〔2003年7月更名為Alias〕公司的產(chǎn)品，作為三維動畫軟件的后起之秀，深受業(yè)界歡送和鐘愛。Maya集成了Alias|Wavefront最先進(jìn)的動畫及數(shù)字效果技術(shù)，不僅包括一般三維和視覺效果制作的功能，而且還結(jié)合了最先進(jìn)的建模、數(shù)字化布料模擬、毛發(fā)渲染和運(yùn)動匹配技術(shù)。MAYA因其強(qiáng)大的功能在3D動畫界造成巨大的影響，已經(jīng)滲入到電影、播送電視、公司演示、游戲可視化等各個領(lǐng)域，且成為三維動畫軟件中的佼佼者。三維動畫技術(shù)主流三維動畫軟件MAYA三維動畫技術(shù)主流三維動畫軟件LIGHTWAVE3DLightwave3D是NewTek公司的產(chǎn)品。目前Lightwave在好萊塢的影響一點(diǎn)也不比Softimage、Alias等差。它具有出色品質(zhì)的，價格卻是非常低廉，這也是眾多公司選用它的原因之一。?泰坦尼克號?中的泰坦尼克號模型，就是用LIGHTWAVE制作的。三維動畫技術(shù)主流三維動畫軟件LIGHTWAVE3D三維動畫技術(shù)輔助性三維動畫軟件PoserPoser是MetaCreations公司開發(fā)的軟件，是三維動畫領(lǐng)域具有開創(chuàng)性的代表軟件，可以程序化地制作人物造型和一些有趣的生物造型。該軟件有許多優(yōu)秀的功能，如行走生成器、角色動作輸出〔可以在Poser中制作角色動畫，再把它們應(yīng)用于其他三維軟件中的不同模型〕、口形同步和動畫功能。現(xiàn)在的新版本有了一定的材質(zhì)編輯能力，渲染也有了很大進(jìn)步，支持OpenGL加速顯示，并且增加了卡通渲染能力和Flash動畫的輸出功能。三維動畫技術(shù)輔助性三維動畫軟件Poser三維動畫技術(shù)輔助性三維動畫軟件ZbrushZbrush是這幾年三維動畫界的熱點(diǎn)之一，為三維藝術(shù)家提供了一個全新的建模方式。它以筆刷建模的方式來建模，以的方式實(shí)現(xiàn)了2D和3D之間無縫結(jié)合。對于很多藝術(shù)家來說，他的操作感覺非常像自己運(yùn)用黏土來進(jìn)行雕塑的感覺，特別是原先學(xué)習(xí)雕塑或者化裝等專業(yè)的藝術(shù)家可以很容易的掌握，制作出栩栩如生的作品。Zbrush以建模特別是生物建模聞名于世，它也有一個不錯的渲染模塊，有豐富的材質(zhì)和渲染特效。三維動畫技術(shù)輔助性三維動畫軟件Zbrush三維動畫技術(shù)輔助性三維動畫軟件RendermanPro該軟件是Pixar公司出品的功能強(qiáng)大的渲染器。處于前沿的數(shù)字特效公司和電腦圖形專家都使用了Pixar的產(chǎn)品RenderMan。因?yàn)樗怯行У摹⑦m用于任何環(huán)境的、具有最高品質(zhì)的渲染器，并成功地用于多部影片的制作。數(shù)字動畫技術(shù)的應(yīng)用電影業(yè)計(jì)算機(jī)動畫應(yīng)用最早、開展最快的領(lǐng)域是電影業(yè)。計(jì)算機(jī)動畫應(yīng)用最早、開展最快的領(lǐng)域是電影業(yè)。在電影業(yè)方面的應(yīng)用其一就是動畫影片的制作，如?蟲蟲危機(jī)?〔TheBugs〕、?怪物公司?〔Monster〕、?海底總發(fā)動?〔Nemo〕、?超人總發(fā)動?、?花木蘭?、?埃及王子?、?千與千尋?等等膾炙人口的三維和二維動畫影片，都是計(jì)算機(jī)動畫的結(jié)果。數(shù)字動畫的電影業(yè)應(yīng)用之二就是數(shù)字特效，也就是人們口頭上常說的“電腦特效〞。數(shù)字動畫技術(shù)的應(yīng)用電影業(yè)計(jì)算機(jī)動畫應(yīng)用最早、開展最快的領(lǐng)域是電影業(yè)。數(shù)字動畫技術(shù)的應(yīng)用電視片頭和電視廣告1990年9月，我國成功地舉辦了第十一屆亞洲運(yùn)動會，中央電視臺在亞運(yùn)會期間的專題報(bào)道中指出了用計(jì)算機(jī)動畫技術(shù)制作的“亞運(yùn)會片頭〞，使我國廣闊觀眾第一次享受到嶄新的視覺效果。這也是我國第一個由電腦制作的動畫片頭。在電視節(jié)目中，使用計(jì)算機(jī)動畫技術(shù)最多的是電視廣告。計(jì)算機(jī)動畫能制做出精美神奇的視覺效果，給電視廣告增添了一種奇妙無比、超越現(xiàn)實(shí)的夸張浪漫色彩，既讓人感到計(jì)算機(jī)造型和其表現(xiàn)能力的極為驚人之處，又使人自然地接受了商品的推銷意圖。數(shù)字動畫技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)計(jì)算和工業(yè)設(shè)計(jì)利用計(jì)算機(jī)動畫技術(shù)，可將科學(xué)計(jì)算過程以及計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為幾何圖形成圖像信息并在屏幕上顯示出來，以便于觀察分析和交互處理。計(jì)