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三维动画设计
时间:2014-11-10 11:39:32 点击:

    三维动画又称3D动画,是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界,设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景,再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数,最后按要求为模型赋上特定的材质,并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算,生成最后的画面。
 

    在影视广告制作方面,这项新技术能够给人耳目一新的感觉,因此受到了众多客户的欢迎。三维动画可以用于广告和电影电视剧的特效制作(如爆炸、烟雾、下雨、光效等)、特技(撞车、变形、虚幻场景或角色等)、广告产品展示、片头飞字等等。
 

    三维动画制作是一件艺术和技术紧密结合的工作。在制作过程中,一方面要在技术上充分实现广告创意的要求,另一方面,还要在画面色调、构图、明暗、镜头设计组接、节奏把握等方面进行艺术的再创造。与平面设计相比,三维动画多了时间和空间的概念,它需要借鉴平面设计的一些法则,但更多是要按影视艺术的规律来进行创作。
 

    根据实际制作流程,一个完整的影视类三维动画的制作总体上可分为前期制作、动画片段制作与后期合成三个部分。
 

    1.前期制作。是指在使用计算机制作前,对动画片进行的规划与设计,主要包括:文学剧本创作、分镜头剧本创作、造型设计、场景设计。

文学剧本,是动画片的基础,要求将文字表述视觉化即剧本所描述的内容可以用画面来表现,不具备视觉特点的描述(如抽象的心理描述等)是禁止的。动画片的文学剧本形式多样,如神话、科幻、民间故事等,要求内容健康、积极向上、思路清晰、逻辑合理。
 

    分镜头剧本,是把文字进一步视觉化的重要一步,是导演根据文学剧本进行的再创作,体现导演的创作设想和艺术风格,分镜头剧本的结构:图画+文字,表达的内容包括镜头的类别和运动、构图和光影、运动方式和时间、音乐与音效等。其中每个图画代表一个镜头,文字用于说明如镜头长度、人物台词及动作等内容。
 

    造型设计,包括人物造型、动物造型、器物造型等设计,设计内容包括角色的外型设计与动作设计,造型设计的要求比较严格,包括标准造型、转面图、结构图、比例图、道具服装分解图等,通过角色的典型动作设计(如几幅带有情绪的角色动作体现角色的性格和典型动作),并且附以文字说明来实现。造型可适当夸张、要突出角色特征,运动合乎规律。
 

    场景设计,是整个动画片中景物和环境的来源,比较严谨的场景设计包括平面图、结构分解图、色彩气氛图等,通常用一幅图来表达。
 

    2.动画片段制作。根据前期设计,在计算机中通过相关制作软件制作出动画片段,制作流程为建模、材质、灯光、动画、摄影机控制、渲染等,这是三维动画的制作特色。
 

    建模,是动画师根据前期的造型设计,通过三维建模软件在计算机中绘制出角色模型。这是三维动画中很繁重的一项工作,需要出场的角色和场景中出现的物体都要建模。建模的灵魂是创意,核心是构思,源泉是美术素养。通常使用的软件有3DSMax、AutoCAD、Maya等。建模常见方式有:多边形建模——把复杂的模型用一个个小三角面或四边形组接在一起表示(放大后不光滑);样条曲线建模——用几条样条曲线共同定义一个光滑的曲面,特性是平滑过渡性,不会产生陡边或皱纹。因此非常适合有机物体或角色的建模和动画。细分建模——结合多边形建模与样条曲线建模的优点面开发的建模方式。建模不在于精确性,而在于艺术性,如《侏罗纪公园》中的恐龙模型。材质贴图,材质即材料的质地,就是把模型赋予生动的表面特性,具体体现在物体的颜色、透明度、反光度、反光强度、自发光及粗糙程度等特性上。贴图是指把二维图片通过软件的计算贴到三维模型上,形成表面细节和结构。对具体的图片要贴到特定的位置,三维软件使用了贴图坐标的概念。一般有平面、柱体和球体等贴图方式,分别对应于不同的需求。模型的材质与贴图要与现实生活中的对象属性相一致。
 

    灯光,目的是最大限度地模拟自然界的光线类型和人工光线类型。三维软件中的灯光一般有泛光灯(如太阳、蜡烛等四面发射光线的光源)和方向灯(如探照灯、电筒等有照明方向的光源)。
 

    灯光起着照明场景、投射阴影及增添氛围的作用。通常采用三光源设置法:一个主灯,一个补灯和一个背灯。主灯是基本光源,其亮度最高,主灯决定光线的方向,角色的阴影主要由主灯产生,通常放在正面的3/4处即角色正面左边或右面45度处。补灯的作用是柔和主灯产生的阴影,特别是面部区域,常放置在靠近摄影机的位置。背灯的作用是加强主体角色及显现其轮廓,使主体角色从背景中突显出来,背景灯通常放置在背面的3/4处。
 

    摄影机控制,依照摄影原理在三维动画软件中使用摄影机工具,实现分镜头剧本设计的镜头效果。画面的稳定、流畅是使用摄影机的第一要素。摄影机功能只有情节需要才使用,不是任何时候都使用。摄像机的位置变化也能使画面产生动态效果。
 

    动画,根据分镜头剧本与动作设计,运用已设计的造型在三维动画制作软件中制作出一个个动画片段。动作与画面的变化通过关键帧来实现,设定动画的主要画面为关键帧,关键帧之间的过渡由计算机来完成。三维软件大都将动画信息以动画曲线来表示。动画曲线的横轴是时间(帧),竖轴是动画值,可以从动画曲线上看出动画设置的快慢急缓、上下跳跃。如3DSMax的动画曲线编辑器。三维动画的动是一门技术,其中人物说话的口型变化、喜怒哀乐的表情、走路动作等,都要符合自然规律,制作要尽可能细腻、逼真,因此动画师要专门研究各种事物的运动规律。如果需要,可参考声音的变化来制作动画,如根据讲话的声音制作讲话的口型变化,使动作与声音协调。对于人的动作变化,系统提供了骨骼工具,通过蒙皮技术,将模型与骨骼绑定,易产生合乎人的运动规律的动作。
 

    渲染,是指根据场景的设置、赋予物体的材质和贴图、灯光等,由程序绘出一幅完整的画面或一段动画。三维动画必须渲染才能输出,造型的最终目的是得到静态或动画效果图,而这些都需要渲染才能完成。渲染是由渲染器完成,渲染器有线扫描方式(Line-scan如3dsMAX内建的)、光线跟踪方式(Ray-tracing)以及辐射度渲染方式(Radiosity如Lightscape渲染软件)等,其渲染质量依次递增,但所需时间也相应增加。较好的渲染器有Softimage公司的MetalRay和Pixal公司的RenderMan(Maya软件也支持RenderMan渲染输出)。通常输出为AVI类的视频文件。
 

    3.后期合成。影视类三维动画的后期合成,主要是将之前所做的动画片段、声音等素材,按照分镜头剧本的设计,通过非线性编辑软件的编辑,最终生成动画影视文件。
 

    三维动画的制作是以多媒体计算机为工具,综合文学、美工美学、动力学、电影艺术等多学科的产物。实际操作中要求多人合作,大胆创新、不断完善,紧密结合社会现实,反映人们的需求,倡导正义与和谐。


 

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