淺析計算機三維技術及其在現代影視娛樂傳媒中的應用

[摘要]隨著計算機三堆技術在影視特效和動畫制作方面應用的不斷深入，計算機三維技術對于影視廣告設計和影視欄目包裝等影像作品的影響也越來越大，它能創造出完全由計算機虛擬出傳統手法無法獲取的鏡頭運動、角色動畫或奇幻場景及一些令人驚嘆的視覺特效，實現了科學技術和藝術的完美結合。為創意的發揮開辟了嶄新的天地，如何有效地將計算機三維圖形技術運用到影視廣告設計中去，已經成為當今廣告界最關注的話題之一。

[關鍵詞] 計算機三維技術 影視 娛樂 傳媒

計算機輔助設計(compute aideddesicln)自1946年在麻省理工學院誕生以來，開始只是應用于航天、自動化、生物等高科技領域，80年代以來CAD開始在各個應用領域普及，而三維圖形技術的發展卻比計算機輔助設計慢得多，計算機三維技術的最初雛形最早能夠追溯到1962年。那一年在馬塞諸塞州科技學院(MassachusettsInstitute of Technology)里念書的沙赦冷搏士(lvanSutherland，Ph.D)寫了個程序可以直接在“陰極射線管”(Cathode Ray Tube)上，在各種不同的立體幾何圖形上畫一些“光線”(Linesof light)。這種程序他把它叫做“基本圖”(Sketchpad)，可以使用光筆交互地處理、顯示二維和三維線框物體，這個系統主要還是用于飛機的模擬。到60年代中期，實時全色彩渲染的動畫系統開發成功，但這時的絕大多數陰極射線管(CRT)顯示器卻是單色的，不能夠在計算機顯示設備上預覽，在今天看來，這種程序簡直就像“原始人”一樣，但是就是這個“原始人”打開了一扇在電腦應用領域里全新的大門——計算機圖形圖像技術。計算機圖形圖像技術經過四十幾年的發展，逐步發展成為蘊藏著巨大商機的熱門領域，計算機三維技術則是這個領域中一門重要技術并逐漸成為影視特技、計算機三維動畫、影視廣告設計、電子游戲、虛擬現實、互聯網視頻信息處理等技術中的一個重要的組成部分，而且其應用領域還在不斷拓寬，正在改變著電影和影視廣告設計行業的整個前后期制作和傳播流程。計算機三維技術由于其高效、自由的特點在國際影視制作舞臺上得到了空前高速的發展。好萊塢作為世界電影制作的最前沿，同時也是展示美國計算機三維技術的舞臺，其電影產品對計算機三維技術的應用能力，以及所誕生出來的影視作品中所展現的藝術成就也是走在世界前列的。正是因為計算機三維技術具有種種傳統技術所不能達到的能力和優勢，這種技術幾乎已經成為當前影視制作的通用技術。

近幾年在我國上映的好萊塢大片，從早期的《侏羅紀公園》、《星球大戰》、《泰坦尼克號》、到最近的《哈里波特》、《寂靜嶺》、《世界大戰》、《加勒比海盜》、《魔戒》、《金剛》、《北極特快》、《貝奧武夫》等，在運用計算機三維特技方面取得了全球性的轟動，同時也給影視廣告設計界帶來寶貴的經驗，推進了CG技術在全球影視廣告設計范圍內的廣泛應用。所謂CG技術，即計算機圖形圖像技術的英文Computer Graphics縮寫，是在1977年美國導演喬治·盧卡斯導演的美國影片《星球大戰》大獲成功后而風靡全球的，在《星球大戰》中首次應用了計算機技術，在拍攝該片時，美國沒有一家特效制作公司能夠制作這部電影特效，盧卡斯便自己組建了工業光魔，用來開發和制作這部電影中所需要的特殊效果，全片用到了300多項特效制作技術，這是計算機技術第一次在電影特效制作方面的嘗試。1989年憑著科幻片《終結者》一舉成名的美國另一位導演詹姆斯·卡梅隆推出了策劃已久的科幻片《深淵》，在這部電影中，LIM為其制作了大量的特殊效果，其中首次制作了一個全CG的水柱變形影像，同時運用了數字技術制作了海底的高級智慧生物，由于CG的制作使觀眾看到了全新的視覺效果，其影像也更為真實。這在當時觀眾中引起了一片驚嘆之聲，LIM憑借《深淵》很快在影視特效領域中開拓了一片新天地，對此，詹姆斯·卡梅隆這樣說道：“視覺娛樂影像制作的藝術和技術正在發生著一場革命，這場革命給我們制作電影和其他視覺媒體節目的方式帶來了如此深刻的變化，以至于我們只能用出現了一場數字化文藝復興運動來描述它。”

計算機技術在動畫制作方面的應用成績是有目共睹的，從第一部彩色影院動畫片《白雪公主》征式上映以來，其中除了少數的偶動畫、沙動畫、針幕動畫、水墨動畫等特種動畫以外，動畫片基本上都是二維動畫片的天下，但自從1995年皮克斯公司推出世界上第一部純三維動畫長片《玩具總動員》以來，動畫片市場的重心就逐漸向計算機三維動畫轉移，幾乎每部三維動畫影片都是“票房炸彈”。從《玩具總動員》的1.92億美元，到《怪物史瑞克》的2.67億美元，再到《海底總動員》的3.287億美元——三維動畫影片的票房可謂節節攀升。《怪物史瑞克》中那濃密的森林、綠油油的草地，《海底總動員》中那奇幻的海底世界，《汽車總動員》中那些表情生動但又真實無比的汽車，三維動畫所帶來的驚人的視覺效果，是二維動畫無法比擬的。三維動畫依賴的計算機三維技術通過電腦強大的運算能力來模擬現實，需要完成建模、賦材質，調動作、渲染等步驟。除了視覺效果“逼真”之外，與傳統的二維動畫相比，三維動畫還具有許多突出優勢：它不受幀數的限制，在模擬動作燈光都設置妥當的前提下，渲染程序可以自動產生足量的畫面，使影片看起來如同現實一般流暢自然：在著色方面，三維動畫的渲染步驟是一次性的過程，不必再像二維動畫那樣逐幀著色，大大減少了重復勞動。

隨著計算機三維技術在影視特效和動畫制作方面應用的不斷深入，計算機三維技術對于影視廣告設計和影視欄目包裝等影像作品的影響也越來越大。它能創造出完全由計算機虛擬出傳統手法無法獲取的鏡頭運動、角色動畫或奇幻場景及一些令人驚嘆的視覺特效。實現了科學技術和藝術的完美結合。其變幻無窮的表現力及高效的工作方式，徹底地將專業人員從大量的攝錄實景、繁瑣的剪輯過程和昂貴的設備中解放出來，為創意的發揮開辟了嶄新的天地，節約了寶貴的時間。如何有效地將計算機三維圖形技術運用到影視廣告設計中去，已經成為當今廣告界最關注的話題之一。

計算機三維技術在游戲制作方面也有巨大而深遠的影響，由二維游戲逐步進入到三維游戲的世界，其娛樂性，交互性也由于三維計算機技術的參與而得到很大的提升，成為當今娛樂界的龍頭產業。

計算機三維技術除了在影視特效、動畫制作、影視廣告設計、欄目包裝、游戲制作等方面有著巨大影響力外，在現代科學技術如虛擬現實技術(virtual reality)等方面的應用也非常廣泛。