計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)在科教類電視節(jié)目中的應(yīng)用探究

[摘要]目前，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)給科教類電視節(jié)目增添了新的表現(xiàn)力。在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫創(chuàng)作過程中構(gòu)思與創(chuàng)意是關(guān)鍵，技術(shù)是保障，要有正確的動(dòng)畫創(chuàng)作理念，才能發(fā)揮計(jì)算機(jī)動(dòng)畫在科教節(jié)目中的巨大潛能。

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù) 微觀和宏觀 物體造型

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)是在常規(guī)動(dòng)畫的基礎(chǔ)上使用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)而迅速發(fā)展起來的高新技術(shù)，目前，它已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在科教類電視節(jié)目創(chuàng)作中，成為科教節(jié)目中常用的、非常重要的表現(xiàn)手段。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)的大量運(yùn)用，使科普類電視節(jié)目的內(nèi)容發(fā)生了前所未有的變化。從宏觀到微觀，從過去到將來。從天體到原子，都成為電視表現(xiàn)的對(duì)象。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)使科教類電視節(jié)目的制作進(jìn)入了一個(gè)“只有想不到的。沒有做不到”的新天地。

一、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)在科教類節(jié)目中的作用

(一)直觀地闡述科學(xué)概念和原理

在一些科教片中，有的科學(xué)概念和原理非常抽象，難以用常規(guī)畫面來表現(xiàn)，這時(shí)可以采用動(dòng)畫的形式來演示。在我們拍攝的《南山巍峨》一片中，有許多關(guān)于地下水如何運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)，要清楚地向觀眾展示這些問題，實(shí)際拍攝具有相當(dāng)大的難度，并且很難在宏觀上展示清楚。有鑒于此，在作品中，我們運(yùn)用三維動(dòng)畫來展示地下水的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)潔、形象、清晰、明確，效果很好。同樣。為了更好地解釋抽象的科學(xué)知識(shí)。我們?cè)诩夹g(shù)推廣片《大田用上了射頻卡》大量運(yùn)用了Flash動(dòng)畫，得到各方面專家和觀眾的很高評(píng)價(jià)。

(二)增加趣味性、可視性

在科教類節(jié)目中，巧妙地運(yùn)用動(dòng)畫，可以為節(jié)目增添趣味性、可視性，吸引觀眾的注意力。寓科學(xué)于趣味之中，更符合觀眾的收視心理。我們制作的技術(shù)推廣片《新牛經(jīng)》，在反映科學(xué)配制的飼料成分時(shí)，設(shè)計(jì)的小牛形象健康活潑，位于畫面的左下部分。畫面主體部分是以文字形式出現(xiàn)的飼料配方，飼料成分一一羅列出來。小牛垂涎三尺。待飼料成分完全出現(xiàn)之后，動(dòng)畫技術(shù)將其處理成粉碎的谷粒狀，小牛嘴巴一張，把那些數(shù)字全都吃進(jìn)肚里了，非常生動(dòng)有趣，觀眾看到這里時(shí)。往往忍俊不禁。本來介紹飼料的成分是很桔煤的，無非是一些數(shù)字和比例，但是運(yùn)用二維動(dòng)畫處理以后。效果就不一樣了，增添了趣味性和可視性。

(三)形象地再現(xiàn)宏觀和微觀世界

長期以來，由于技術(shù)限制，編導(dǎo)很難將微觀世界的知識(shí)搬上屏幕。現(xiàn)在利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)，可以很方便地將宏觀、微觀世界中的物體“濃縮”或“擴(kuò)大”為可視的形象，生動(dòng)的展現(xiàn)在觀眾面前。它大大延伸了觀眾的感官能力，讓觀眾了解到更多未知世界的科學(xué)奧秘。如宏觀世界中星體的誕生與毀滅，微觀世界中基因的重組、細(xì)胞的分裂等等。

二、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫在科教節(jié)目中的創(chuàng)作過程

制作人員要熟練掌握動(dòng)畫的制作技巧，才能把好的構(gòu)思與創(chuàng)意表現(xiàn)出來。我們以三維動(dòng)畫制作為例介紹動(dòng)畫的制作流程：包括物體造型、材質(zhì)紋理燈光設(shè)置，動(dòng)畫設(shè)置和合成輸出四部分。

(一)構(gòu)思與創(chuàng)意是關(guān)鍵

動(dòng)畫制作的關(guān)鍵在于構(gòu)思與創(chuàng)意，動(dòng)畫的制作過程是創(chuàng)作人員憑借技術(shù)進(jìn)行藝術(shù)加工的過程，物體的形狀、大小、顏色。整個(gè)畫面的構(gòu)圖、色彩、亮度等等都反映著制作人員的藝術(shù)水平。這就要求制作人員在制作過程中必須堅(jiān)持科學(xué)性和藝術(shù)性相結(jié)合的原則。“科學(xué)，是指創(chuàng)作人員在創(chuàng)建物體、構(gòu)建畫面時(shí)一定要嚴(yán)格，符合事物本身的發(fā)展規(guī)律，不能肆意捏造。藝術(shù)。是指在符合科學(xué)性的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮創(chuàng)作人員的藝術(shù)想象力，使畫面的造型、構(gòu)圖、色彩、燈光等更符合觀眾的審美心理。”《宇宙與人》就成功地將科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合在一起，影片中以巧奪天工的畫面再現(xiàn)了物質(zhì)創(chuàng)生、地球誕生、生命進(jìn)化這樣一些難以制作和想象的場(chǎng)景。畫面所表現(xiàn)出來的震撼力。強(qiáng)烈吸引了觀眾，使他們?nèi)绨V如醉般地“神游宇宙，徜徉150億年時(shí)空”。

(二)技術(shù)是保障

制作人員必須熟練掌握計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)，才能把好的構(gòu)思和創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)出來。我們以三維動(dòng)畫制作軟件3DMAX為例，簡(jiǎn)要說明一般動(dòng)畫的制作流程。

1、物體造型

在進(jìn)行物體造型之前，每一幅圖片的制作，首先要經(jīng)過詳細(xì)的構(gòu)思、運(yùn)算、畫圖，然后在計(jì)算機(jī)中建模、選定和創(chuàng)建圖形。物體的幾何造型是三維動(dòng)畫的基礎(chǔ)。它利用三維動(dòng)畫軟件來描述和構(gòu)造一個(gè)三維物體。計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫系統(tǒng)可以提供豐富的基本物體和造型手段，如3DMAX可以通過修改或放樣等方法來塑造物體的三維模型，也可以調(diào)用其他軟件如Maya、Softlmage、AutoCAD等創(chuàng)建的三維模型。還可以直接購買模型庫或從因特網(wǎng)上下載。通過上述方式，在創(chuàng)作科教類節(jié)目時(shí)，幾乎所有想象都可以構(gòu)造出模型。

2、材質(zhì)紋理燈光設(shè)置

材質(zhì)、紋理和燈光的設(shè)置是模擬真實(shí)世界和生成特殊視覺效果的重要組成部分，也是體現(xiàn)創(chuàng)作人員藝術(shù)才能的重要環(huán)節(jié)。3DMAX中通過材質(zhì)編輯器可以創(chuàng)建不同的材質(zhì)，包括紋理和燈光的設(shè)置。在材質(zhì)編輯器里設(shè)有各種材質(zhì)屬性，選取不同的參數(shù)可以得到不同的材質(zhì)：通過選擇不同的紋理貼圖。可以生成栩栩如生的木紋、大理石、金屬等效果：動(dòng)畫軟件中的燈光是一些典型光源，它能模擬與現(xiàn)實(shí)生活燈光照射相似的效果。

在這一環(huán)節(jié)上，創(chuàng)作人員一定要反復(fù)斟酌，反復(fù)修改，按照藝術(shù)構(gòu)思所要求的水準(zhǔn)去完成每一幅圖片的制作。在《宇宙與人》中，為了達(dá)到最好的藝術(shù)效果和真實(shí)感。動(dòng)畫的表面肌理和所需的紋理和貼圖，都是先通過數(shù)字掃描儀對(duì)實(shí)體進(jìn)行掃描和模仿，將這些實(shí)體變?yōu)橄袼匮b載到計(jì)算機(jī)中，然后再賦給物體，所以才有如此好的視覺效果。

3、動(dòng)畫設(shè)置

反映宏觀微觀的科學(xué)節(jié)目最受歡迎的地方，就在于它是以充滿動(dòng)感的視覺形象來闡述科學(xué)知識(shí)，如《來自太陽的風(fēng)暴》中，太陽周圍黑子的收縮、輻射，《宇宙與人》中宇宙的爆炸、舊恒星的滅亡、火焰的燃燒。這些充滿動(dòng)感和震撼力的畫面都是通過動(dòng)畫設(shè)置來完成的。

動(dòng)畫設(shè)置方法包括關(guān)鍵幀動(dòng)畫法、變形動(dòng)畫法、基于物理模型的動(dòng)畫法、粒子動(dòng)畫法等。在科教類電視節(jié)目中使用比較多的是關(guān)鍵幀動(dòng)畫法、基于物理模型的動(dòng)畫法、粒子動(dòng)畫法。

(1)關(guān)鍵幀動(dòng)畫

在3DMAX中，我們?cè)贠幀按下“動(dòng)畫”按鈕，表示開始記錄關(guān)鍵幀。然后拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第100幀并移動(dòng)物體的位置，此時(shí)3DMAX自動(dòng)在第100幀創(chuàng)建一個(gè)關(guān)鍵幀。播放動(dòng)畫時(shí)，我們便可以看見物體從第0幀的位置移動(dòng)到第100幀的位置，這就是關(guān)鍵幀技術(shù)。

(2)基干物理模型的動(dòng)畫

它是基于物理學(xué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律基礎(chǔ)上，通過對(duì)物體性質(zhì)和物體所處的自然界客觀物理運(yùn)動(dòng)規(guī)律的模擬產(chǎn)生的動(dòng)畫。一般科普片中描述的物理現(xiàn)象，就運(yùn)用了這種方法。

(3)粒子動(dòng)畫

粒子動(dòng)畫屬于程序動(dòng)畫系統(tǒng)，是一種模擬不規(guī)則物體的方法，它能充分體現(xiàn)物體的動(dòng)態(tài)性和隨機(jī)性，很好地模擬出火、水、云、森林等自然景觀。它的基本設(shè)計(jì)思路是采用微小粒子作為基本元素，賦予這些粒子以一定生命周期來表現(xiàn)不規(guī)則模糊的物體。

4、動(dòng)畫合成與輸出

在節(jié)目制作中，三維動(dòng)畫的應(yīng)用分成兩類，一類是全部用動(dòng)畫軟件生成的畫面，這種畫面不需要合成，而另一類為三維動(dòng)畫與實(shí)際拍攝畫面進(jìn)行的合成。在合成時(shí)要注意動(dòng)畫元素與實(shí)拍畫面視覺效果的匹配，如運(yùn)動(dòng)的匹配、透視關(guān)系的匹配、色彩的匹配等。如《故宮》專題片的開頭就用了一個(gè)合成的拉鏡頭，通過色彩的變換、實(shí)拍和動(dòng)畫的合成等表現(xiàn)故宮的從古到今、從今到古。最后一個(gè)步驟是輸出。可以選擇電影膠片輸出、錄像帶輸出或光盤、硬盤輸出等。

(三)樹立正確的動(dòng)畫創(chuàng)作理念是前提

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)為我們提供了更為廣闊的創(chuàng)作空間，但是我們應(yīng)該樹立正確的動(dòng)畫創(chuàng)作理念。動(dòng)畫技術(shù)在創(chuàng)作活動(dòng)中是依附于表現(xiàn)內(nèi)容的。也就是說，只有內(nèi)容需要時(shí)我們才運(yùn)用它，千萬不能讓各色各樣的數(shù)字特效沖淡和攪亂了作品的主題內(nèi)容，這是得不償失的。而目前，在一些科教類電視節(jié)目中被觀眾稱為“數(shù)字垃圾”的各色花哨表現(xiàn)已經(jīng)嚴(yán)重影響到節(jié)目的質(zhì)量。“好鋼要用在刀刃上”，這應(yīng)當(dāng)是不言自明的道理。