電腦動畫設計在電影特效中的應用研究

摘 要:伴隨著計算機工業的發展進步，計算機動畫技術也由最開始的簡單模擬發展到可以全息捕捉還原最細微的表情動作。模型的精度和照片質量的渲染使動畫的各方面水平都有了新的提高，也使其被大量的用于現代電影之中。了解電腦動畫設計在電影特效中的歷史和應用，一窺以后的發展動態。

關鍵詞:電腦動畫;設計;電影;特效

中圖分類號:F49 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2010)06-0302-01

1 電腦動畫設計的分類

電腦動畫包括兩種.二維動畫和三維動畫兩種形式。二維動畫也稱為2D動畫。是借助計算機2D位圖或者是矢量圖形來創建修改或者編輯動畫。二維電影動畫在影像效果上有非常巨大的改進，制作時間上卻相對以前有所縮短。三維動畫也稱為3D動畫?；?D計算機圖形來表現。有別于二維動畫，三維動畫提供三維數字空間利用數字模型來制作動畫。這個技術給予動畫者更大的創作空間。精度的模型，和照片質量的渲染使動畫的各方面水平都有了新的提高，也使其被大量的用于現代電影之中。

2 電腦動畫設計與電影藝術的結合

藝術和科學技術從來都是聯系在一起的。歷史上每一次科技進步，都在藝術實現手法上有所體現?！翱茖W和藝術是不可分割的，就像一枚硬幣的兩面”(李政道語)。電影作為藝術的一種重要表現形式，自然也離不開科技?？v觀電腦動畫設計在電影中的發展應用，我們可以將其劃分為五個時期。

將上世紀七十年代成為實驗期，是因為任何新技術在發明創造之后，總需要一段時間來為市場接受和適應。比如我們上面提到1982年TRON是個里程碑的應用，但是之前就有很多公司在各個方面嘗試應用計算機圖形設計和動畫效果。1977年，奧斯卡設置了《視覺特效獎》，1978年Superman第一次使用CGI(Computer Generated Imagery，計算機成像技術)作為電影片頭，Black hold(黑洞)第一次使用3D電腦特效。電影業應該是電腦動畫應用最早也是發展比較快的一個領域。之前的電影工業要制作特效，都是采用人工制作模型，要依靠剪輯、道具或者特殊的拍攝手法，借助計算機技術，計算機建模、變形、運動、調整，拓展了電影業的空間和范圍。所以在八十年代之后，電腦動畫進入了發展期。

八十年代，出現了許多電腦動畫公司和電腦動畫設計軟件，并且做出了一系列不錯的計算機動畫片。1980年PDI公司成立，之后PDI一直是計算機動畫領域的技術領先者。1982年，TRON發行，AutoCAD軟件也首次面世。1984年，3D軟件 WaveFront 由創立不久的Alias公司發布。同年The Last StarFlighter一片大量使用3D完成太空船場景，為當時的熒幕帶來了震撼性的體驗。1988年，Willow開始使用變形技術。1989年ILM公司使用Alias軟件在無底洞(Abyss)中使用3D技術模擬了水怪部分。

進入九十年代，在之前打下的基礎下，動力學仿真技術和三維仿真演員系統都出現了，使電腦動畫在電影制作中開始大范圍使用。1990年，3D Studio問世，1991，《魔鬼終結者2》票房大賣，而1993年，《侏羅紀公園》(Jurassic Park)將一億四千萬年以前的恐龍復活，并用電腦和現代人的情景組合在一起，構成了活生生童話般的畫面，有一次引起了轟動。電影里通過使用模型和三維動畫構造了七種恐龍，而且還用動畫模擬了常規手段不能實現的效果，比如一群恐龍在草原上追逐驚恐逃跑的博土或者在公路上追逐汽車。1998年，《泰坦尼克號》創下當時全球票房有史以來最高的記錄，影片通過電腦特效模擬出了讓人身臨其境的沉船效果。1999年，《鐵巨人》將2D和3D技術完美的集成在同一部影片中，同樣大熱。

進入新世紀之后，關于電腦動畫的應用更是波瀾盡起。2001年，《史瑞克》摘下奧斯卡最佳動畫劇情片大獎。2002年太空戰士首次將人物擬真應用到電影中。2001年《魔戒》首部曲大量使用計算機進行特效制作，千軍萬馬的效果在影院大屏幕上氣勢恢宏，奪得當年票房冠軍。2002年的魔界二部曲也大量使用電腦動畫制作特效。2003年《魔界》三部曲更是一舉拿下奧斯卡11項大獎。

今年年初，《阿凡達》在國內熱映。3D+IMAX組合帶來了電影史上的有一次飛躍。阿凡達在電腦特效上至少花了3億美元，是迄今為止最昂貴的影片。3D虛擬影像攝影系統首次使用，為觀眾帶來了更加動感的立體效果，而協同工作攝影機(Simulcam)則令CG場景呈現出高度擬真的效果。演員表演的精髓是通過表情的細微變化表現的，這是被很多電影中數字角色被忽略的地方，一部分的因素也是因為這個部分比較困難。但是，阿凡達使用面部捕捉頭戴設備(Facial Capture Head Rig)與面部表演捕捉還原系統(Facial Performance Replacement)可以捕捉到演員的每一個細微表情。藝術家們運用最先進的電腦生成影像技術把拍攝的人物和環境轉化成照片級的虛擬影像，最終把觀眾帶到一個廣闊的外星世界。

3 結論

總之，計算機動畫片可預期只會越來越多，甚至排擠傳統的電影市場，或者說電影已經無法不使用計算機特效等相關技術，在《阿凡達》的影響之下，國內的許多導演都已經表明要拍攝3D版本的電影。讓我們拭目以待，迎接嶄新的電腦動畫世紀來臨。

參考文獻

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