淺析國外CG技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀

摘 要：科技硬件的發(fā)展帶動(dòng)了CG技術(shù)的整體飛躍，并且改變了CG藝術(shù)的審美范疇。計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)結(jié)合其他技術(shù)設(shè)備轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)參數(shù)來模擬自然現(xiàn)象，并全面了解CG制作技術(shù)的相應(yīng)制作環(huán)節(jié)，這對(duì)于CG技術(shù)的美學(xué)原理和創(chuàng)作方式的探索起到一定的啟示作用。

關(guān)鍵詞：CG藝術(shù)；技術(shù)；發(fā)展；制作流程

作者簡介：劉勃宏，男，西安文理學(xué)院助教，碩士，研究方向：影視動(dòng)畫方向。

[中圖分類號(hào)]：J218.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]：A

[文章編號(hào)]：1002-2139（2013）-10--01

20世紀(jì)70年代后，CG技術(shù)在電影、廣告、商業(yè)、醫(yī)學(xué)、動(dòng)畫片中的運(yùn)用日趨普遍，全三維的動(dòng)畫片已成為主流趨勢，電腦數(shù)字化制作開始進(jìn)入一個(gè)全新的信息時(shí)代。

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和視覺產(chǎn)業(yè)受到計(jì)算機(jī)硬件和軟件工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的影響越來越大，渲染農(nóng)場和多區(qū)域制作的普及，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于數(shù)字制作變得至關(guān)重要。到20世紀(jì)90年代末，用于通訊、文件傳輸以及管理的公司計(jì)算機(jī)intranet的使用，在數(shù)字制作起主導(dǎo)作用的中心成為了應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)1。

數(shù)字視頻在20世紀(jì)90年代中期出現(xiàn)，電影導(dǎo)演George Lucas使用這樣的攝像機(jī)進(jìn)行《星球大戰(zhàn)前傳2》實(shí)景拍攝計(jì)劃代表數(shù)字電影的出現(xiàn)。21世紀(jì)初，帶有強(qiáng)大GPU的圖形板卡使得硬件渲染在專業(yè)應(yīng)用的家庭娛樂中都成為現(xiàn)實(shí)。游戲產(chǎn)業(yè)從用于實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫回放的日益增長的計(jì)算能力中受益。在接下來這10年的期間推出了第7代游戲平臺(tái)，規(guī)格令人印象深刻。

從CG技術(shù)的發(fā)展歷程考證來看，動(dòng)畫技術(shù)和材質(zhì)特效技術(shù)在CG動(dòng)畫制作中顯得尤為關(guān)鍵。在CG動(dòng)畫技術(shù)介入動(dòng)畫制作后，創(chuàng)作者可以在三維空間下隨意的調(diào)試動(dòng)作以滿足創(chuàng)作需求，這相對(duì)于傳統(tǒng)動(dòng)畫來說，這是動(dòng)畫發(fā)展的飛躍。但是對(duì)于電影級(jí)別的動(dòng)畫制作要求來說，對(duì)動(dòng)作和表情細(xì)致的調(diào)整仍然使作畫創(chuàng)作者對(duì)此感到有些力不從心。這不但要求動(dòng)畫師具有豐富的生活經(jīng)驗(yàn)和工作經(jīng)驗(yàn)還要求它們有熟練的技巧，成為歷來是動(dòng)畫制作中的瓶頸。總的來說，電腦動(dòng)畫繼承了傳統(tǒng)動(dòng)畫中關(guān)鍵幀這種技術(shù)制作方式。

同時(shí)，CG技術(shù)也衍生出了獨(dú)有的制作方式，這就是模擬物理屬性的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。現(xiàn)實(shí)中物體的運(yùn)動(dòng)遵循一定的運(yùn)動(dòng)定律，例如旗幟的飄動(dòng)、絲帶的舞動(dòng)和人的走路等等。通過計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)結(jié)合其他技術(shù)設(shè)備轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)參數(shù)來模擬自然現(xiàn)象，可以使動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)變的自然流暢栩栩如生。渲染特效技術(shù)主要由燈光技術(shù)和紋理技術(shù)兩部分組成，燈光技術(shù)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)中光照的效果來增強(qiáng)其視覺真實(shí)感，而紋理技術(shù)是模擬物體的材質(zhì)紋理增強(qiáng)其視覺沖擊力。從目前的傳播設(shè)備來看，主要是有限的在平面上呈現(xiàn)出立體效果來，現(xiàn)在的3D電影和電視已經(jīng)表明了這種發(fā)展趨勢。

現(xiàn)在的CG制作技術(shù)有很多種的建模方法，不過大致分為三種：第一種是曲線生成曲面建模，第二種是細(xì)分表面建模，第三種是多邊形建模2。在這里的多邊形建模方法是從現(xiàn)有的三維結(jié)構(gòu)入手，把它“雕刻”或轉(zhuǎn)換成想要的自由物體。這個(gè)虛擬雕塑的過程在本質(zhì)上與用手捏泥塑的過程非常相似。

ZBrush軟件的誕生，解放了藝術(shù)家的思維和雙手，完全尊重藝術(shù)家的創(chuàng)作靈感，之前依靠參數(shù)和鼠標(biāo)來制作模型的方式被代替，傳統(tǒng)的三維制作方式被其顛覆。最耗費(fèi)精力的角色建模和貼圖制作，變成了像玩泥巴一樣簡單有趣3。制作人員通過鼠標(biāo)或者手繪板來控制ZBrush的筆刷工具來隨意雕刻構(gòu)思的形象，簡化了以前三維模型制作中的制作步驟。軟件中的筆刷可以快捷的塑造出皮膚的各種細(xì)節(jié)，包括模型的凹凸和材質(zhì)。除此之外，ZBrush不但能把高模復(fù)雜的細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)化成法線貼圖，還可以把高模轉(zhuǎn)化成展好UV的低分辨率模型。這些法線貼圖和低模可以被加載到一些常用的三維軟件Maya、3DMax、Lightwave/Softimage Xsi等中應(yīng)用，在動(dòng)畫制作中成為不可或缺的模型材質(zhì)制作軟件。

CG藝術(shù)雖然很大程度上是依賴于技術(shù)，但技術(shù)無論多么重要它都只是手段而不是目的。依靠技術(shù)的手段，在數(shù)字媒體上把無形的人類情感用視聽藝術(shù)的實(shí)在形式和藝術(shù)語言理性的表現(xiàn)出來，這才是CG藝術(shù)的真正追求。在創(chuàng)作過程中經(jīng)常會(huì)遇到這樣的問題：擁有高配置的計(jì)算機(jī)創(chuàng)作平臺(tái)和很高的CG制作技術(shù)，但卻做不出較好的作品；有了很好的構(gòu)思卻不知道該如何在創(chuàng)作中表達(dá)，造成結(jié)果存在著或多或少的瑕疵。這是我們對(duì)CG技術(shù)認(rèn)識(shí)和掌握的不夠全面而造成的。雖然CG技術(shù)的藝術(shù)形式和手法多種多樣，但是CG技術(shù)的創(chuàng)意與創(chuàng)作也有自己的美學(xué)原則。因此屬于CG技術(shù)的美學(xué)原理和創(chuàng)作方式就迫切的需要我們?nèi)ヌ綄ぁＴ谶@里希望通過對(duì)CG技術(shù)的全面闡述與剖析比較以傳統(tǒng)動(dòng)畫與CG動(dòng)畫的比較和電腦動(dòng)畫中CG技術(shù)應(yīng)用的不同來找出CG動(dòng)畫在藝術(shù)審美上獨(dú)有的特征，希望從理論和實(shí)踐上澄清CG技術(shù)與藝術(shù)的關(guān)系，強(qiáng)化情感的投入和表達(dá)對(duì)其藝術(shù)形式的重要性。這樣對(duì)以后的創(chuàng)作提供一定的行為準(zhǔn)則，也希望能對(duì)其他人能起到一定的參考借鑒作用。

結(jié)語

CG技術(shù)在動(dòng)畫領(lǐng)域的應(yīng)用不但是動(dòng)畫制作方式的改變，還使動(dòng)畫的制作方式及整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)生了改變，在傳統(tǒng)動(dòng)畫的基礎(chǔ)上開拓創(chuàng)新。它通過改變動(dòng)畫的材質(zhì)語言、傳播媒介方式的方法突破了動(dòng)畫藝術(shù)得創(chuàng)作瓶頸。在動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)方面，數(shù)字化的制作方式簡化了以往的工序，降低了動(dòng)畫制作的成本，并且豐富了動(dòng)畫的表現(xiàn)手法，在推動(dòng)動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)也強(qiáng)化了動(dòng)畫的藝術(shù)表現(xiàn)力。

參考文獻(xiàn)：

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