計算機輔助美術動畫的新方法綜述

【摘要】美術動畫的設計方式在不斷的發展過程中顯現出多種不同的發展路徑，其中最明顯的就是在計算機技術的輔助下創新的新技術，根據目前所研究的內容和歸納形式大致可以將整體研究工作分成幾大板塊：視頻流的主要方法、相關的二維和三維的集合模型方法、素材重用法以及三位動畫技術等一些的技術方法。這幾種不同的技術新方法都充分的體現了現代計算機在美術動畫方面的輔助作用，下面就此展開深入的研究和剖析。

【關鍵詞】計算機 輔助 美術動畫 方法

一、美術動畫技術的發展歷程

美術動畫經過一個長期的發展過程形成了一種獨具特色的藝術表現形式，成立了傳統二維動畫中最具有感染力的一種藝術，尤其是那些優質的美術動畫得到了廣泛的推崇和喜愛，這也說明這種新式的藝術形式滿足了人們對動畫的需求。針對這樣的市場要求來研究美術動畫的制作技術和方法，了解到傳統的美術動畫制作方法局限在關鍵幀技術的運用上，這種制作技術存在很多的弊端，其中耗時較長是最主要的特點，制作過程也相對繁瑣。同時對動畫師的生活體驗和繪畫技術也提出了比較高的高求，針對這一系列的原因，使得美術動畫制作的進程非常的緩慢，為了有效地解決這一問題必須發明和創新新技術的繪制方法，實現美術動畫制作的改革。通過近幾年科學技術的研究和發展，美術動畫技術領域也得到了相應的發展和進步，就有關傳統美術制作的方法做了科學化的分析，其中提出了幾個重點的技術方案，融合視頻就是一種涉及二維半和三維幾何來進行的技術革新和相關方法應用。通過這樣的模式來實現美術動畫新方法的探索和發展，以專業化的設計和運用將這些技術都運用到實際的美術動畫制作當中，主要的新技術有如下幾個類型： 1） 計算機技術的運用。計算機中擁有圖像處理和視覺設計等幾種特殊的功能，以新型的視屏流新技術來實現各種信息的輸入工作，進而實現表演直接驅動到美術動畫的制作過程中。2） 以傳統的二維動畫制作為基礎，將被描述對象的二維半和三維半幾何信息融入到其中，能夠實現中間幀自動著色的任務目標。這是新技術的運用的特殊部分。3） 素材重用的制作方法。這種新技術方法主要是將動畫中運動的畫片和內容提取出來，進而制作出不容類型的動畫運動模板，按照這樣的模板來完成美術動畫的制作過程，進而提高美術制作的效率。4） 以非真實感來繪制。這種新技術主要是通過將目前存在的三維動畫的制作流程進行借鑒來達到新技術的設計要求，在傳統的制作技術上做相關的改進來滿足人們對美術動畫設計的要求。

二、計算機輔助美術動畫的方法探究

1、融合中國傳統的藝術元素來進行動畫的創作

Zeng 提出將中國的一些傳統的藝術元素融入到藝術動畫的制作中去，能夠在一定程度上推動動畫的發展和進步。針對這項技術研究，科學家提出了新的理念和方法，在二維動畫制作的過程中結合中國的皮影藝術中的分層制作法。將其中特殊的表演原理運用到動畫設計的過程中來，能夠在一定程度上實現新技術的運用和制作。同時骨架控制法也可以運用到動畫的制作當中，這項技術的運用能夠給皮影技術的運用做科學的鋪墊。這項技術因為需要的工作量比較大，因此應用的并不是非常廣泛， 大多情況是用來進行角色的掃描工作。中國傳統文化元素的借鑒還存在著另一種形式。Songhua Xu 提出的中國繪畫也是非常具有民族特色的藝術形式，在一些靜態的山水畫中更能體現動畫制作的靈感。其中靜態動畫的分割技術能夠在一定程度上解決動作分割的難題，在進一步的對動作骨架進行提取，將這些重要的信息再進行技術的處理和動畫的編排來生成新的動作。技術耗時較長而不經常使用。

2、基于視頻流的美術動畫

人們在探索新型的美術動畫制作方法時， 很自然地想到了視頻流，它不僅提供了色彩、紋理和輪廓等視覺信息， 也提供了這些視覺信息隨時間變化的情況， 能為美術動畫的制作在各個維度上（ 包括時間維） 提供相應的參考信息，在技術路線上， 基于視頻流信息來生成美術動畫的方法主要是基于一種臨摹制作或者模仿的思想， 可歸納為以下三類： （1） 以卡通繪畫的方式直接處理視頻流的全部信息，即采用基于圖像空間的非真實感繪制算法來模擬某種繪畫風格， 把視頻流的內容自動轉換為具有卡通風格和視覺效果的畫面序列，（2） 提取出視頻流中的部分有用參考信息， 用于美術動畫的制作，例如， 在視頻流的幀序列中， 通過軌跡跟蹤等技術， 在每一幀中自動，半自動地提取并繪制出輪廓線； 并進一步基于輪廓線， 通過自動著色等手段制作出相應的美術動畫序列，（3） 以表演驅動表情動畫的繪制過程。這種方法主要是利用一些現有的參數來進行特定表情的繪制過程，利用視屏信息來記錄特殊表情的信息參數，然后按照特定的方法將這些信息投射到人的面部表情中去，進而直接使這些卡通人物有了特定的表情，以序列的方式形成一組動畫。

3、中間幀生成法的動畫制作技術

這種動畫制作的技術和傳統的動畫制作技術存在一些相似性，傳統的繪畫是對始末的關鍵幀進行繪制，盡管保持了手繪的風格，但中間的幀無法自動化的生成，進而影響了整個動畫的繪制。中間幀的技術方法則是利用對始末幀的特征進行科學化的分析，然后找到其中存在的關系來自動完成中間幀的生成過程， 這種方式能夠很好的結合二維半建模式。它能夠處理一些超出二維平面的變化信息，以建立四層結構模式來輔助中間幀的生成，采用特定的算法來對其中的關鍵幀進行筆畫的識別。通過鏈接兩幀之間的關系來完成自動生成的目標任務。需要注意的是這種和flash 里面的補間動畫存在著差異， 其中主要存在的區別在于flash 通過對兩個幀的繪制的筆畫來隨意的匹配畫面，并沒有將元素之間的關系考慮進來，這樣處理的結果就使中間的動作效果完全變形，沒有體現傳統手動繪畫的藝術效果，達不到逼真動畫的制作要求。

三、總結

通過對計算機輔助下動畫新技術的研究和分析，了解到了有關動畫繪制的具體方法和原理，這幾種不同的動畫繪制技術都有著各自的特點和優勢，在不同的動畫繪制環節發揮著不同的作用。目前的研究工作主要放在三維技術和非真實干圖形的技術領域當中，將卡通人物的動作模式作為其中研究的重點內容，同時將人的視覺繪制也融入進去，制作出新的動畫運動效果。系統的設置上也會不斷地完善和進步并逐漸的向視頻游戲的領域發展

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