使用游戲引擎制作動畫的方法研究

倪泰樂

（四川工商職業技術學院，四川 成都 610000）

我國動畫產業與國外動畫發展相比而言，動畫的繪制效率低、缺乏創意，此外，專業的制作設備也是制約發展瓶頸。國內動畫制作一分鐘需要花費2萬元的成本，而且有80%以上是工人和時間成本，因而，制作人員在動畫的渲染過程中耗費大量時間。倘若采用通用的制作平臺，在一臺4核主機上的單幀渲染時間大約為1～4小時，顯然這一速度顯然不能夠滿足動畫的實際制作需求；使用渲染農場進行集群渲染，會增加制作成本，降低動畫制作產出效率。游戲引擎的介入，能夠利用游戲引擎的即時渲染技術對傳統的演示動畫創作流程進行合理優化，可調整生產結構，節約人力成本，提高渲染質量，加快產品生產進度。

一、游戲引擎制作動畫的原理

游戲引擎不斷升級，到目前已經集成了多種功能模塊在其中，拿unity3d 為例里面集合了粒子系統、燈光、特效等眾多模塊，并支持多種語言開發。從對環境燈光調節到室內燈光的布置，從粒子特效的創建到粒子外部替換圖片的編輯，從動畫骨骼導入到自定義骨骼碰撞系統的設置，都集成到一起。此外還有gui 圖形界面編輯插件的支持。游戲引擎仿佛一個包含了眾多功能的動畫合成設備，為我們最終的優質動畫輸出打下了基礎。

二、游戲引擎制作動畫的方法

（一）模型及動畫制作

采用游戲引擎制作動畫可以通過三維掃描技術進行模型的獲取，也可以通過數字雕刻技術得到相應的角色模型、對人物賦予材質并且貼圖，給角色模型綁定一定骨骼或采用動作捕捉系統，創建相應地骨骼動畫，進而導入到三維場景。3DS MAX 中提供了多種建模方式，其中有多邊形建模、曲面建模、雕刻建模，可以說，這兩種建模的方式相對而言得到的模型細節會更多，也會更精致，但是模型的面數得不到控制。所以在模型制作完之后我們會使用3dmax、modo或者zbrush 自帶的拓撲功能進行模型的重建，得到一個面熟相對較低的模型，然后通過法線貼圖的烘焙就可以得到一個高精度的帶有凹凸細節的紋理。

當人有些用戶更喜歡通過一個傳統的球體或者立方體進行模型的搭建，通過3dmax 等三維制作工具提供的擠出、旋轉、移動、倒角等工具進行模型的創建。這種方法能有效地控制模型的面數及進行合理的布線分配，但相對制作效率較低。［1］

（二）游戲引擎的動畫制作

利用引擎制作動畫時，動畫分為兩個大的板塊一個是物體動畫包含了風、粒子、物體、角色等，一塊就是攝影機動畫。在第一個模塊中我們可以將角色模型轉化為帶有動作信息的fbx 文件格式，并且將這些轉換后的格式導入到游戲的引擎中。創建三維場景，并為場景中物體添加紋理貼圖，在場景中加入相應地角色模型。［2］在第二個模塊中我們將創建攝影機并且攝影機機位設置，其中攝影機機位包含了主視角，環繞大場景視角，路徑跟隨攝像機，腳本控制攝像機如模擬地震效果添加噪波控制器的攝像機等。

（三）游戲角色的動作制作

角色的動作目前的動畫市場基本上分成兩種制作方式：一種是傳統的逐幀調整動畫，主要應用于較為夸張和難以完成的動畫動作制作過程中；另外一種是動作捕捉動畫，這種動畫會邀請有專業基本功的演員進行表演。例如，格斗明星或者武術替身或者芭蕾舞演員或者跑酷愛好者，來模擬不同場景不同角色的動畫效果。然后通過攝像頭采集動畫關鍵點到電腦中形成動作數據庫，并可以實時的將動作傳遞到模型上去。在游戲引擎中可以對骨骼動作進行融合處理，如我們只做了走路和奔跑的動畫，通過引擎可以讓角色在兩組動作之間協調的進行切換。

三、游戲引擎制作動畫的優勢

3ds Max、modo、maya、xsi 等3D 制作軟件在動畫制作領域具有廣泛的應用，而早起的3dmax 也為我們帶來了不可想象的制作效果，隨著技術的革新，動畫制作人也考慮對動畫的流程進行合理的規劃，當今的信息化社會講究制作效率與制作質量。這就促使我們通過游戲引擎完成動畫制作成為今后的潮流。［3］

（一）實時修改技術

動畫制作技術的進步已經從單機渲染技術推進到網絡渲染，并且各個城市也建立了自己軟件園區的渲染農場供企業使用。現如今，游戲引擎制作動畫能夠更加快速地對修改的模型場景燈光進行判斷，游戲引擎具有即時渲染技術，方便我們實時的對光影效果，材質質感，特效效果進行修改，節約大量的渲染時間成本。從而提高了我們對光影材質判斷修改的時間，使我們容易得到優秀的作品。

（二）不同風格靈活切換

國產動畫傳統動畫在20世紀50、60年代中已經做出了諸多探索，并且取得了很多成就。例如，我國早期的蝌蚪找媽媽開創了水墨動畫的先河，葫蘆娃的裝飾風格也給我們留下了深刻的印象。目前游戲引擎制作三維動畫尚未有風格動畫的制作，隨著渲染引擎的不斷進步可以像傳統動畫那樣擁有自己的水墨材質，皮影材質等諸多藝術效果，但相信通過應用及普及，游戲引擎制作三維動畫的方法，及流程會得到廣泛的推廣，并逐漸凸顯出其卓越的商業價值，游戲引擎制作動畫由于即時渲染效果逐漸達到電影級，可應用于設備演示、醫療動畫演示、傳統動畫等商業項目前景廣闊。

四、結論

游戲引擎制作三維動畫節約了大量的制作時間，具有較高的市場價值。但是，就國內而言，游戲引擎制作動畫仍舊是一個新的課題，其發展道路過程中不可避免會遇到一些問題。因此，制作人員需要進行研究，從而積極推動國產動畫走向世界前列。

［1］ 李強.基于游戲引擎技術的三維動畫的制作研究［J］.科技展望，2014（21）.

［2］ 隋晏，曲延瑞.充分利用3DS MAX 應用游戲引擎創建游戲和動畫［J］.福建電腦，2008（6）.

［3］ 徐宇峰，劉秀珍，王革. 3D 游戲引擎構架及游戲動畫渲染技術［J］.電腦知識和技術，2008（7）.