三維軟件結(jié)合3D打印技術(shù)在影視中的應(yīng)用研究

◎王勤

三維軟件結(jié)合3D打印技術(shù)在影視中的應(yīng)用研究

◎王勤

早在20世紀(jì)80年代，美國(guó)科學(xué)家Charles Hull就開發(fā)了SLA （Stereolithography，液態(tài)樹脂固化或光固化）3D打印技術(shù)，第一臺(tái)商業(yè)3D印刷機(jī)出現(xiàn)。經(jīng)過30多年的發(fā)展，3D打印技術(shù)逐漸走入大眾視野，技術(shù)日臻成熟，打印設(shè)備由原來的巨型而昂貴，變得小型化，價(jià)格有所降低，制造出來的實(shí)體產(chǎn)品的品質(zhì)也更有保障，應(yīng)用范圍也更多更廣。在影視產(chǎn)業(yè)中，引入三維軟件和3D打印技術(shù)，是市場(chǎng)發(fā)展的必然。

三維軟件 3D打印技術(shù) 影視 結(jié)合

一、3D打印技術(shù)概述

3D打印（3D printing），又稱三維打印、增材制造技術(shù)，是一種新型的快速成型技術(shù)。它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，用軟件將其離散分解成若干層2D平面截面，逐層打印，然后層層堆積，最終使電腦中的模型變成實(shí)體物品。3D打印材料是3D打印技術(shù)的核心，除了需要用來粘合的特殊膠水外，打印材料主要有塑料、陶瓷、金屬、鋼化玻璃、尼龍材料、石膏、細(xì)胞組織、光固化材料等可粘合材料。這些材料會(huì)在機(jī)器內(nèi)被“熔化”，然后被組合成不同的新材料。經(jīng)3D打印機(jī)打印出來的模型，其表面一般都會(huì)有毛刺或粗糙的截面，這需要對(duì)其進(jìn)行后期加工處理，如固化處理、剝離、修整、上色等，才能最終完成所需要的模型的制作。目前，3D打印技術(shù)已在各個(gè)領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用，如機(jī)械制造、生物醫(yī)學(xué)、石蠟材料、土木建筑、汽車行業(yè)、文化創(chuàng)意、航天航空、教育行業(yè)等。同時(shí)，動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)也開始與3D打印技術(shù)相結(jié)合，在動(dòng)畫設(shè)計(jì)、制作過程和動(dòng)漫衍生品開發(fā)環(huán)節(jié)，3D打印技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)刺激傳統(tǒng)的動(dòng)漫創(chuàng)作向現(xiàn)代化創(chuàng)作模式的發(fā)展轉(zhuǎn)變。

二、三維設(shè)計(jì)軟件概述

要得到最終的成品，不僅要有打印設(shè)備、掃描設(shè)備，還要有設(shè)計(jì)三維模型的階段，這就需要將三維設(shè)計(jì)軟件與3D打印技術(shù)相結(jié)合。從3D打印的制作過程出發(fā)，可將其分為設(shè)計(jì)與打印兩個(gè)階段，而模型的設(shè)計(jì)是整個(gè)3D打印過程的核心部分，是3D打印產(chǎn)品的根本。目前，常用的三維設(shè)計(jì)軟件有很多，不同行業(yè)根據(jù)工作需要，所使用的軟件也不盡相同。

（一）Maya

Maya是美國(guó)Autodesk公司出品的三維動(dòng)畫軟件，集成了Alias/Wavefront最先進(jìn)的動(dòng)畫及數(shù)字效果，是一個(gè)內(nèi)容廣泛、復(fù)雜的巨大軟件程序。對(duì)初學(xué)者而言，可能因?yàn)檐浖膬?nèi)容復(fù)雜、寬泛而受阻，但對(duì)專業(yè)三維工作者來說，它可以極大地提高制作效率和品質(zhì)。Maya不僅涵蓋了一般的三維和視覺效果制作功能，還可以提供完美的3D建模、數(shù)字化布料模擬、動(dòng)畫、特效和高效的渲染功能，在平面設(shè)計(jì)、專業(yè)的影視廣告、角色動(dòng)畫、電影特技等領(lǐng)域得到廣泛地運(yùn)用。許多好萊塢大片，像《X戰(zhàn)警》《星球大戰(zhàn)》等的后期制作，都用到了Maya。同時(shí)，Maya技術(shù)在電影領(lǐng)域的應(yīng)用越來越趨于成熟。

（二）Softimage/XSI

Softimage/XSI是AVID技術(shù)公司于1999年推出的一款巨型動(dòng)畫軟件，它不面向單一用戶，而更適合那些團(tuán)隊(duì)合作式的制作環(huán)境。XSI將電腦的三維動(dòng)畫虛擬能力推向了極致，動(dòng)畫工具功能強(qiáng)大，除了新的非線性動(dòng)畫功能之外，比之前更容易設(shè)定Keyframe的傳統(tǒng)動(dòng)畫。主要應(yīng)用于制作電影、廣告、3D動(dòng)畫、建筑等方面。

（三）Lightwave 3D

Lightwave 3D是美國(guó)NewTek公司開發(fā)的一款高性價(jià)比的三維動(dòng)畫制作軟件，適合新手操作，容易掌握。這款軟件在生物建模和角色動(dòng)畫方面的功能非常強(qiáng)大，建模工作比較直接、簡(jiǎn)單，主要應(yīng)用在電影、游戲、網(wǎng)頁、廣告、動(dòng)畫等領(lǐng)域。許多好萊塢大片中的特效和一些火爆的游戲，像《達(dá)芬奇密碼》《X戰(zhàn)警》等，都使用了LightWave 3D進(jìn)行開發(fā)制作。

三、3D打印技術(shù)在影視產(chǎn)業(yè)中運(yùn)用

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印技術(shù)在影視產(chǎn)業(yè)中得到了多方面的應(yīng)用，給影視劇的創(chuàng)作帶來了諸多便利。近年來，越來越多的影視劇中出現(xiàn)了3D打印元素。

（一）影視作品已對(duì)3D打印技術(shù)做了充分的反映

《打印傳奇》（Print the Legend）是世界上首部反映3D打印崛起的紀(jì)錄片，該片于2014年9月在美國(guó)上映，真實(shí)記錄了多個(gè)3D打印初創(chuàng)企業(yè)從無到有、從有到優(yōu)的全過程。

在電影《十二生肖》中，成龍飾演的JC使用手套對(duì)獸首進(jìn)行掃描，掃描的數(shù)據(jù)直接傳送到計(jì)算機(jī)中，然后經(jīng)過3D建模、3D打印、染色，最終形成一個(gè)完美的獸首復(fù)制品。這是對(duì)3D打印過程的一次展現(xiàn)。

在影片《云圖》中，事先裝備好食品類3D打印材料，按下打印指令后，食品3D打印機(jī)就開始讀取食材數(shù)據(jù)，最后就能噴射出制作好的食品。

雖然這些影片中的某些場(chǎng)景帶有科幻色彩，如今的3D打印技術(shù)并沒有影片中所描述的那般成熟，但3D打印技術(shù)也正在走進(jìn)人們的生活。這種新科技的展現(xiàn)，也為影片注入了全新的引人注目的元素，成為高票房的保證之一。

（二）利用3D打印技術(shù)制作道具

如今，越來越多的影視劇開始使用3D打印技術(shù)進(jìn)行一些道具的制作。如電視劇《那片星空那片海》中，馮紹峰飾演的鮫人就是利用3D打印技術(shù)打造出來的。使用三維掃描儀獲得馮紹峰完整的身體數(shù)據(jù)之后，使用3D打印技術(shù)制作出了演員的上半身，經(jīng)過精細(xì)的處理后，在此基礎(chǔ)上制作出鮫人的魚鱗、魚鰭、耳朵和尾巴。如此制作出來的人體模型，較之傳統(tǒng)的倒模模型，不僅節(jié)省了時(shí)間和成本，而且制作出來的模型更加逼真。電視劇《青云志》中的鬼王宗、煉血堂面具等道具，都是通過3D打印技術(shù)制作完成的。2014年2月上映的《機(jī)械戰(zhàn)警》中的戰(zhàn)甲，是用3D打印機(jī)制造商Stratasys公司的設(shè)備打印的，打印出的一整塊部件上，既有平坦光滑的部分，又有細(xì)節(jié)度很高的部分，十分精細(xì)。

隨著3D打印技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，一些動(dòng)漫電影甚至采用3D打印的人物進(jìn)行定格拍攝。動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)中3D打印技術(shù)應(yīng)用最為頻繁的是定格動(dòng)畫制作。定格動(dòng)畫創(chuàng)作者們可以先進(jìn)行電腦三維建模，通過細(xì)微的拉拽改變，創(chuàng)建一些基本的面部表情組成的材料庫，生成各種表情、動(dòng)作的三維模型，然后運(yùn)用3D打印技術(shù)，就可以打印出許多可用的人物甚至場(chǎng)景。2009年2月上映的3D動(dòng)畫電影《鬼媽媽》（Coraline），影片中有21個(gè)角色，超過20.7萬個(gè)面部表情。定格動(dòng)畫《超凡的諾曼》中男主角諾曼的近140萬個(gè)不同表情，都是先用maya軟件設(shè)計(jì)出人物三維模型，然后導(dǎo)入3D打印設(shè)備，進(jìn)而制作出成品模型。3D打印技術(shù)其自身具備的大規(guī)模、高精度個(gè)性化定制、成本低廉、省時(shí)高效等優(yōu)勢(shì)，與定格動(dòng)畫的拍攝要求完美融合。

（三）衍生品的開發(fā)

影視作品衍生品的開發(fā)環(huán)節(jié)同樣應(yīng)用到了3D打印技術(shù)。社會(huì)需求多元化以及審美需求的個(gè)性化，工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品以及影視衍生品等創(chuàng)意產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)已經(jīng)不能滿足人們的個(gè)性化需求，而3D打印技術(shù)的引入，就能有效解決這一問題。

在好萊塢，票房只占一部電影收入的30%左右，其余的70%都是靠衍生品授權(quán)，而在國(guó)內(nèi)，基本上還是靠票房。利用3D打印技術(shù)來開發(fā)衍生品，具有很大的市場(chǎng)潛力。可以利用3D打印技術(shù)，把熱門電影中經(jīng)典的角色做成限量版人偶，賣給影迷或者粉絲。上海弓禾文化傳播有限公司就給電影《心花路放》的三位主創(chuàng)人員制作了3D人像打印面具，還把《狄仁杰之神都龍王》中的主要角色做成3D打印人偶賣給粉絲，反響都還不錯(cuò)。相比于蠟像、銅像，3D打印成品不僅逼真、生動(dòng)，而且富有個(gè)性。消費(fèi)者可以指定具體的影視作品中的角色、場(chǎng)景，自由選擇材質(zhì)，如布料、石膏、樹脂、陶瓷、鋼鐵等，也可以是巧克力等食材，通過掃描、三維建模后，就可以通過3D打印機(jī)將其打印出來。這樣一來，不僅能節(jié)省外出尋找購買的時(shí)間，而且內(nèi)容樣式多種多樣，材料大小隨心所欲，可以滿足廣大受眾的需要。

四、結(jié)語

將三維建模軟件、三維掃描設(shè)備和3D打印技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而將其運(yùn)用到影視作品的開發(fā)、推廣中，必將加速影視產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，成為推動(dòng)中國(guó)影視產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)動(dòng)力之一。

[1]吳文聰.3D打印技術(shù)在影視動(dòng)畫中的應(yīng)用研究[J].藝術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（09）.

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[3]祁敏.三維動(dòng)畫軟件及其在影視動(dòng)畫中的應(yīng)用分析[J].電子測(cè)試，2014（23）.

[4]鄒安，侯俏雯，張鵬.3D打印技術(shù)在偶動(dòng)畫造型設(shè)計(jì)與制作的應(yīng)用研究[J].藝術(shù)科技，2016（29）.

（責(zé)任編輯 陳安麗）

王勤，女，本科，吉林動(dòng)畫學(xué)院，助教，研究方向：后期）