3D打印在定格動畫中的應用

楊數鵬 （上海視覺藝術學院 201600）

一、3D打印技術概述

3D打?。?DPRINTING）即3D打印技術。出現在20世紀90年代中期，是一門新興的技術，3D打印技術是利用三位掃描儀器，探測并歸納物體的形狀、構造、與外觀數據以及其周圍環境。采集好信息后再進行編排重組計算后進行三維模型重塑計算，其數字模型在此基礎上構建在程序中。打印材質自由選擇，選好后輸入到3D打印機中，按照模型數據逐層打印成實物。

隨著信息時代的到來，計算機與網絡發迅速，3D打印技術出現后，便在各個領域大展身手。目前3D打印技術在珠寶、工業品設計類、建筑工程及其施工，車輛、航空航天技術、口腔科和醫療衛生產業、教育信息模型、地理信息系統，土木工程以及多種領域都有所涉及。

二、定格動畫

定格動畫是一種以現實的物品為對象，應用攝影技術逐幀拍攝制作而成的一種動畫形式，可以稱為逐格動畫或者靜止動畫等。也可以說定格動畫是通過擺拍對象的一秒內的無限分解動作的定格瞬間，再將其快速連續放映使其在觀眾視野觀眾成現動態畫面，以此賦予拍攝對象“活”的狀態。定格動畫是將成千上萬的定格瞬間串聯，將一幅幅靜幀的畫面合在一起產生動態的效果。定格動畫在制作過程中，需要根據動畫的運動規律擺拍動作，然后用攝像機拍下來，再微調動作，拍攝下一張，最終連續每一張靜態畫面組成動態畫面。

通常所指的定格動畫一般都是由黏土材料、木制材料或多種混合材料制作的角色來演出的。定格動畫的歷史悠久，早在1962年，法國考古學家都曾指出在西班牙的阿爾塔米拉洞窟發現25000年前舊石器時代的洞穴壁畫上就刻有系列的野牛奔跑動作分析圖。以及16世紀，在西方出現的手翻書等等，都是定格動畫最原始和最初的形態。

三、3D打印在定格動畫影片中的應用

定格動畫是通過逐格地拍攝對象然后使之連續放映而成的。這就需要在籌備階段制作大量的模型制作。工序復雜，尤其是對人物的塑造，不僅工作量巨大，更需要制作者的精細刻畫。通常情況下大家說的每秒24幀，也就是一秒的動畫需要拍攝24張圖片，而每兩張之間都只是極其細微的變化。

定格動畫制作工作量大，時間漫長。利用3D打印技術后，不再需要傳統方式的純手工制作模型，只需要動畫師們在3D軟件內建好模型，整理需要的表情，將其整理成表情素材庫。如此就能夠依據不同的需求進行無數次排列組合，合成各種身體變化形態，最后，將合成好的模型通過3D打印機打印出來。近幾年里，3D打印的出現幫助了不少定格動畫作品的完成，大大的提高了工作效率，縮短了制作時間。

《鬼媽媽》，講述了主人公搬家后遇到的怪誕事件。通過一個被堵住的小門來往現實生活與“鬼媽媽”的世界。這是一部暗黑系類喜劇動畫，影片打造了一種令人恐慌的超現實感。在創作的過程中，首次使用到了3D打印機，成為第一部利用3D打印技術制作定格動畫的影片。 影片以其新奇的創意和完整的表現深受觀眾喜愛。這部影片更是因其動作的流暢，生動真實的畫面以及在人物面部表情的突破上受到界內人士贊揚，成為一部家喻戶曉的影片。

《鬼媽媽》影片中的各種人物形象的角色面部表情數萬個，這數萬個表情制作都運用3D打印技術替代了傳統的手工制偶技術。盡管如此多的工作量但影片在制作速度上提升三倍之多，僅僅用了兩年時間就完成了。定格動畫在模型的制作過程中最困難的應該就是人物的面部表情，每個不同的表情都需要不同的表情模型，如果數量缺少或者在模型制作過程中出現小瑕疵，則會影響拍攝進度和拍攝效果。如果面部表情出現錯誤會導致動畫中的形象出現奇怪的表情，甚至看上去僵硬虛假甚至嚇人。尤其是《鬼媽媽》這種影片，更是需要精細的面部處理，在有些恐慌的氛圍下，人偶面部失敗可能真的就是一部“恐怖片”了。就不是創造者要打造一種恐慌氛圍下的輕松喜劇。

《鬼媽媽》可以算是3D打印技術與傳統偶動畫的第一次結合。影片中有這樣一只會說話的小貓，同樣也是用打印機打印出來的，小貓上房頂、爬樹的動作十分流暢，相比之前偶動畫中的四足動物，在這只小貓不僅動作靈活，表情也是很到位。尤其是小貓那生氣又讓人憐憫的表情表現的非常真切生動。從小貓身上的材質可以看的出，所應用材料是和人物用的同一種。若是用傳統的粘土制作，效果完全達不到如此精細。

另外影片中有這樣一段，主人公與好朋友懷博在看演出，可以明顯的看出主人公與好朋友兩個人的頭發使用不同材質制作，這正是利用3D打印技術的優點，可以提供多種表現的材質，不再拘泥于傳統的布料，粘土等。在表現影片的真實性與多樣性上也有作著不可忽視的影響。

3D打印技術解決的絕對不止是制作進程的問題，在角色面部刻畫等方面，都明顯優于傳統制作方式下的表情動作等。

四、3D打印在定格動畫中的作用影響

3D打印技術的運用，很好的解決了傳統手工制作模式在技術上的束縛。 縮短了工作時間。傳統的定格動畫制作工藝復雜，難以掌握，將制作周期大大拉長，制作方法也很有限，不僅消耗大量的人力物力，制作效果也存在很多的缺陷。

（一）人物塑造方面

傳統的偶的表情的調整，是通過吸鐵石和小貼片粘貼更換的方式，達到調整人物表情的目的，這種方法不容易控制。3D打印技術完全解決了面部表情不易控制的難題，可以直接在電腦中制作動畫表情，模型更為精準，效果更為真實。3D打印技術通過軟件調整面部表情，可以在軟件中反復調整，確定后一次成型。運用3D打印技術創作人物的表情，解決了人物道具上的重大困難，將面部刻畫的更為真實、精妙，人物效果更加生動。

（二）場景制作方面

定格動畫中場景搭建和道具制作方面，也可以由3D打印機制作。3D打印技術使場景的細節處理更加完美，精致，提升影片整體的效果。影片中立體的場景被打印出來以后，可以根據需要上色或者粘貼所需外表，不僅可以直接打印完整的，也可以打印分層的場景片段，多次組裝利用拆分。降低了時間成本，優化了流程。

（三）影片效果方面

3D打印技術的不斷發展，定格動畫藝術家們的創作靈感被3D打印技術激發，不再僅僅局限于最初的幾種材料，進步到現在已經有各類金屬、尼龍、PP粉末、有機化學物質等，這就使定格動畫的材料不再局限于木偶、粘土、布料等 。將其運用到定格動畫創作中，將會打造出更富有質感的模型，充分表達創作者的想法，促進各種美術風格的影片找到最合適的打印材質和制作方法。

五、3D打印在定格動畫中的未來發展

目前將3D打印運用定格動畫中只是剛剛開始，幾部影片的成功運用突出表現了3D打印技術在定格動畫中的優勢。3D打印技術的日趨完美和進步會促使定格動畫的模型道具更精致、制作流程加快、縮短影片制作時間等。將會引領定格動畫的未來發展。

1.材料選擇

定格動畫相對于電腦三維動畫最大的優勢，就是材料的真實性、動作的真實性以及環境的在真實性。3D打印材料種類隨著發展越來越多，截至2012年底，3D打印成型公司的產品已可以支持123種材料供制作者選擇，后續也不斷研發了更多種類的材料應用于定格動畫的制作中。3D打印技術能夠更好地展現創作者所想表現的的場景人物的真實性與質感，為定格動畫的制作帶來了更多的可能性。

2.模型表現

3D打印技術精準度不斷提高，偶動畫中的精細零件的打造，以及人物面部的打造都精越來越精細和逼真。同時3D打印技術通過計算機控制，無論多復雜的人物設計都是可以設計出來的。對于定格動畫藝術家來說，復雜的場景制作已經不再成為設計師想象力的束縛，結構復雜的偶模型都可以通過3D打印機打印出來，并且比手工制作更精致生動傳神。創作者能夠更專注于動畫中形態創意和靈感創新，受定格動畫材質或者設計的限制越來越少。

3.速度方面

3D打印技術下產品制作周期短，制造流程簡單，3D打印技術省去了傳統工藝模具設計與制作等工序，縮短了整個影片制作時間周期。3D打印技術使定格動畫與傳統二維手繪動畫和三維電腦動畫的差距越來越小。

4.方便性

3D打印技術的普及與發展使之與普通打印機一樣，越來越通用，操作簡單易學，這就便于設計師直接將想法表達出來，不需要再像以前一樣，要將自己的想法通過各種途徑傳達給技師，再制作出來，在這個繁復的過程中往往就會造成最終效果與預想不一致的情況。3D打印技術的應用使設計師直接可以在軟件中制作模型，如有不滿可直接反復修改。3D打印技術有利于設計師創作出精妙的作品。3D打印的發展，促進了定格動畫的發展。一部成功的動畫片帶來的是更多的衍生產品，3D打印在制作衍生產品方面更是方便高效。帶來的經濟效益也是可觀的，這就又為下一部定格動畫的投資生成很大空間。因此，定格動畫從建模階段到拍攝再到影片衍生產品，都有3D打印技術的加入?？梢姡?D打印技來對定格動畫的發展將越來越重要。

六、結語

3D打印技術在定格動畫中的應用，使這個由成千上萬的定格瞬間串聯起來的動畫，發生著翻天覆地的變化。3D打印技術在多方面或多或少的起到了推動定格動畫發展的作用，使傳統偶動畫逐漸走出耗時長、工作量大、形象設計不足的困境。

計算機時代下，隨著3D打印技術的出現與應用，定格動畫的發展未來，3D打印技術更是不可或缺的。近幾年幾部動畫制作中加入3D打印技術只是小試牛刀，便取得不小成功，觀眾好評如潮，贊賞3D打印技術的神奇。越來越多的定格動畫業內聲音表示，3D打印技術將是改變定格動畫目前困境的靈丹妙藥，定格動畫繼續的發展將離不開3D打印技術的幫助。