數字技術在水墨風格二維動畫設計中的應用和研究

動畫產業源于20世紀初期，在20世紀中葉開始迅速發展，至今還不足一百年的時間。但在這短暫的幾十年里，動畫產業從一開始由迪斯尼為代表的手繪動畫發展到現在的全球支柱產業，離不開計算機的發展和數字技術的支持，其中最突出的表現就是二維動畫技術的進步。

1 通過計算機數字技術實現二維動畫效果的過程

二維動畫也被叫做“計算機生成動畫”，它是通過計算機數字技術模擬現實中的空間物體，在計算機內部生成二維數據，這個過程在計算機內部經過了一系列復雜的制作流程，把所有的二維數據，包括:數據模型、運動軌跡、材質和燈光渲染、特效、動作的設計等進行合成的過程。具體來講就是:首先要確定好動畫腳本，建立好角色模型，在計算機中創建模型，之后制定模型的材質貼圖，對這些模型賦予與現實空間相同的表面顏色、材質、紋理等特性，然后設計動畫效果，把二維模型需要的動畫效果進行設計(包括變形效果)，接著將設計好的二維運動模型放入特定的場景中，這個場景也應該是通過計算機模擬現實中的空間創建好的；再在場景中設置燈光和攝影機，通過設置燈光，可以模擬出逼真的現實的光線效果；通過設置攝影機，可以將拍攝之后效果渲染輸出成一系列連貫的運動圖片或影片，進行動畫效果調試，輸出成影片；最后將這些輸出的圖片或影片導入到專業的后期制作軟件并加入一些合適的特效和音效，進行適當的剪輯和包裝，進行后期合成，這樣就制作完成了一個完整的二維動畫影片。

2 數字技術支持下的二維動畫制作的特點和作用

2.1 高超的模型設計能力

計算機通過一系列的數學方法實現了動畫設計與制作，可以不受客觀存在的限制，可以逼真的模擬出現實存在的物體或景觀，也可以擬造出現實中不存在的物體或景觀。這是實景拍攝手段和通過手繪方式無法企及的。

2.2 隨心所欲的動畫效果

在二維動畫制作過程中，可以使模型的變化和運動不受客觀因素的制約。設計者可以任意指定模型的運動方向、運動軌跡，任意調整模型的拍攝角度、照明效果，還可以使模型進行任意的變化，以達到人們想像不到的動畫效果。

2.3 豐富完美的質感表現

二維動畫的模型制作完成后，為了達到真實物體的效果或增加模型的質感，一般要通過材質的選擇和場景燈光的設計，來使模型表現的更逼真。

2.3.1 模型的質感和逼真度取決于選擇的色彩、表面的光亮程度、反射效果、透明度等，而這些屬性又取決于組成模型的基本材料。常用的二維動畫制作軟件里都會提供豐富的材質庫，如玻璃、金屬、水、大理石、木材、面料等。設計動畫效果時，還可以通過變換材質的各種參數，改變模型的材質效果。

2.3.2 燈光的設計效果會直接影響模型的最終質感表現。二維動畫制作中的燈光設計一般有如下特點:1、可以自由選擇燈光的類型。包括:點光源、平行光源、攝影光，還有專門用來產生金屬、玻璃等光亮效果的MAP光源；2、可以根據設計要求選擇燈光的顏色、強度；3、可以根據設計需要或個人喜好，確定燈光的位置和運動方向；4、可以設置燈光照射到模型上的陰影效果，以及反射、折射效果等。

2.3.3 二維動畫制作時，可以將前景模型和背影場景分別設計，輸出時再進行合成，這樣還可以隨時更換不同的模型和場景，大大減少了動畫制作的工作量，并且提高了工作效率。在預覽最終動畫效果的過程中，可以隨時對演示的動畫結果進行反復的修改、調試，直到滿意為止。

3 數字技術支持下的二維動畫技術類型

在整個二維動畫制作過程中，建模是整個動畫制作的基礎。二維動畫技術發展以來，其建模技術的發展已經出現了幾種不同的技術分支，包括:基于多邊形的Polygon建模技術，基于曲線的NURB S建模技術，基于細分曲面的Subdivision建模技術等。這幾種建模技術在不同的二維軟件的支持環境下有著各自的優勢和特點:Polygon技術適合創建形狀規則、無曲面的對象，而且能夠自由的調整UV分布，比較方便在帖圖時可以根據場景需要進行設計，但Polygon技術難以生成光滑的曲面。NURBS是計算機圖形學的一個數學概念，可以基于曲線的運動軌跡形成形狀，在表現曲面物體方面很有優勢，適合創建光滑的、復雜的模型，在對模型的細節逼真性方面具有其它技術無可比擬的優勢，是近幾年來二維動畫制作中最主要的建模方法之一。

4 數字技術支持下的二維動畫制作前景

二維動畫制作是一種高技術、高智力和高藝術的創造性工作。目前二維動畫技術己經發展成多種學科和技術的綜合領域技術，它以計算機圖形學，特別是實體造型和真實感顯示技術為基礎，涉及范圍有:圖像處理技術、運動控制原理、視頻技術和藝術，甚至于視覺心理學、生物學、機器人學、人工智能學等領域也需要二維技術的支持和輔助，所以二維動畫技術已經以其獨有的特點逐步成為一門獨立的科學。

5 結束語

隨著科學技術的發展，數字技術開始廣泛地運用于各個領域。而動畫行業的發展為數字技術的運用提供了一個很好的機會，同時數字技術的應用又推動了動畫行業的發展。在二維動畫制作中，以計算機為基本平臺的數字技術不僅可以制造出現實中存在的人物和景物等，模擬出真實的二維空間，還能創作出現實世界中不存在的事物，即虛幻空間。在數字技術的支持下，動畫技術的發展有了新的突破，在各個領域發揮著越來越 重要的作用，為國家作出了巨大的貢獻，成為國家重要的支柱。因此，國家要把握好商機，建立和發展好計算機數字技術產業，為社會的發展作出更多的貢獻。

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