淺析材質與光影在AR互動動畫場景元素中的運用

摘要：在AR互動動畫系統中，場景元素中的素材材質和光影的正確運用對動畫的細節很重要，同時也是影響鏡頭畫面色彩的重要因素。材質紋理按照角色前期設定的色彩方案進行，從而保證此場景的準確性。對材質的把握也是傳達場景特征，人物性格，動畫影片情緒的有效手段。光影是使場景產生空間感的有效手段之一，同時也是最具變化性的造型手段，光影使AR動畫的互動更具生動性、更具沉浸感。

關鍵詞：材質與光影;AR互動動畫;鏡頭畫面;空間感

一、材質在動畫場景元素中的運用

在具有AR互動技術的動畫系統中，主場景元素中對于材質和光影的應用有著一定的重要性。材質的本身質感是構成動畫藝術魅力的因素之一，而光影的運用就是變現動畫生動性的重要手法。物體會隨著光影的變化而產生微妙改變，對光影的精確應用也就成了襯托物體靈魂的點睛之筆，讓物體更加細膩真實，具有靈動的美感，也使得AR的互動性更具代入感與沉浸感。

在自然界的材質中，純白色的雪花給人的感覺是柔軟的，純潔的，干凈清新的，代表著圣潔與善良;白色的冰給人感覺是鋒利而又尖銳的，所以，更多的時候冰象征著強大與邪惡。在動畫影片《冰雪奇緣》中姐姐麗莎擁有著神奇的冰雪魔法，姐姐麗莎開心時候發出的是紛飛松散的雪花，（圖1-1）而在姐姐氣憤時發出的是鋒利的冰尖。妹妹安娜被漢斯欺騙想要與漢斯結婚時，姐姐麗莎反對，爭執過程中妹妹不小心把可以阻礙魔法的手套拉了下來，姐姐麗莎會魔法的消息暴露，麗莎慌忙逃出一直生活的皇宮。在逃跑的過程中，姐姐麗莎把腳伸到湖里的時候，湖面便被一層厚厚的冰覆蓋，（圖1-2）麗莎一甩手大地便涌起一座座冰山。一路逃跑把夏天直接變成了冬天。最終在妹妹犧牲自己時姐姐麗莎感動抱著妹妹安娜，在愛的感染下控制好了魔法。善良純潔的雪花與尖銳邪惡的冰尖形成強烈的反差，由此可見材質本身在動畫中的作用。

又如在動畫影片《人猿泰山》中，首先映入觀眾眼中的就是泰山一家飄搖在大海上，他們為了愛，建立高聳的木材房屋。（圖1-3）在猩猩家族，由于泰山和小猩猩們不同，所以他是不受歡迎的，但是小泰山通過自己的努力融入了猩猩群體中。作為領袖的父親是反對泰山的存在的，但是在母親卡娜的愛護之下小泰山逐漸長大，最終成年的泰山運用人類的獨有的智慧，用尖銳的槍頭殺了危害父母和家族的花豹，（圖1-4）父親接受了泰山的存在。其實整部影片中，由大量樹木構建的場景，可以說本身就是一場叢林追逐的戰斗，影片利用樹木脆弱的特征制造出大量危險感的場景。因為越是危險的場景，就越能體現英雄的強大氣概，也只有越過了這些危險，才能體現主人公泰山的敏捷身手，以及越挫越勇的精神;還有一點就是一定的高度下，只有支點脆弱，才能更加完美地展現出那種隨時隨刻都有可能墜落的危險感。所以利用樹木脆弱和高度這兩個特點來構成危險因素，完美而又準確的變現了這個場景的特征。

二、光影在動畫場景元素中的運用

在場景氛圍的設計與制作中，不僅可以通過色彩，質感，結構等手法，光影的使用也是重要的手法之一。觀眾的情緒會跟隨著動畫的劇情，矛盾的不斷改變而隨之波動著。

例如在影片《千與千尋》中，光影的運用就在很多情節點起到重要的作用。故事的開頭是千尋一家開著車，然而卻不小心誤入了一個陌生的地方，利用人們的正常心理，當一個人到達一個陌生的環境，首先產生的就是恐懼的心理，會害怕有陌生而又未知的東西來傷害到自己，所以，首先用結構復雜多變，詭異繁華茂盛的森林，昏暗的色調和光影來塑造人物對這個未知環境的恐懼。之所以用十分復雜的結構場景，昏暗的色彩光線，是因為這樣的場景會越給人對未知可能發生的狀況，產生極度的危險的感覺，反之，簡單明快的則給人稍微安全的感覺。再往下接著就是千尋一家人來到了一座小廟的門洞前面時，導演聰明的利用光影近亮遠暗的指引特征，給我們展現出一個伸手不見五指，漆黑如墨的門洞，同時夾雜著往門洞里吸進去的陰冷冷的風，這樣的場景更加令人覺得毛骨悚然，對未知的環境更加恐懼與不安。

接下來，父母因為好奇便往未知的門洞里走，千尋無奈只能靜靜的隨著父母一起進入門洞。進入后，伴隨著光影發生的改變，光線有暗變亮，因為人的心理就是如此，覺得越亮的地方越讓人具有，所以伴隨著越來越亮的光線，千尋恐懼感逐漸減弱，慢慢覺得安全。（圖2-1）當千尋一家進入小廟之后，場景的空間結構就變得簡單了，溫暖的陽光透過彩色的窗戶，千尋的心理越來越穩定。確定安全之后，千尋的心理慢慢地變成好奇。（圖2-2）最后千尋一家走出小廟，那是一片廣闊的草原，陽光明媚，藍天中幾朵白云，千尋徹底的覺得安全了，也喜歡上了這個地方。（2-3）導演利用簡單的結構，明亮的光影，塑造了一個“安全”的場景。

再如在動畫《埃及王子》中，故事的開場是一個大的場景，恢宏壯觀的場面加上雄壯威武的音樂，更加突出了希伯來人悲慘與痛苦的奴役生活。影片在開頭運用的壯觀的打場景，為接下來故事的發展做下鋪墊。在解決的過程中，自然不會一帆風順，當主人公再次回到王宮想和法老們商量解放希伯來人的時候，遭到了法老們的嘲笑，在高聳巍峨而又昏暗的大殿之上，兩書光分別從左右兩方照射下來，光影豐富了中景鏡頭，與此同時，也增強了場景的空間層次感，并且營造出了一種神圣而又莊嚴的感覺，但是光線又是不完全對稱的兩道光線，也不完全是對稱的頂光，所以同時也表現出一種神秘而又略帶邪惡的感覺。影片后面，摩西最后成功的解救了希伯來人民，為他們帶去了自由，然而摩西倚墻而哭的畫面，給了一個特寫鏡頭，此時的摩西一方面是因為在一定的程度上他傷害了哥哥而感到十分的內疚，另一方面是因為那是喜悅的淚水，最重要的就是，他終于讓希伯來人民得到解放可以重回故土，得到自由。

三、材質與光影在AR互動動畫場景元素中應用實踐

結合對于動畫技術與AR互動技術融合應用的開發形式與現實意義的分析與理解，利用材質與光影運用的規律分析，設計研發了具有一定教育認知目的的兒童繪畫場景互動項目-《神奇森林》。

《神奇森林》交互繪畫項目，共有兩部分組成，第一部分為動畫技術部分，主要設計包括：美術風格設計、角色、場景風格設定、UI界面設定;第二部分為AR交互技術部分，主要是通過U3D與繪畫屏、鷹眼感應器以及主場景大屏實現交互功能。通過這兩部分的設計，借助相應的終端設備實現動畫技術與AR交互技術的融合。

《神奇森林》交互繪畫項目，是通過交互繪畫游戲的方式進行設計的，主要設計理念是通過可愛的動物形象，亮麗的森林場景，通過自己對于動物造型的設計，來達到一種對于動物的認知以及保護動物的理念，通過這種互動的繪畫游戲設計，能讓孩子們在輕松、有趣的環境下運用交互的方式，從小樹立人與動物的和諧關系與自然和諧共存的觀念。在這其中，主場景為森林，其中有很多動物，場景元素中材質的設計十分重要，有木質、石頭材質等等，在設計的過程中，草的質感與葉子的質感需要區分，一方面從繪畫的角度區別，一方面從動畫制作的規律區別。另外，光影的應用也十分重要，森林是發生時間變化的，整體的時間變化是通過最后層的天空色調進行展現，光影隨之發生從白天到夜晚的變化，對于場景細節光影的處理也很重要，如主場景最上方的葉子，為了突出層次感也進行了投影的處理（如圖3-1）。

綜上所述，材質與光影對于動畫的設計與制作起到很重要的作用，對于情節的敘事渲染、視覺與心理感受、鏡頭畫面的藝術性與整體性都有很直接的關聯;而對于具有互動特性的AR動畫來說，沉浸感與代入感是其核心訴求，場景元素設計的真實感、細節化就更加關鍵，這其中，材質與光影起到了主支撐的作用。

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