動(dòng)畫特效中的計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用

庹君豪

（成都七中實(shí)驗(yàn)學(xué)校，四川成都 611130）

0.引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)生活品質(zhì)的追求也越來越高，尤其是在娛樂視頻觀賞體驗(yàn)中，不僅要有逼真的畫面，還要有精致的細(xì)節(jié)。直到1993 年，較完美的特效才出現(xiàn)在《侏羅紀(jì)公園》中，所以特效的運(yùn)用到今天也不過20 年左右，如今動(dòng)畫特效也被廣泛應(yīng)用在廣告、影視作品等中。

動(dòng)畫特效不斷擴(kuò)展，動(dòng)畫特效的制作技術(shù)也日臻成熟，成了國際上又一大工業(yè)，現(xiàn)在許多電影作品中都運(yùn)用了三維動(dòng)畫特效技術(shù)，諸如張藝謀的《十面埋伏》、夢(mèng)工場(chǎng)的《Harry Potter》等。

1.計(jì)算機(jī)動(dòng)畫設(shè)計(jì)分類及特效技術(shù)闡述

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，與計(jì)算機(jī)相關(guān)的技術(shù)也被廣泛使用，使動(dòng)畫設(shè)計(jì)有了很大變動(dòng)，再加上引用了三維等技術(shù)，使動(dòng)畫設(shè)計(jì)跨入了新時(shí)代[1]。

1.1 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫分類

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫設(shè)計(jì)分為兩類，分別是二維技術(shù)和三維技術(shù)，也就是俗稱的2D 和3D。2D 又叫平面圖形。2D 圖像內(nèi)容只有X 軸和Y 軸，在以往傳統(tǒng)技術(shù)條件推動(dòng)下，動(dòng)漫都是采用的二維動(dòng)畫效果，在二維環(huán)境下主要是通過素描的透視原理來創(chuàng)造立體感，但是陰影也是人工繪制的，都是通過平面的技術(shù)手段來營(yíng)造立體效果。three-dimensional 的縮寫就是3D，運(yùn)用立體的空間概念，就可以在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)三維圖像，計(jì)算機(jī)主要利用一些視覺技術(shù)手段，使得圖片在視覺上給人以三維立體的錯(cuò)覺，但實(shí)際上并不具有真實(shí)生活中的距離空間[2]。這項(xiàng)技術(shù)具有較強(qiáng)的創(chuàng)造性，可以使畫面看起來更加逼真，更具真實(shí)感，能夠吸引更多觀眾的注意力。

3D 雖然是新型技術(shù)，但并不代表這就比2D 好。3D只被臺(tái)式計(jì)算機(jī)用戶使用了大約10 年，而2D 是許多天才與藝術(shù)家用80 年的時(shí)間積累下來的。3D 只是比2D 更有新鮮感，可以吸引更多人的注意。客觀公正地說，3D動(dòng)畫與2D 動(dòng)畫都有著它們被對(duì)方無可替代的一些優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然毫無疑問，三維動(dòng)畫的藝術(shù)性還未完全開發(fā)出來。

1.2 電腦特效概述

電腦特效是指在電影或電視劇的拍攝制作或后期中，運(yùn)用特殊的技術(shù)手段和方法獲得特殊效果的技術(shù)[3]。最早在20 世紀(jì)90 年代初期美國電影《侏羅紀(jì)公園》中采用了比較顯著的電影特效，這給當(dāng)時(shí)的電影觀眾留下了深刻的印象。當(dāng)然，這些恐龍就是用道具結(jié)合電腦效果制作出的恐龍。后來，末日電影《2012》中，地球的生態(tài)系統(tǒng)由于被人類無節(jié)制開發(fā)利用而破壞，自然資源被肆無忌憚地掠奪開發(fā)，在電影中制作者通過電影特效營(yíng)造出各種諸如地震、火山爆發(fā)等強(qiáng)烈的自然災(zāi)害，效果逼真、栩栩如生，讓觀眾們有一種身臨其境的感受。近些年，有一部國產(chǎn)電影《少年派的奇幻漂流》，在電影市場(chǎng)上也引起了很大反響，特別是該電影中使用的電腦特技引人注目。狗、斑馬、老虎、猩猩等，一般拍攝這類電影的難度無不外乎是如何讓動(dòng)物配合演戲。電影中，通過電影特效技術(shù)，將各類動(dòng)物角色，例如猴子、斑馬等，有機(jī)地融合進(jìn)入電影畫面，使得觀眾看到的角色形象真實(shí)而逼真，演員只要對(duì)著空白的藍(lán)屏幕對(duì)話，后期制作人員就可以虛擬出動(dòng)物來參加演出。在上述的幾部電影中，可以看出目前的電影特效技術(shù)經(jīng)過50 多年的發(fā)展和完善后，可以將虛擬人物與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景完美融合，取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

2.動(dòng)畫特效及制作軟件

動(dòng)畫特效是幫助動(dòng)畫獲取虛擬特殊效果的技術(shù)手段。每一位動(dòng)畫特效的制作者都會(huì)利用軟件來將預(yù)先采集的圖像或者人工繪制的圖像導(dǎo)入計(jì)算機(jī)并對(duì)其進(jìn)行深度加工。目前在業(yè)界比較常用的幾款軟件程序有After Eff ects、Photoshop等，此外還有其他一些專業(yè)制作軟件。

作為最常見的修圖軟件，Photoshop 當(dāng)之無愧。動(dòng)畫特效的制作者可以通過它對(duì)多種媒體制作圖像，比如分鏡頭腳本。動(dòng)畫特效的制作人員利用Photoshop 這個(gè)軟件，可以修飾圖像、創(chuàng)作標(biāo)題、創(chuàng)設(shè)腳本框架等內(nèi)容。現(xiàn)在創(chuàng)作動(dòng)畫特效時(shí)運(yùn)用非線性的軟件也是十分常見的，如After Eff ects。這個(gè)軟件可以使動(dòng)畫特效的創(chuàng)作人員制作運(yùn)動(dòng)鏡頭和新的視覺效果。此外還可以借助After Eff ects這款軟件來實(shí)現(xiàn)制作動(dòng)態(tài)的鏡頭角度，諸如平移鏡頭等效果。借此，制作人員能夠很輕松地將一個(gè)建筑物的一側(cè)凸顯出來或者將特寫鏡頭移動(dòng)到中景鏡頭。此外，Maya 作為知名的電腦特效制作軟件也廣為人知，比如我們耳熟能詳?shù)摹吨┲雮b》《指環(huán)王》等電影中都運(yùn)用了Maya 制作電影中的特效。

3.動(dòng)畫特效制作

對(duì)于特殊的效果、復(fù)雜的序列以及動(dòng)畫來說，動(dòng)畫特效是非常重要的。動(dòng)畫特效從分鏡頭開始，然后被掃描進(jìn)入電腦，之后被After Eff ects 或Adobe Photoshop 等相似的軟件處理。

制作小組的成員可以通過收集各種各樣的動(dòng)畫特效，比如手繪的特效、三維的動(dòng)畫特效以及動(dòng)畫視頻。其中手繪的動(dòng)畫特效是制作者的草圖，然后要將其掃描進(jìn)入電腦中并且將其時(shí)間順序化到一個(gè)對(duì)話軌道中。因?yàn)榘ㄈ宋铩⑽锲泛偷谰叩牡头直媛誓Ｐ停谱髡咭趶?fù)雜的鏡頭運(yùn)動(dòng)下做實(shí)驗(yàn)，所以三維的動(dòng)畫特效相對(duì)來說比較復(fù)雜。而且這些實(shí)驗(yàn)在實(shí)際拍攝中是非常昂貴的。動(dòng)畫視頻就是一個(gè)初步的序列視頻版本，它協(xié)同制作組的成員一起幫助定時(shí)、分塊設(shè)計(jì)場(chǎng)景和調(diào)節(jié)鏡頭的角度。

動(dòng)畫特效中非常重要的元素是定時(shí)。我們?cè)谥圃焯匦У倪^程中一定要妥善安排好場(chǎng)景中對(duì)話的時(shí)刻與人物動(dòng)作的協(xié)調(diào)性。

定時(shí)是動(dòng)畫特效中最重要的元素之一。動(dòng)畫特效的制作者必須把握住場(chǎng)景中的動(dòng)作以及對(duì)話的時(shí)間。一個(gè)場(chǎng)景通過定時(shí)來展示它的特點(diǎn)以及人物的情感等。比如說一個(gè)焦慮的人物，動(dòng)畫特效的制作者就可以對(duì)他添加一個(gè)快速運(yùn)動(dòng)但又有長(zhǎng)時(shí)間的停頓。一個(gè)不高興的人就可以添加一個(gè)慢而輕的動(dòng)作。定時(shí)需要反復(fù)地聯(lián)系并且使用一個(gè)計(jì)時(shí)器才能精準(zhǔn)地把握住時(shí)間。

4.特效與動(dòng)畫合成的方法與運(yùn)用

4.1 動(dòng)畫合成畫面在影視特效中的應(yīng)用

對(duì)影視作品的整體風(fēng)格進(jìn)行調(diào)整是動(dòng)畫合成畫面的主要任務(wù)，并且處理的方式與思路有很大的不同，簡(jiǎn)而言之，就是通過對(duì)色調(diào)、亮度、顏色等維度進(jìn)行修飾，將不同時(shí)間和場(chǎng)景采集獲取的圖像自然地融合在一起，看起來更加統(tǒng)一，而且使影視作品富有畫面感。其次，動(dòng)畫合成畫面可以對(duì)影視作品所展示出來的色彩進(jìn)行總體的把握，將主要特征凸顯出來，并使其與影視作品的畫面更加和諧。如今，紀(jì)實(shí)類影視作品的拍攝和后期制作對(duì)動(dòng)畫合成畫面占有十分重要的地位，并且能夠?qū)?shí)際拍攝的畫面與虛擬創(chuàng)造的畫面相結(jié)合，不僅提高了拍攝效率、改善了畫面，還節(jié)省了開支。

4.2 動(dòng)態(tài)畫面的合成方法

動(dòng)態(tài)畫面合成方法是數(shù)字影視特效設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，因此對(duì)影視特效設(shè)計(jì)來說至關(guān)重要[4]。其中主要包括畫面剪輯、畫面特效、音效環(huán)節(jié)等方面，因此說明上述部分內(nèi)容和動(dòng)態(tài)畫面的合成方式有關(guān)。動(dòng)態(tài)畫面的合成方法普遍都有共同的特征。在拍攝的前期，動(dòng)態(tài)畫面并沒有什么體現(xiàn)，特別是沒有畫面的字母以及不需要做前期攝影的工作等，但在比較常見的場(chǎng)景中就會(huì)呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)畫面，好比虛擬場(chǎng)景的制作想要保障前期拍攝工作的正常運(yùn)行，就必須完成動(dòng)態(tài)畫面特效的制作。

5.計(jì)算機(jī)動(dòng)畫特效制作新技術(shù)

隨著科技的飛速發(fā)展，二維動(dòng)畫的技術(shù)也在不斷簡(jiǎn)化、改善。現(xiàn)在也出現(xiàn)了許多新的二維動(dòng)畫技術(shù)，新的二維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫新技術(shù)主要包括骨骼操作技術(shù)、唇語同步技術(shù)、角色替換技術(shù)。

5.1 骨骼操作技術(shù)

骨骼操作技術(shù)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的動(dòng)畫制作。動(dòng)畫中的人物按照現(xiàn)實(shí)生活中人的骨骼進(jìn)行安裝，動(dòng)物按照現(xiàn)實(shí)生活中動(dòng)物的骨骼進(jìn)行安裝。再在骨骼的基礎(chǔ)上增添肌肉，按照由內(nèi)向外的順序添加，這使動(dòng)畫人物或動(dòng)物的形象更加生動(dòng)、逼真。在動(dòng)畫人物或動(dòng)物的制作中，幀是非常重要的。在設(shè)計(jì)中，首先要確定關(guān)鍵幀，然后借助其他的軟件補(bǔ)充中間幀。在組裝過程中還有一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，就是骨骼的調(diào)整。骨骼的調(diào)整，顯而易見可以知道就是在調(diào)整中找到不和諧的地方進(jìn)行微調(diào)，使得人物角色畫面中的細(xì)節(jié)信息更加精美，整體的圖像效果更加自然。

5.2 唇語同步技術(shù)

隨著時(shí)代不斷地進(jìn)步，人們對(duì)動(dòng)畫的細(xì)節(jié)也更加在意和關(guān)心，那么，動(dòng)畫人物的嘴型就要對(duì)上配音。唇語同步技術(shù)的工作原理就是借助計(jì)算機(jī)軟件對(duì)配音的音色和口型進(jìn)行識(shí)別，使兩者能夠自動(dòng)匹配。目前唇語同步技術(shù)主要是依靠magpie pro 和papagayo 這兩個(gè)軟件和其他軟件配合使用。唇語同步技術(shù)提高了二維動(dòng)畫整體的技術(shù)，使動(dòng)畫更加完善了細(xì)節(jié)，也讓人們擁有更好的觀賞體驗(yàn)。

5.3 角色替換技術(shù)

角色替換技術(shù)就是保持原有動(dòng)畫人物或動(dòng)物的骨骼，但是使用新的動(dòng)畫人物或動(dòng)物形象。這不僅可以節(jié)約時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，還可以更加方便地調(diào)整細(xì)節(jié)，也減少了制作過程中的困難。但角色替換技術(shù)的過程中必須非常嚴(yán)謹(jǐn)。首先制作出新的動(dòng)畫人物或動(dòng)物，然后進(jìn)行填色[5]。之后將想要得到的動(dòng)畫角色導(dǎo)入原有的文檔并且逐漸刪除原有動(dòng)畫角色的圖層。最后將新的動(dòng)畫角色和骨骼進(jìn)行融合，為了使每個(gè)部位都完美融合，就需要對(duì)骨骼或者角色進(jìn)行調(diào)整，使骨骼和角色達(dá)到統(tǒng)一，也更好地處理了細(xì)節(jié)。

6.結(jié)語

本篇文章對(duì)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫設(shè)計(jì)分類及特效技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)略闡述，對(duì)動(dòng)畫設(shè)計(jì)與特效技術(shù)的融合進(jìn)行了粗略介紹，對(duì)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作新技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)略描述。隨著科技不斷改進(jìn)，動(dòng)畫技術(shù)也開始被嘗試著運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域中，解決許多現(xiàn)實(shí)中由于許多因素造成的問題。總而言之，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)隨著時(shí)代的發(fā)展也越來越被人們看重，我認(rèn)為計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)在未來是必不可缺的，未來也將與各種各樣的技術(shù)融合，使之被用于各個(gè)行業(yè)中，成為人類必不可缺的一項(xiàng)技術(shù)。