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三維動畫范文第1篇

    關(guān)鍵詞:三維動畫技術(shù);三維虛擬技術(shù);探析

    中圖分類號:J218.7文獻標識碼:A文章編號:1005-5312(2012)15-0056-01

    隨著近幾年計算機三維圖形技術(shù)的發(fā)展,各個行業(yè)的三維圖形技術(shù)都在快速發(fā)展中嘗試各種方法。讓三維圖形表現(xiàn)的更加的真實,貼切主題。在目前,三維動畫運用的范圍廣泛,例如:動畫片、電影、廣告設(shè)計的演示。三維虛擬適用于:模擬駕駛考試,飛行員飛行模擬,場景模擬,城市設(shè)計規(guī)劃等等。在發(fā)展的領(lǐng)域,三維虛擬技術(shù)是個新型的、發(fā)展的、具有優(yōu)勢的動畫應(yīng)用技術(shù)。

    一、三維動畫技術(shù)原理

    三維動畫制作過程分為四個操作步驟:造型、動畫、制圖和著色輸出,這四個步驟是一個完整的體系,缺一不可。

    造型:在電腦軟件上制作三維物體,設(shè)計完整三維形狀。具體步驟:繪制基本圖形,根據(jù)需要,完善復雜物體設(shè)計。在制作好三維圖形后組成完整的情景模式。

    動畫:動畫的設(shè)計是讓情景模擬圖形能更形象的表現(xiàn)在電腦上,讓人們在觀看的時候更加形象化。

    制圖:制圖是保證制作的圖片效果更加的逼真,形象。

    著色輸出:現(xiàn)代的三維動畫技術(shù)是直接生成動畫的過程。對繪圖、造型、動畫連接起來,形成我們觀看的電影的模式。這個就稱之為動畫視頻。我們需要用的時候直接打開播放就行,和我們用電腦一樣。

    二、三維虛擬技術(shù)運用原理

    含義:三維虛擬技術(shù)又稱為虛擬仿真。主要是應(yīng)用于計算機為核心的虛擬環(huán)境,用戶借助必要設(shè)備與虛擬環(huán)境中的對象進行相互作用,相互影響,從而獲得類似于真實環(huán)境感受和體驗,這種感受和體驗主要是由系統(tǒng)的實用性和交互性來保證運用的。

    三維虛擬技術(shù)幾大原理:

    1.基于三維圖形的實時顯示的技術(shù):

    實時顯示是三維技術(shù)的前提基本。虛偽仿真是計算機技術(shù)的核心領(lǐng)域的發(fā)展,很多種技術(shù)科降低場景的復雜性。

    2.虛擬仿真空的交互技術(shù):

    復雜的交互技術(shù)是一系列的程序的操作。交互任務(wù)可以采取不同的技術(shù)的措施來各方面執(zhí)行。不同的作用,不同交互技術(shù)是可以交互執(zhí)行的。

    3.三維虛擬仿真系統(tǒng)的建立:

    三維虛擬系統(tǒng)的建立是一個浩大而系統(tǒng)的工程。基本的步驟分為:三維圖片數(shù)據(jù)庫的建立,它的作用主要是體現(xiàn)三維能動性和交互性的關(guān)系。能更加快的構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。第二部分三維虛擬仿真的建立,是對各種資源的合理的分配利用。讓三維試圖數(shù)據(jù)有更明顯的可操作性。

    三、三維動畫技術(shù)與三維虛擬技術(shù)的區(qū)別

    1.三維動畫技術(shù)播放過程是完全固定的,在過程中不會改變播放的順序,三維虛擬播放不是固定的,它具有其可操作性,不受時間的限制,在系統(tǒng)中,用戶可以根據(jù)自己的想法實施的改變。

    2.三維虛擬技術(shù)強調(diào)對場景和環(huán)境的變化,它可以模擬考試訓練,駕車訓練,事故現(xiàn)場,三維動畫技術(shù)主要體現(xiàn)的是視覺的效果,讓人們看到整體的作用性,所以,兩者的是靜態(tài)和動態(tài)的分別。

    3.三維虛擬是實時的,三維動畫是做好的固定的模式。三維虛擬給人三維立體的感覺,讓我們可以再虛擬的世界里感受身臨其境,具有其雙向性。

三維動畫范文第2篇

關(guān)鍵詞：動畫；三維動畫；特點；發(fā)展現(xiàn)狀

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599　（2012）　19-0000-02

動畫，這個陪伴著我們一起成長的伙伴在當下有了翻天覆地的變化。在現(xiàn)今的許多電影中，我們都能看到動畫的身影，從上個世紀深深埋在我們心里的《米老師和唐老鴨》、《大鬧天宮》等作品到時下深受青少年熱捧的《哈利波特》等電影都能看到動畫在影視制作中的重要位置[1]。然而，動畫技術(shù)在這個世紀已經(jīng)不再局限于影視制作，在廣告業(yè)、媒體行業(yè)等領(lǐng)域中，我們都能體會到動畫設(shè)計的重要性。與此同時，隨著藝術(shù)設(shè)計的不斷發(fā)展和計算機技術(shù)的不斷進步，動畫設(shè)計也發(fā)生著里程碑式的跨越。三維動畫的興起像是一場動畫領(lǐng)域的革命，它打破了人們對動畫片的傳統(tǒng)認識，取代了之前的二維動畫，成為動畫領(lǐng)域的代表。

1 動畫的發(fā)展

談起動畫的起源，我們首先要追溯到魔術(shù)幻燈時期。那時候的動畫播放，就是將圖片放在一個鐵盒子里，鐵盒子的一端開了一個洞，裝上透鏡，里面放著一根點燃的蠟燭，依靠蠟燭的光亮，在墻上投射出圖片中的影像。之后彼得羅杰提出了一個觀點，他認為形象在視網(wǎng)膜上會存在一個短暫停留，如果連續(xù)顯現(xiàn)這些彼此分開的形象，形象便在視網(wǎng)膜上疊加成一個連續(xù)的形象了。幾年以后，法國人普拉明讓人們第一次看到了雛形的動畫。到了20世紀，迪士尼則將動畫推向了巔峰。之后的日子里，手繪動畫成為了動畫領(lǐng)域的象征和標志。

然而隨著科學技術(shù)的不斷進步，手繪動畫已經(jīng)不能滿足人們對動畫的需求。于是三維動畫誕生了。比如動畫電影的巨頭迪士尼公司，近幾年的作品更多的采利用三維動畫技術(shù)，制作出許多更為逼真，更為生動的人物。三維動畫在表情豐富度和真實度上，也都優(yōu)于傳統(tǒng)手繪動畫。

2 三維動畫的特點

與傳統(tǒng)的二維動畫不同，三維動畫在視覺效果上更加立體、生動。三維動畫是隨著計算機軟硬件的發(fā)展而催生出來的產(chǎn)物。動畫設(shè)計人員將需要建立的物體、景物和人物等角色編輯成三維數(shù)據(jù)，輸入計算機中。接著將這些數(shù)據(jù)渲染成可以活動的視頻，實現(xiàn)這些角色在三維空間里的活動。最后通過播放器將這些視頻播放出來。三維動畫技術(shù)使得創(chuàng)建出來的動畫角色表情更加豐富飽滿，角色的喜怒哀樂更加真實。它將虛擬的東西逼真化，給觀眾視覺上的無限沖擊。

2.1 模型建設(shè)能力的高超性

因為受實景拍攝和手繪動畫的限制，設(shè)計者往往不能隨行所欲、天馬行空的制作出真實、虛幻或者真實與虛幻之間的物體和景觀。然而，三維動畫突破了這個限制。三維動畫不但可以栩栩如生、美輪美奐的模擬出與現(xiàn)實幾乎一致的物體與景觀，還可以將現(xiàn)實中沒有的，超乎于現(xiàn)實的東西制造出來，呈現(xiàn)給人們[2]。比如，通過運用直線、平面等幾何圖形生成工具，利用計算機軟件繪制一些可以以假亂真的與現(xiàn)實極度相似的虛擬物體。其次，三維動畫軟件還可以制作出許多類似于水，火、動物、植物等自然世界的景觀和物體，并且達到惟妙惟肖，栩栩如生的水平。再次，一些難以用二維手繪動畫完成的高難度的肢體動作，也可以通過三維動畫軟件來實現(xiàn)。比如像許多科幻電影中在城市中肆意游走的逼真的怪獸，就是三維動畫制作出來的作品。

2.2 動畫實現(xiàn)的無約束性

在現(xiàn)實生活中，物體的運動往往要受到外界環(huán)境等多方位因素的制約，不能按照人們的意愿去運動。三維動畫則改變了這個局面。人們通過三維動畫實現(xiàn)了對物體行進方向、運動軌跡和觀察角度等控制，彌補了現(xiàn)實生活中人類不能對其控制的遺憾。三維動畫的無約束性主要體現(xiàn)在這幾個方面：首先，三維動畫可以設(shè)計一些虛幻飄渺的運動。比如在科幻電影《指環(huán)王》中，精靈女王對一潭靜水施咒后，靜水變成了千軍萬馬的水軍。這種虛幻的場景在現(xiàn)實中是根本找不到的。其次，從微觀世界到宏觀世界的連續(xù)拍攝，這種拍攝手法用一般的拍攝方法很難實現(xiàn)。然而，通過三維動畫制作就能解決這個難題。比如，我們經(jīng)常在一些電影或者紀錄片中看到鏡頭以一個個體為基點（一般為一個人或者一個建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部），然后不斷向后退，穿過云層，呈現(xiàn)出整個地域的上空，繼續(xù)不間斷的運動，最后穿過大氣層，來到宇宙，顯現(xiàn)出整個地球。在這個過程中，我們看不到一絲的拼接，一氣呵成，非常連貫。再次，三維動畫能夠給觀眾帶來強烈的視覺沖擊感，為觀眾帶來感官的無限刺激。比如，現(xiàn)在電影業(yè)流行的3D電影，就是將三維動畫和電影完美的結(jié)合。通過三維動畫技術(shù)，電影中那些激動人心和緊張刺激的場面被活靈活現(xiàn)的表達出來。這些逼真的場景給觀眾帶來了視覺的完美震撼，沖擊著觀眾的視覺神經(jīng)。

2.3 質(zhì)感表現(xiàn)力的豐富性

物體的質(zhì)感需要多方面的因素共同作用才能得到完美的表現(xiàn)。物體的質(zhì)感表現(xiàn)首先取決于材質(zhì)。三維動畫軟件可以為動畫設(shè)計者提供豐富的材質(zhì)，可以讓設(shè)計者隨心所欲的選擇各種材質(zhì)去建立富有質(zhì)感的物體。而且，設(shè)計者還可以對于一個物體選擇不同的材質(zhì)，將物體進行隨意的材質(zhì)改造。通過反復的嘗試不同材質(zhì)，優(yōu)化物體的材質(zhì)搭配，以達到最理想的效果。物體的質(zhì)感表現(xiàn)還取決于燈光的設(shè)計。三維動畫制作中，燈光的設(shè)計可謂自由自在。動畫設(shè)計者可以自主決定燈光的類型、顏色、強度、位置、運動、陰影和反射效果、隨時間的運動等。與此同時，設(shè)計者還可以不計次數(shù)的對所設(shè)計的動畫進行演示，不斷改進，直到最后達到理想的結(jié)果。并且，設(shè)計者還能夠?qū)煞N不同的相對獨立的景物結(jié)合在一起，實現(xiàn)前景好背景獨立設(shè)計，自由更換組合的目的。

3 三維動畫的發(fā)展現(xiàn)狀

三維動畫技術(shù)在國外發(fā)展的是如火如荼。美國和歐洲每年都會有一些優(yōu)秀的三維動畫作品涌現(xiàn)。比如近幾年熱映的《冰河世紀》、《哈利波特》和《亞瑟和他的迷你王國》等作品，都是三維動畫技術(shù)作品的杰出代表。三維動畫行業(yè)在我國發(fā)展速度之快令人驚奇。三維動畫已經(jīng)涉及了我國的電影、廣告、電視等多個領(lǐng)域，而且在最近的移動數(shù)字媒體中也看到了三維動畫的影子。然而，與發(fā)達國家相比，我國三維動畫的發(fā)展還有很長的路要走。

3.1 我國三維動畫設(shè)計從業(yè)人員數(shù)量不足

依照我國目前的三維動畫發(fā)展趨勢來看，我國對于三維動畫設(shè)計人員的需求量在10萬人以上，主要集中在影視和動畫領(lǐng)域的三維動畫設(shè)計。但是，三維動畫專業(yè)在國內(nèi)的高校中開展并不廣泛。據(jù)統(tǒng)計，全國僅有不到100所高校開設(shè)的動畫設(shè)計專業(yè)。每年的相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生根本無法滿足市場的需求，人才缺口逐漸擴大。

3.2 我國三維動畫設(shè)計從業(yè)人員質(zhì)量不夠

據(jù)三維動畫設(shè)計相關(guān)企業(yè)介紹，現(xiàn)今企業(yè)需要的三維動畫設(shè)計人才是那些可以快速上手的有一定經(jīng)驗的專業(yè)人才。企業(yè)不看重有多高的文憑，只要是能夠快速的上機操作，并相當了解市場的需要，制作出符合消費者口味的三維動畫作品的專業(yè)設(shè)計人員，就是企業(yè)所希望獲得的。同時，目前我國的三維動畫設(shè)計人員的培養(yǎng)模式存在弊端。專業(yè)技術(shù)和藝術(shù)設(shè)計的培養(yǎng)被脫離開來。有些高校開設(shè)的專業(yè)只偏重于專業(yè)技術(shù)的培養(yǎng)，有些則反之。這樣培養(yǎng)出來的技術(shù)人員，只是在一方面造詣很深，而忽略了復合型人才的培養(yǎng)[3]。

4 結(jié)束語

隨著社會的不斷發(fā)展，人們對動畫的要求會越來越高。三維動畫技術(shù)在不久的將來會越來越多的融入到人們生活的方方面面。這就給三維動畫設(shè)計人員來了更多的機遇和挑戰(zhàn)。如果要將三維動畫發(fā)展的越來越好，就要在繼續(xù)追求技術(shù)突破的同時，將藝術(shù)與技術(shù)完美的統(tǒng)一，使三維動畫更有藝術(shù)性、更加逼真生動。

參考文獻：

[1]康凱.三維動畫在中國的發(fā)展及現(xiàn)狀分析[J].電影文學，2008，（17）：26-28.

三維動畫范文第3篇

關(guān)鍵詞： 三維動畫場景 場景設(shè)計 優(yōu)化制作方案

場景設(shè)計是動畫創(chuàng)作的一個重要環(huán)節(jié)，一般來說，影視動畫場景設(shè)計就是指動畫影片中除角色造型以外隨著時間改變而變化的一切物的造型設(shè)計。從動畫場景與角色的關(guān)系來看，“影視動畫表現(xiàn)的主體是角色，場景就是隨著故事的展開與角色發(fā)生關(guān)系的所有景物，包括角色所處的生活場所、陳設(shè)道具、社會環(huán)境、自然環(huán)境及歷史環(huán)境，甚至包括作為社會背景出現(xiàn)的群眾角色，都是場景設(shè)計的范圍和所需完成的任務(wù)”[1]。因此一般情況下，場景主要是襯托角色和故事情節(jié)的，它是“配角”。另外，在三維動畫片中，對于場景的制作的技術(shù)方面也有相應(yīng)的要求。三維場景一般來說數(shù)據(jù)量比較大，比如一個小鎮(zhèn)、城市等，里面會包括建筑、樹木、等多類型對象，即使是室內(nèi)的場景，也會由許多細小的對象組成，比如除了房子的模型外，可能還會包括座椅、書架、燈具、餐具等許多瑣碎的對象，而在許多情況下，建筑對象是場景的主體部分。如果按照單一建筑模型的一般方法創(chuàng)建模型的話，當場景中出現(xiàn)大規(guī)模的建筑時，一般計算機往往無法承受如此巨大的工作量，并且會極大增加渲染時間，因此我們在創(chuàng)建的時候，必須考慮場景的優(yōu)化，探索優(yōu)化的建模方式對于創(chuàng)建大規(guī)模的三維動畫場景，具有非常重要的意義。

在科技高速發(fā)展的今天，計算機硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展一日千里，雖然硬件對于我們的限制越來越小，我們可以使用越來越多的面數(shù)來構(gòu)建模型，但是不管如何，在保證效果的前提下，模型應(yīng)該盡可能精簡，使用盡可能少的面數(shù)來達到效果，應(yīng)該是我們永恒的追求。本文將主要以場景制作中的建筑外觀的制作和優(yōu)化方案為例，淺談三維動畫場景的優(yōu)化制作方案。

首先，室外建筑場景的優(yōu)化，一般是以攝像機的位置、方向、運動路徑為核心來考慮優(yōu)化方案的。我們可以根據(jù)這個來確定場景在鏡頭中的視覺影響，劃分近景、中景、遠景，確定建筑的哪些角度是正對攝像機、哪些角度是攝像機中看不到的，然后在建模的時候采用不同的思路和技術(shù)進行處理，從而達到優(yōu)化場景的目的。

優(yōu)化的總體原則是：在不影響或者盡可能少地影響效果的前提下，盡可能精簡模型的面數(shù)，可以從以下幾方面考慮。

1.攝像機中能看到這個面嗎？

將攝像機中看不到的面刪除，這應(yīng)該是影響最小并且效果最直接的方法。當然，有些特殊情況下，看不到的面也會對畫面產(chǎn)生影響，比如使用一些全局渲染的情況，光線必須借助面進行反射、計算等，即使這些面背對攝像機，但是會對光線反射產(chǎn)生影響，那么我們就需要根據(jù)情況決定是否需要刪除該面。如果影響不大，可以考慮刪除。

比如圖1中的立方體，一般情況下我們可以將模型的底面刪除，因為它的底面在攝像機中是看不到的。

這種思路在實拍電影時非常常見。比如某些街道、城鎮(zhèn)是人工搭建的話，很多建筑并不是完全搭建出來的，一般只有正面或者會被攝像機拍攝到的面才會搭建出來，拍攝不到的面則可能是空的。這樣做的目的完全是節(jié)約成本——既然看不到，何必把它做出來呢？同樣道理，我們在為這些建筑建模的時候，也可以把攝像機中看不到的面刪除，如圖2所示。

2.需要這么多面來實現(xiàn)造型嗎？

這一點其實也是建模過程中永遠需要考慮的問題，角色、道具等一切三維模型，我們都追求使用最少的面達到最好的效果。如圖3所示，兩個模型的面數(shù)相差非常巨大，但是我們實際看到的效果卻完全沒有差異，因此，圖中左邊的情況是必須避免的。

3.按照遠、中、近的原則來決定建筑模型面數(shù)的低、中、高，合理分配資源。

按照物體距離攝像機的距離，大致劃分成遠景、中景、近景，某種程度來說也就是根據(jù)物體在畫面中的影像效果來劃分。一般情況下，遠景的對象往往只能看到輪廓，所以在制作的時候不需要非常多的細節(jié)，那么必然使用最少的面數(shù)，有時甚至可以采用單一平面加貼圖的方法來實現(xiàn)；中景的對象一般可以看到一定細節(jié)，因此在制作時需要適當增加面數(shù)，并對細節(jié)做適當表現(xiàn)；而近景或者出現(xiàn)特寫的部分，無疑在模型細節(jié)、貼圖精度等方面都要求最高，我們在制作的時候也需要使用相應(yīng)多的面數(shù)來表現(xiàn)。具體如下：

遠景建筑場景的表現(xiàn)：遠景建筑距離攝像機最遠，我們可以采用最節(jié)約的方式來表現(xiàn)。通常思路是建立極簡單的平面模型，賦予一個建筑的貼圖借助alpha通道實現(xiàn)透明，如圖4所示。使用相同方法，即可使用非常少的面數(shù)來達到遠景的大規(guī)模建筑效果，如圖5所示。

中景部分：相對于遠景來說，中景部分的建筑模型應(yīng)該是一個相對完整的三維模型，當然在細節(jié)方面和前景的相比要少一些。在制作手段方面一般考慮完整模型和貼圖結(jié)合，即在相對完整的三維模型上，通過貼圖來表現(xiàn)大部分細節(jié)，輔以適當?shù)哪Ｐ图毠?jié)。

如圖6中的建筑，在正門上方的雨棚、臺階是建模得到的，因為這兩部分造型比較突出，并且相對重要，而窗戶、二樓窗戶的雨棚，都是通過貼圖來實現(xiàn)的，大大減少了多邊形數(shù)量。

近景部分：近景或者出現(xiàn)特寫的部分，模型在畫面中所占的比例最大，具備大量的細節(jié)造型才能使畫面豐富，因此我們會使用最多的面數(shù)把造型細節(jié)充分塑造出來，給觀眾最大的視覺沖擊力，如圖7所示。

4.場景的自動優(yōu)化

很多時候，攝像機不是固定不動的，它可能在場景中穿行拍攝，那么，模型與攝像機的距離也就是一直變化的，因此模型的精度不應(yīng)該一成不變，然而，如果攝像機每運動一定距離都要手工調(diào)整場景模型的精度的話，就會極大地浪費時間。針對這種情況，許多主流三維動畫軟件，比如maya，3ds max，xsi等都提供相應(yīng)工具，以便對場景中的模型進行自動優(yōu)化，比如3ds max軟件中的level of detail工具，簡稱LOD，就是一個非常方便的工具。Level of detail工具的基本原理根據(jù)對象到攝像機的距離來自動切換模型的細分級別（也就是模型的面數(shù)），當對象離攝像機遠時，模型和貼圖自動切換為低精度；當對象離攝像機中等距離時，模型和貼圖自動切換為一般精度，同樣，當離得非常近時，模型和貼圖自動切換為高精度的。因此，我們在制作的時候，需要分別制作幾個級別的模型和貼圖，使用lod工具，達到根據(jù)距離自動切換模型精度的效果，從而大大節(jié)省制作時間。具體方法如下：

（1）分別制作高、中、低面數(shù)的三個版本的模型，也可以分別制作三個精度的貼圖。確保三個模型的樞軸點位置都相同。

（2）將三個版本模型命名以便于區(qū)別，將他們對齊到同一位置，確保完全重合，同時將三個模型群組。

（3）使用level of detail工具，創(chuàng)建一個新的集合，將三個不同精度的模型添加進來，設(shè)置閾值來決定顯示相應(yīng)的模型，閾值的原理是根據(jù)對象在畫面中的顯示大小或者像素數(shù)量來確定顯示哪一個精度的模型，比如對象離攝像機較近時，在畫面中所占比例也較大，那么，系統(tǒng)將自動顯示高精度版本的模型，并且自動把其余兩個版本的模型隱藏。

（4）如果對象里攝像機較遠時，自動顯示低精度版本的模型，自動將其余兩個版本的模型隱藏。通過這樣的智能控制方式，可以極大地節(jié)約資源，節(jié)約渲染時間。

總體來說，三維動畫中的場景一般包含數(shù)量龐大的建筑、植被、道具，有時甚至包括一些群眾角色，當所有對象同時出現(xiàn)在一個鏡頭里的時候，往往會對計算機硬件產(chǎn)生非常大的運算壓力，而一般個人電腦是比較難以負荷的，即使專業(yè)的圖形工作站可以運行，也會優(yōu)化場景的，因為可以大大節(jié)約計算和渲染的時間等。所以，場景的優(yōu)化是三維動畫制作的一個重要課題，是制作的一個重要部分。以建筑模型為例，在優(yōu)化時始終圍繞對象在攝像機中的所占比例和角度來考慮和選擇工具。建筑背對攝像機或者鏡頭中看不到的面，可以考慮刪除；使用盡可能少的面數(shù)來構(gòu)建模型，不浪費面；使用貼圖表現(xiàn)的效果，盡量不使用建模手段來實現(xiàn)；對于攝像機有運動的情況，可以考慮使用LOD（level of detail）的方式來達到模型根據(jù)鏡頭距離自動切換不同精度的效果，從而最大限度地減少場景模型對于系統(tǒng)的壓力，提高制作效率。

參考文獻：

[1]汪瓔.動畫場景設(shè)計[M].北京：東方出版社，2008，8.

[2]孫立軍.大型動畫電影《小兵張嘎》三維動畫創(chuàng)作[M].北京：海洋出版社，2007.

[3]劉永剛.三維場景設(shè)計與制作[M].南京：東南大學出版社，2011.

[4]賈否，路盛章.動畫概論[M].北京：中國傳媒大學出版社，2005.

三維動畫范文第4篇

關(guān)鍵詞：影視類三維動畫；后期編輯

0 引言

電腦技術(shù)的發(fā)展為人類提供了千奇百怪，千變?nèi)f化的視覺奇觀，也使電腦自身跨入了藝術(shù)的領(lǐng)域。三維電腦動畫技術(shù)成熟以后，獲得了廣泛的應(yīng)用，眾多功能日趨強大的三維軟件給現(xiàn)代動畫的設(shè)計制作帶來了極大的方便，也為設(shè)計師開拓了更廣闊的創(chuàng)意空間。三維動畫主要應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實場景的制作、角色動畫制作和后期特效等方面。三維動畫豐富的表現(xiàn)手法，如自由的燈光設(shè)置，任意的夸張變形，豐富的材質(zhì)貼圖以及特效的制作，增強了影視廣告的藝術(shù)表現(xiàn)力，超越了一般影視藝術(shù)的表現(xiàn)局限，充分發(fā)揮設(shè)計者的想象力和創(chuàng)作思維的表現(xiàn)力，幾乎不受到外界的任何阻撓。

對于三維動畫技術(shù)的運用，最先進，最超前的當屬歐美。隨著美國《玩具總動員》、《美食總動員》等一系列三維動畫片的上映，使得人們更多地關(guān)注影視類三維動畫的制作，影視類三維動畫制作作為一個新專業(yè)正在興起。目前，我國研究三維動畫的人確實不少，三維動畫技術(shù)在影視廣告中的運用也十分普遍，我們在電視上看到的幾乎百分之九十以上的廣告結(jié)合了三維特效制作。

1 三維動畫概述

如果說二維動畫應(yīng)用于傳統(tǒng)卡通動畫的話，那么三維動畫則是對應(yīng)于木偶動畫。如同木偶動畫中首先制作木偶，道具和景物一樣。三維動畫也需要首先建立角色，實物和景物的三維數(shù)據(jù)。在計算機內(nèi)部“架上”虛擬攝影機，調(diào)整好鏡頭，“打上”燈光，“貼上”材質(zhì)，最后形成一系列栩栩如生的畫面。

電腦動畫真正具有生命力是由于三維動畫的出現(xiàn)，三維動畫區(qū)別于二維動畫和實際拍攝，還在于它的“虛擬真實性”，即處于似與不似和像與不像之間。從本質(zhì)上講，三維和二維的最主要的差別在于圖形中是否完全提供了深度信息。雖然二維中物體可以畫得很像三維，但是當觀察點改變時，畫面必須由動畫師另行畫出。由于物體有了三維深度信息，僅描述一次就可以了，觀察者可以從各個角度去觀察，三維軟件能自動計算光照與明暗程度。三維中也有二維功能，這只是把二維作為三維的一個基礎(chǔ)。三維動畫與二維動畫相比，有一定的真實性。同時與真實物體相比又是虛擬的。這兩者構(gòu)成了三維動畫的特征：“虛擬真實性”。

2 三維動畫的制作

影視類三維動畫的制作是一項艱巨的工程，十分耗時，需要多人協(xié)作完成。根據(jù)實際制作流程，一個完整的影視類三維動畫的制作總體上可以分為前期制作、動畫片段制作與后期合成三個部分。

（1）前期制作。是指在使用計算機制作前，對動畫片進行的規(guī)劃與設(shè)計，主要包括：文學劇本創(chuàng)作、分鏡頭劇本創(chuàng)作、造型設(shè)計、場景設(shè)計。

文學劇本，是動畫片的基礎(chǔ)，要求將文字表述視覺化即劇本所描述的內(nèi)容可以用畫面來表現(xiàn)。動畫片的文學劇本形式多樣，如神話、科幻、民間故事等，要求內(nèi)容健康、積極向上，思路清晰、邏輯合理。分鏡頭劇本，是把文字進一步視覺化的重要一步，是導演根據(jù)文學劇本進行的在創(chuàng)作，體現(xiàn)導演的創(chuàng)作設(shè)想和藝術(shù)風格。

（2）動畫片段制作。根據(jù)前期設(shè)計，在計算機中通過相關(guān)制作軟件制作出動畫片段。制作流程為建模、材質(zhì)、燈光、動畫、攝影機控制、渲染等，這是三維動畫的制作特色。

（3）后期合成。影視類三維動畫的后期合成，主要是將之前所做的動畫片段、聲音等素材，按照分鏡頭劇本的設(shè)計，通過非線性編輯軟件的編輯，最終生成動畫影視文件。

（1）常用的后期合成軟件：SoftImage、Lightwave 3D、Renderman、Maya、3D MAX、Extreme、Poser、Bryce。Maya是一個功能強大的三維軟件，長被應(yīng)用于影視動畫和特技制作中，我們大家所熟知的《星際戰(zhàn)隊》、《指環(huán)王》等影片中的電腦特技部分制作都是由它所完成。隨著不斷的對軟件的工作流程以及工具功能方面的改進和提高，軟件應(yīng)用方面在動畫和游戲開發(fā)制作方面都得到了提高。

（2）后期制作工作內(nèi)容。視頻編輯，按要求、按腳本，以突出某主題內(nèi)容為目的剪輯制作、段落刪減、增加刪減片段、增加LOGO、上字幕、配音、蒙太奇效果、專業(yè)調(diào)色處理、三維片頭定制、制作花絮、視頻各個格式轉(zhuǎn)碼、電子相冊、FLASH等，以及根據(jù)自主化要求剪輯制作。素材處理，為視頻素材提供片段刪減、段落順序重組、歷史素材并入、相關(guān)素材引入組合等。特效處理，為視頻素材編輯過程中加入轉(zhuǎn)場特技、蒙太奇效果、三維特效、多畫面、畫中畫效果、視頻畫面調(diào)色等。字幕處理，為視頻素材添加Logo、中外文字幕、說明字幕、修飾字幕、三維字幕、滾動字幕、掛角字幕等等。音頻處理，為視頻素材添加背景音樂、特效音樂、專業(yè)播音員多語種配音解說、對口型配音、配樂。包裝處理，為視頻素材剪輯后全方位特效包裝，蒙太奇效果、制作三維片頭片尾、Flash片頭片尾、形象標識特效等等。成品輸出——制作好的影視作品輸出到各種格式的錄像帶、播出帶，壓制或刻錄至DVD、VCD，或輸出各種格式的數(shù)據(jù)文件。

（3）后期制作流程。影視后期制作基本上是初剪——正式剪輯——作曲選曲——特效錄入——配音合成這樣一個流程。初剪，也稱作粗剪。現(xiàn)在的剪輯工作一般都是在電腦當中完成的，要先輸入到電腦中導演和剪輯師才能開始了初剪。初剪階段，導演會將動畫片段按照腳本的順序拼接起來，剪輯成一個沒有視覺特效、沒有旁白和音樂的版本。正式剪輯，在初剪得到認可以后，就進入了正式剪輯階段，這一階段也被成為精剪。精剪部分，首先是要對初剪不滿意的地方進行修改，然后將特技部分的工作合成到三維動畫的工作到此完成。作曲或選曲，動畫的音樂可以作曲或選曲。這兩者的區(qū)別是：如果作曲，動畫片將擁有獨一無二的音樂，而且音樂能和畫面有完美的結(jié)合，但會比較貴；如果選曲，在成本方面會比較經(jīng)濟，但別的動畫片也可能會用到這個音樂。特效的錄入，這個階段是比較關(guān)鍵的一個階段，將本身制作效果不好的地方進行特效制作，這里將運用到十分專業(yè)的特效制作軟件，我們所看到的很多具有超強視覺效果的三維動畫電影正是因為特效錄入這個環(huán)節(jié)做的十分好。配音合成，旁白和對白就是在這時候完成的。在旁白和對白完成以后，在音樂完成以后，音效剪輯師會為廣告片配上各種不同的聲音效果，至此，一條動畫片段的聲音部分的因素就全部準備完畢了，最后一道工序就是將以上所有元素并的各自音量調(diào)整至適合的位置，并合成在一起。

總之，在我國，利用數(shù)字非線性編輯進行影視類動畫剪輯還是近幾年的事，但發(fā)展十分迅速，目前大多數(shù)導演都已經(jīng)認識到其優(yōu)越性。隨著影視制作技術(shù)的迅速發(fā)展，后期制作又肩負起了一個非常重要的職責：特技鏡頭的制作。特技鏡頭是指通過直接拍攝無法得到的鏡頭。早期的影視特技大多是通過模型制作、特技攝影、光學合成等等傳統(tǒng)手段完成的，主要在拍攝階段和洗印過程中完成。計算機的使用為特技制作提供了更多更好的手段，也使許多過去必須使用模型和攝影手段完成的特技可以通過計算機制作完成，所以更多的特技效果就成為了后期制作的工作。

參考文獻：

三維動畫范文第5篇

關(guān)鍵詞：二維動畫場景 三維動畫 構(gòu)圖 光影 渲染

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（b）-0026-01

二維動畫場景設(shè)計是根據(jù)劇本需要，設(shè)計除角色以外所有可視空間，包括動畫中所有場景構(gòu)成要素的具體造型、色彩、光影等，它決定了作品的美術(shù)風格和藝術(shù)格調(diào)，對一部動畫作品成敗起著至關(guān)重要的作用。這就需要二維動畫場景設(shè)計師具備良好的美術(shù)功底、敏銳的色彩感、精準的空間立體感，才能夠勝任此項工作。其中最難突破的技術(shù)就是合理的構(gòu)圖、精準的多點透視、寫實的光影等問題。為幫助二維動畫場景設(shè)計師解決上述問題，提高工作效率，筆者引入三維動畫技術(shù)輔助二維動畫場景設(shè)計。

1 運用三維攝像機輔助二維動畫場景構(gòu)圖

動畫場景構(gòu)圖不同于其他藝術(shù)形式的構(gòu)圖，它更具有時間性和運動性，它的構(gòu)圖不能只以一個鏡頭畫面為單位，應(yīng)以具體有完整表情達意的場或段落為單位，初學者往往需要反復多次修改才能達到多個動態(tài)場景較好的連貫性。而逼真、寫實的畫面還需要注意場景的透視關(guān)系，按基本透視類型來看，初學者往往難以準確把握三點透視中物體隨著距離的變化所產(chǎn)生形狀、體積、模糊等變化的現(xiàn)象。運用三維動畫中的攝像機可以方便快捷的定位及修改構(gòu)圖，并能夠?qū)崿F(xiàn)多個場景構(gòu)圖的連續(xù)測試，也可以輕松的制作出高難度的廣角、長焦、魚眼等鏡頭。以三維動畫軟件Maya為例，制作方法如下。

根據(jù)二維動畫場景的需要，運用三維動畫軟件中簡單幾何體，模擬構(gòu)建二維動畫場景；Create＼Cameras根據(jù)鏡頭需要，為場景創(chuàng)建靜態(tài)或動態(tài)攝像機Camera1；選擇攝像機Camera1，視圖菜單Panels＼Perspect

ive＼Camera1，進入攝像機Camera1視角觀看視圖；視圖菜單View＼Camera Attribute Editor，打開攝像機Camera1屬性窗口；Display Options＼Display resolution＼Display safe action＼Display safe title打開渲染分辨率安全框、內(nèi)容安全框及字幕安全框，調(diào)整攝像機位置、角度確定渲染構(gòu)圖；Environment＼ Background Color對攝像機渲染背景顏色或貼圖進行設(shè)置；Camera Attributes＼Focal Length為攝像機進行焦距設(shè)置，當參數(shù)在50 mm左右則會呈現(xiàn)標準鏡頭，當參數(shù)在100 mm及以上則會呈現(xiàn)長焦鏡頭，當參數(shù)在28 mm以下就會明顯地呈現(xiàn)出廣角鏡頭，如數(shù)值繼續(xù)減小則會呈現(xiàn)魚眼鏡頭；Depth Of Field＼Depth Of Field為攝像機開啟景深功能，可以用來模擬透視中模糊消失的現(xiàn)象，F(xiàn)ocus Distance、F Stop分別用來控制景深的距離和清晰范圍，用以調(diào)整合適的景深效果；如需制作動態(tài)構(gòu)圖效果，可以通過攝像機移動、旋轉(zhuǎn)等屬性為其制作關(guān)鍵幀動畫。

2 運用三維線框渲染技術(shù)輔助二維動畫場景描線

運用三維攝像機技術(shù)對二維場景合理構(gòu)圖后，需要將其輸出為更便于二維動畫場景設(shè)計師繪制的參考圖片，運用三維動畫軟件中的Maya Vector矢量渲染器，可以將三維模型直接以線框形式輸出成圖片，二維動畫場景設(shè)計師則可以在圖片的基礎(chǔ)上進行描繪，豐富畫面。以三維動畫軟件Maya為例，制作方法如下。

Window＼Settings/Preferencse＼Plug-in Manager＼VectorRender.mll開啟矢量渲染器；運用攝像機Camera1進入其屬性；Environment＼Background Color將攝像機渲染背景顏色修改為白色；開啟渲染設(shè)置窗口，切換到Maya Vector矢量渲染器設(shè)置；Edge Options＼Include edges開啟線框渲染模式；Edge weight preset、Edge weight對渲染線條寬度進行設(shè)置；Edge style＼Entire Mesh、Outlines對結(jié)構(gòu)線或邊框線進行選擇；Edge color對線條顏色進行設(shè)置；Hidden edges對透視效果進行設(shè)置；渲染輸出圖片。

3 運用三維燈光渲染技術(shù)輔助二維動畫場景真實光影表現(xiàn)

在二維動畫場景設(shè)計中，大多數(shù)畫面沒有明確的光源信息，場景設(shè)計師很難直觀地感受到光源的位置、強弱等信息，也就很難對光源所產(chǎn)生的陰影進行準確的表現(xiàn)。三維燈光渲染技術(shù)可以很好的模擬真實光影效果，制作的光影既準確又逼真。以三維動畫軟件Maya為例，制作方法如下。

場景燈光對比較弱時，可以采用OCC渲染技術(shù)。新建渲染圖層，將渲染模型添加到圖層當中；打開圖層屬性面板，Presets＼O

cclusion；選擇渲染圖層，渲染輸出圖片。

場景燈光對比較強時，可以采用為主光燈添加陰影的方法。打開主光燈屬性面板，Shadows/Use Depth Map Shadows使用深度貼圖陰影；Resolution調(diào)節(jié)貼圖尺寸，F(xiàn)ilter Size調(diào)節(jié)陰影羽化程度，Shadow Color調(diào)節(jié)陰影顏色。或使用更為逼真的光線追蹤陰影Raytrace Shadow Attributes＼

Use Ray Trace Shadows，調(diào)節(jié)Light Angle陰影羽化程度，調(diào)節(jié)Shadow Rays減少顆粒效果，Ray Depth Limit調(diào)節(jié)光線深度界限；渲染設(shè)置面板中，打開Raytracing光線追蹤渲染，渲染輸出圖片。

隨著動畫技術(shù)的不斷更新突破，相信三維動畫與二維動畫這種相輔相成的技術(shù)會更加多元化，動畫工作人員也會利用這些技術(shù)更好的服務(wù)于各個領(lǐng)域。

參考文獻

[1] 李揚，沈菊.動畫場景設(shè)計[M].南京大學出版社.