论着色技术在三维数字艺术中的运用

李文锋

【摘要】 随着科学技术的持续发展，三维数字艺术在计算机技术的作用下随之产生，并且得到了广泛的应用，为了促进三维数字艺术的发展，着色技术在其中有所运用，本文主要阐述了着色技术在模拟真实表面与模拟自然光线中的运用，旨在促进艺术与技术的有效结合，提升艺术效果，保证艺术创作能力的进一步增强。

【关键词】 着色技术 三维数字艺术 运用

引言：在艺术创作过程中，计算机技术得到了广泛的应用，随着计算机技术的不断发展，数字技术对人们的生活有着较大的改善，其中三维数字艺术主要运用了计算机图形技术，该艺术通过持续的发展，促进了艺术价值的实现，与此同时，着色技术在对于三维数字艺术也有着较大的影响，对其应用主要体现在模拟真实表面与模拟自然光线两方面，本文对二者进行了全面的介绍，同时通过实例对其进行了分析。

一、三维数字艺术的概况

1、三维数字艺术。其一，萌芽时期，在20世纪50年代到70年代，此时三维数字艺术与计算机技术的结合较少，主要是由于计算机具有较强的技术性，但随着图像制作要求的逐渐提高，计算机技术逐渐应用于此，但此时计算机系统的应用存在诸多的不足，致使动画与图像的效果较差，此时的代表作有“旅行者2”。其二，成长时期，在20世纪80年代到90年代初，此时三维数字艺术与计算机技术进行了有效结合，主要是由于技术水平在不断提高，市场的需求在不断扩大，进而为其发展奠定了坚实的基础。此时动画电影公司与数字效果公司进行了高效的合作，从而创作了计算机动画。其三，成熟时期，在20世纪90年代后，三维数字艺术得到了迅猛的发展，该艺术不仅占据了影视动画市场，还逐渐融入到了个人用户领域，此时，三维数字艺术的价值得到了全面的实现，为人们提供了新奇的视觉盛宴[1]。

2、三维数字着色。三维数字着色主要是对艺术图像与动画等进行输出，其中数字着色从广义来说是指表面着色，数字照明、特效与渲染等。着色表面主要涉及了材质与纹理，其中材质是指最为基础的表面材料，对其进行数字化处理之际，根据材质的不同特点，其模拟的数字模型也有所不同；纹理体现着材料的质感，通过必要的加工，实现了对材质与图案的处理，从而形成了良好的视觉效果。

二、着色技术在三维数字艺术中的运用

1、在模拟真实表面中的运用。在模拟真实表面中运用着色技术要坚持一定的艺术准则，要保证艺术家的想象力与创造力，从而掌握物体表面的艺术特征与色调，在此基础上才能够满足数字艺术的需求；要有效运用数字技术，根据现实特点对艺术品进行适当的处理，从而形成虚拟“真实”的感觉。在模拟真实表面中运用着色技术要遵循相应的着色标准，该标准也可以称之为RenderMan，这一标准是由RIB和RSL组成的，其中RIB主要是对渲染内容进行描述，其基础为C语言；RSL主要是对数字物体的灯光、效果与表面属性等进行定义。RenderMan可以定制出五种着色器分别为表面、灯光与图像着色器等。在电影中，着色技术在模拟真实表面中有着较为广泛的运用，下面将对其进行介绍：在Finding Nemo影片中，水族箱中有着不同的水生鱼类，其中的鱼类基本来自于真实的世界，有一种鱼为热带鱼，它最为突出的特点便是瘦，同时还呈现半透明状，因此，在背光的角度，能够看到鱼的内脏与脊椎骨等，在影片中为了表现出此类鱼的突出特征，运用了着色技术，主要是对错觉、半透明与慢光反射度等问题进行处理，具体的措施为：对鱼的内脏模型进行建立，对鱼的内部结构进行渲染，最后进行全面渲染，从而实现了影片中所有鱼类的制作。

2、在模拟自然光线中的运用。在模拟自然光线中运用着色技术要遵循相应的艺术标准，主要体现在数字照明方面。数字艺术是对虚拟世界的展现，为了保证艺术的展现具有自然照明的特点，因此，对现实中的光线进行了研究，结果表明自然光的重要传播途径便是反射，在数字照明制作过程中要对光线反射进行模拟，从而为表达的画面营造必要的氛围，实现照明对情感的传递与故事情节丰富的作用。在模拟自然光线运用最为广泛的技术便是全局照明技术，此技术主要是对数字场景中所涉及的模拟光线进行反弹，利用间接照明，进而实现对真实影像的创建，在这一技术中重要的渲染方法为光线跟踪，同时也利用了高动态范围图像技术，进而形成了自然环境中的照明效果。在三维数字艺术中运用先进的科学技术，要坚持艺术创作的原则，要灵活的运用数字构建，从而实现技术问题的有效解决，保证艺术效果的凸显[3]。

总结：综上所述，在三维数字艺术中运用着色技术有着重要的影响，主要是由于该技术的应用，能够促进艺术效果的展现，利于艺术价值的实现，着色技术主要包括表面着色与数字照明、渲染等，此技术应用最为关键的环节便是模拟真实表面与模拟自然光线，在这两个环节中，实现了技术与艺术的高效结合，增强了艺术的魅力，传递了虚拟“真实”的感觉。相信，三维数字艺术在先进技术的支持下，艺术创作的水平将不断提高，艺术成就将更加辉煌。

参 考 文 献

[1]李峥峥.浅析三维数字艺术与环境艺术设计的融合——以3D外墙建筑投影为例[J].美术界，2013，05：95.

[2]高玉.动画场景设计的气氛表现研究[D].湖南师范大学，2012.

[3]朱燕华.数字技术下电影艺术的变革[D].湖南师范大学，2009.