使用游戏引擎制作动画的方法研究

2015-08-15倪泰乐

新闻研究导刊 2015年10期

倪泰乐

（四川工商职业技术学院，四川成都 610000）

我国动画产业与国外动画发展相比而言，动画的绘制效率低、缺乏创意，此外，专业的制作设备也是制约发展瓶颈。国内动画制作一分钟需要花费2万元的成本，而且有80%以上是工人和时间成本，因而，制作人员在动画的渲染过程中耗费大量时间。倘若采用通用的制作平台，在一台4核主机上的单帧渲染时间大约为1～4小时，显然这一速度显然不能够满足动画的实际制作需求；使用渲染农场进行集群渲染，会增加制作成本，降低动画制作产出效率。游戏引擎的介入，能够利用游戏引擎的即时渲染技术对传统的演示动画创作流程进行合理优化，可调整生产结构，节约人力成本，提高渲染质量，加快产品生产进度。

一、游戏引擎制作动画的原理

游戏引擎不断升级，到目前已经集成了多种功能模块在其中，拿unity3d 为例里面集合了粒子系统、灯光、特效等众多模块，并支持多种语言开发。从对环境灯光调节到室内灯光的布置，从粒子特效的创建到粒子外部替换图片的编辑，从动画骨骼导入到自定义骨骼碰撞系统的设置，都集成到一起。此外还有gui 图形界面编辑插件的支持。游戏引擎仿佛一个包含了众多功能的动画合成设备，为我们最终的优质动画输出打下了基础。

二、游戏引擎制作动画的方法

（一）模型及动画制作

采用游戏引擎制作动画可以通过三维扫描技术进行模型的获取，也可以通过数字雕刻技术得到相应的角色模型、对人物赋予材质并且贴图，给角色模型绑定一定骨骼或采用动作捕捉系统，创建相应地骨骼动画，进而导入到三维场景。3DS MAX 中提供了多种建模方式，其中有多边形建模、曲面建模、雕刻建模，可以说，这两种建模的方式相对而言得到的模型细节会更多，也会更精致，但是模型的面数得不到控制。所以在模型制作完之后我们会使用3dmax、modo或者zbrush 自带的拓扑功能进行模型的重建，得到一个面熟相对较低的模型，然后通过法线贴图的烘焙就可以得到一个高精度的带有凹凸细节的纹理。

当人有些用户更喜欢通过一个传统的球体或者立方体进行模型的搭建，通过3dmax 等三维制作工具提供的挤出、旋转、移动、倒角等工具进行模型的创建。这种方法能有效地控制模型的面数及进行合理的布线分配，但相对制作效率较低。［1］

（二）游戏引擎的动画制作

利用引擎制作动画时，动画分为两个大的板块一个是物体动画包含了风、粒子、物体、角色等，一块就是摄影机动画。在第一个模块中我们可以将角色模型转化为带有动作信息的fbx 文件格式，并且将这些转换后的格式导入到游戏的引擎中。创建三维场景，并为场景中物体添加纹理贴图，在场景中加入相应地角色模型。［2］在第二个模块中我们将创建摄影机并且摄影机机位设置，其中摄影机机位包含了主视角，环绕大场景视角，路径跟随摄像机，脚本控制摄像机如模拟地震效果添加噪波控制器的摄像机等。

（三）游戏角色的动作制作

角色的动作目前的动画市场基本上分成两种制作方式：一种是传统的逐帧调整动画，主要应用于较为夸张和难以完成的动画动作制作过程中；另外一种是动作捕捉动画，这种动画会邀请有专业基本功的演员进行表演。例如，格斗明星或者武术替身或者芭蕾舞演员或者跑酷爱好者，来模拟不同场景不同角色的动画效果。然后通过摄像头采集动画关键点到电脑中形成动作数据库，并可以实时的将动作传递到模型上去。在游戏引擎中可以对骨骼动作进行融合处理，如我们只做了走路和奔跑的动画，通过引擎可以让角色在两组动作之间协调的进行切换。

三、游戏引擎制作动画的优势

3ds Max、modo、maya、xsi 等3D 制作软件在动画制作领域具有广泛的应用，而早起的3dmax 也为我们带来了不可想象的制作效果，随着技术的革新，动画制作人也考虑对动画的流程进行合理的规划，当今的信息化社会讲究制作效率与制作质量。这就促使我们通过游戏引擎完成动画制作成为今后的潮流。［3］

（一）实时修改技术

动画制作技术的进步已经从单机渲染技术推进到网络渲染，并且各个城市也建立了自己软件园区的渲染农场供企业使用。现如今，游戏引擎制作动画能够更加快速地对修改的模型场景灯光进行判断，游戏引擎具有即时渲染技术，方便我们实时的对光影效果，材质质感，特效效果进行修改，节约大量的渲染时间成本。从而提高了我们对光影材质判断修改的时间，使我们容易得到优秀的作品。

（二）不同风格灵活切换

国产动画传统动画在20世纪50、60年代中已经做出了诸多探索，并且取得了很多成就。例如，我国早期的蝌蚪找妈妈开创了水墨动画的先河，葫芦娃的装饰风格也给我们留下了深刻的印象。目前游戏引擎制作三维动画尚未有风格动画的制作，随着渲染引擎的不断进步可以像传统动画那样拥有自己的水墨材质，皮影材质等诸多艺术效果，但相信通过应用及普及，游戏引擎制作三维动画的方法，及流程会得到广泛的推广，并逐渐凸显出其卓越的商业价值，游戏引擎制作动画由于即时渲染效果逐渐达到电影级，可应用于设备演示、医疗动画演示、传统动画等商业项目前景广阔。