新媒体游戏3D角色动作设计思路与方法

洪静波，宣兴磊

(安徽新闻出版职业技术学院，安徽 合肥 230001)

新媒体游戏3D角色动作设计思路与方法

洪静波，宣兴磊

(安徽新闻出版职业技术学院，安徽 合肥 230001)

以新媒体游戏为出发点研究了3D角色的动作设计思路与方法.认为角色动作的设计十分重要，应通过文字策划案分析、参考资料收集、头脑风暴草图设计形成.而新媒体游戏3D角色动作设计方法应包括对角色骨骼架设与蒙皮，角色三维动画制作，角色动作细节添加，角色动作测试、调整与发布四个方面.最后，形成一套快速有效的提升新媒体游戏3D角色动作设计品质的方案.

新媒体； 3D角色动作；游戏角色动作

近些年来，随着计算机软硬件技术的不断推陈出新，智能手机的大量普及以及人们休闲娱乐方式的改变，新媒体游戏已经成为一个热门的新兴产业，其动作设计领域也呈现出了快速发展势头.“所谓新媒体,它是以数字信息技术为基础，以互动传播为特点、具有创新形态的媒体.”[1]而“新媒体游戏主要是运行在各种数字互动平台上的以数字信息技术为基础而设计的游戏.”[2]新媒体游戏主要以次世代Video游戏、PC网络游戏、Mobile游戏、虚拟VR游戏、平行实境游戏等为设计对象.全新的游戏交互方式是新媒体游戏的一个显著特点，如Internet、移动手机、订制型收音机、VR虚拟环境、模拟仿真媒体等.如今各种移动平台以及相关的智能手机的大量普及，使“新媒体”在载体选择上变得更为多样化和丰富性；与此同时，由于休闲娱乐时间的碎片化，现代人对新媒体游戏的体验需求也提出了更高的要求.因此，如何提升新媒体游戏的品质，使其能在各个数字平台流畅运行，以及使游戏参与者能在游戏中得到更多的满足，这是目前摆放在众多游戏设计者面前的重大课题.其中新媒体游戏3D角色动作设计，作为优化游戏资源的重要环节及吸引玩家注意力的焦点，已经对一款游戏的品质提升起到了重要的影响,日益受到游戏设计者和动画研究者的重视.

目前国内对游戏3D角色动作设计的理论研究主要精力集中在动画制作的技术以及其在不同领域的应用上，部分研究者还把重心聚焦在具有中国特色的三维游戏动画角色的造型和动作设计的研究上等3D；但很少有人研究游戏角色动作设计的思路与方法.本文将以目前游戏行业最新的一套角色动作设计的流程作为切入点以及在游戏行业从业十余年的实际制作经验，对新媒体游戏中3D角色动作设计的思路与方法进行一个初步的研究和探讨，希望能为动画界对游戏动作的研究提供新的方向，也为从事游戏动作设计的设计师提供理论参考.

1 新媒体游戏3D角色动作设计思路

通常一款新媒体游戏的设计与开发环节众多，周期漫长.其中新媒体游戏动作设计是游戏美术设计的一个重要环节，它的流程包括设计思路的构思以及设计方法的实施.角色动作设计思路的构思本质是动作制作的前期准备，与制作所有的项目一样，充分的思路构思与前期准备是动作设计的一个必备要求，也是指导后期设计方案顺利实施的基础.然而，目前很多游戏公司对动作设计的前期思路和准备往往重视不够，做的很简单或草率，甚至省略不做.如此这般制作设计角色动作会造成，角色动作风格不统一，动作质量良莠不齐，后期重复返工修改严重，大量的浪费人力资源和时间成本.这就是为何我国游戏角色的动作品质长期以来得不到长足进步和提高的一个重要原因.那么如何去构思角色动作的设计思路呢？本文认为可以从以下几方面入手.

(1)文字策划案分析

“三维动画又称3D动画，是近些年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的新兴技术.”[3]“它主要依靠电脑图像技术，在虚拟的3D空间中，建造模型，设置色彩与材质，模拟真实灯光，并使这些物体在3D空间中动起来，通过虚拟摄像机设定拍摄整个过程，渲染和生成视觉真实的3D画面.”[4]在新媒体游戏3D角色动作设计制作之初，动画师需要对所要制作的角色人物以及其动作设计要求有一个全面且深入的了解和分析，目前通行的有两种方式：第一种方式是动画师从游戏策划部门获取一份有关这个角色的详细制作要求文档，之后对其进行详细的分析.第二种方式有所不同，需要动画师与策划人员进行面对面的沟通交流，进而将交流的结果制作成文档.两种方式只要能做到详细分析，都可以达到很好的效果.例如设计一套欧洲中世纪时期的年轻健壮的男性战士的物理攻击动作，此时如果通过第一种方式分析，从策划文档中可以得出这个角色的具体要求，包括角色的基本信息(姓名、性别、年龄)、角色的职业(物理攻击类)、角色所处的环境(游戏风格、故事背景、场景)等；若是利用第二种方式，动画师在与策划人员沟通中同样能获取上述的这些信息.当然在设计一套角色动作时，文字策划案的分析除了上述的信息外，还包括其它的一些要求，比如动画设计软件环境要求、动画设计的数目等.总而言之，文档分析的越清晰，角色动作的设计会越精确、越符合游戏玩家的要求.

(2)参考资料收集

经过策划文档的深刻理解与剖析之后，角色动作设计的目标已经十分明确，由此可以进行相关参考资料的收集.高楼大厦平地起，所有的设计与创作都是从相关的参考数据开始，动作设计也是如此.一套高质量的动作设计，往往离不开大量的参考资料.这些资料可以是图片、视频资料，或者找专业人士进行咨询、专业表演拍摄记录等等，还可以是收集相关的3D资料.只要是角色设计需要的资料，无论何种形式均可作为参考.

(3)头脑风暴草图设计

头脑风暴草图设计是动画师进行角色动作的个性设计的一种途径.经过前期大量相关资料的收集与研究，此时动画师已经能够从中提炼出许多设计需要的资源.这些资源可以通过头脑风暴的形式将它们关联组织成一体，最后勾画设计得到该角色的各个动画表现形式与特点.例如要求设计一整套体型魁梧的战士的动作，那么在头脑风暴时动画师会考虑到动作的力量感、迟缓感以及重量感.首先在头脑中将自己想象成一个健壮的战士，根据这个角色特性表演出各种动作，如奔跑、挥砍、冲锋、连击等等.将所有的动作在自己的脑海中演示一遍，或是现场实际的表演操练.很多时候动画师其实就是一个演员，每个角色的一整套动作设计流程进行下来就如同演了一遍的这个角色，当然这个角色是虚拟的.因此动作的设计还需要比现实更夸张一些、更加风格化一些，才能符合虚拟游戏的客观要求.

头脑风暴之后所获得的宝贵的设计灵感能以草图的形式形象呈现.动画师将各种动作设计的想法，按照每个一动作的特定姿势，在纸上以各种草图的方式视觉展现出来.这种设计的草图无须太精美与标准.也许每个动画师都会有一套自己的草图风格.动画片《功夫熊猫》中动画师在制作动画前设计的关键pose的草图(见图1).

图1 《功夫熊猫》关键pose设计草图

这个草图所展示的是两个动物打斗的动作场面，其中只画了三个关键pose，但是已经能够完整地传递打斗的画面感了.这些关键pose的图就像是路标指示牌一般，指引着动画制作的方向.若是没有前期的草图设计，后续的动画制作就会遇到不少问题，会出现目标不明确，动画制作无序感，甚至反复返工，浪费大量制作时间和人力资源.

2 新媒体游戏3D角色动作设计方法

“创作的内容设计涉及到3D动画制作的具体流程.”[5]角色动作的设计除了需要大量的思路构思与充分的前期准备外，也离不开设计方法的具体实施.如果没有前者只有后者，那么设计的动作质量会不达标；但若只有前者没有后者，那么就如“巧妇难为无米之炊”一般，动作设计就无法完成.因此设计方法的具体实施，也是动作设计的重要组成部分，绝不可轻视.笔者从十余年的实际制作经验中总结了下面一套设计方案.

(1)角色骨骼架设与蒙皮

角色动作设计经过前期的大量设定后，进入到实质的动画制作过程.3D角色与2D角色的动作设计存在着不同之处，前者在制作动画前需要一个完整的3D模型(通常由3D模型部门提供)，而后者则直接利用2D角色图片便能开始制作动画.本文主要聚焦于3D角色动作的设计，所以所涉及的角色动作设计均将按照3D动画的制作模式进行.

动画师在开始真正的动作制作之前，需要将接收到3D模型架设骨骼与蒙皮.“在3D动画设计中，表现角色动画必须构建骨骼框架，然后绑定蒙皮，为制作角色动作做好准备.”[6]目前国内动画理论界对架设骨骼与蒙皮的定义各不相同，笔者依据多年的实际制作经验认为，架设骨骼与蒙皮是一种利用3D软件中的特殊算法将一套虚拟的生物骨骼与虚拟的物体皮肤相连接的过程，这个过程成功后，虚拟的骨骼能够带动虚拟的皮肤进行动作的调制.那么为什么需要架设骨骼进而蒙皮？因为3D模型制作完成后，模型的内部显现的是中空的状态，就如人类体表内没有加骨骼一般.众所周知，人类的所有肢体运动都是由体内的骨骼带动肌肉以及皮肤进而动起来，若没有骨骼，人体就是一堆体表肌肉而无法动弹.虚拟的3D模型只有加入骨骼，让骨骼带动模型才能制作出完美的动画(见图2～图4).

上述三幅图片给出的是3Dmax软件中，将一套虚拟的骨骼加入到要一个虚拟的模型中，进而设计一个动作pose的过程.这个过程中图2所显现的是3Dmax软件中自带的一套虚拟CS骨骼，这套骨骼按照男性人类的样式搭建，其中手指骨与脚趾骨根据游戏动作制作骨骼数量的要求进行了精简，但并不影响后期的动作设计.图3是虚拟骨骼与虚拟角色相互匹配和粘接后的效果图，这个制作过程通常也称为蒙皮.图4是虚拟角色利用骨骼制作的一个动作pose，由此这个虚拟角色的动画制作便能开始.

(2)角色3D动画制作

具体的动画制作通常是最耗费时间的过程，但前期思路构思的充分，后期动画的具体制作便能便利很多.“动画的一切皆在于时间点和空间幅度.”[7]动画制作需要遵循运动学、空气动力学、重力学等一系列物理学的基本原理与规律.“没有任何一种物体会突然停止，物体的运动是一个部分接着一个部分的.”[8]基于这些理论，动画师根据刻画关键帧，补充过渡帧的原则，循序渐进地制作符合要求的动画.所谓关键帧，是指在动画播放过程中角色或物体运动或变化中的关键动作所处的那一帧.比如一个简单的起跳动作，这个动画的关键帧就是起跳前身体下蹲到最低点的那个位置，以及身体跳至空中最高点的那个位置.一个连贯的动作，首先是由几个关键帧串联起来，所以关键帧是否精确定位，往往会影响到最终的成品效果.而这些关键帧有草图可参考，这便极大地方便了动画师的动画制作.除了关键帧，还需要添加过渡帧，以填充关键帧之间的转换.过渡帧是在两个关键帧之间进行连接起到桥梁作用的那些帧，它们使得整个动画播放起来连贯流畅，也是动画制作中必不可少的部分.

(3)角色动作细节添加

动作细节添加也是提升新媒体游戏角色动作品质的一个重要方面.这些细节，将使得整个动作设计更真实贴切，令角色更生动形象.动作设计制作初步完成之后所进行的调整和修改的过程称为添加动画细节.动画师需要一遍又一遍的播放动画，观察哪里还需要添加细节，哪里需要修改.细节是动画制作中最考验动画师的部分，经验丰富的动画师，往往对细节的观察更加细致入微，角色动作特征的刻画更加细腻真实.

(4)角色动作测试、调整与发布

整个角色动作设计制作完成之后，游戏中所有的动画都需要导出成一定的数据代码，而后游戏中的程序将按照不同的需要调用这些动画数据，用户才得以在游戏中观看到动画的播放.游戏动画制作与动画片、动画电影制作的不同之处也体现在这里.目前市面上每个游戏公司都会有自己的数据导出程序，数据导出的方式也各不相同.动画从3D软件中导出之后，将投放到游戏中进行测试.专门的游戏测试人员会将测试的结果反馈给动画部门.如果有需要修改的部分，动画师会对动画进行调整修改，而后再次导出投放在游戏中进行测试.这个流程反复几次，动画在游戏中播放没有任何异常后，一个3D角色的动作设计到此就算是完成了.这个过程需要足够的耐心与配合度，游戏角色动作的设计最后服务的对象只有是游戏，倘若角色动作无法在游戏中播放，那么再精彩的动作都是无用之物.因此把握好最后的测试、调整、发布的关卡，对游戏角色动作设计是至关重要的，也是提升游戏品质的一个关键所在.

3 结 论

新媒体游戏的各种技术不断更新换代，游戏3D角色动作的设计过程也会不断地发生变化.但是，重视游戏动作设计的思路与前期准备，并且细化动作设计的实施方法，是有效提升新媒体游戏角色动作设计品质的一个基本方向.本文所提出的一套游戏动画设计的思路和方法，是在总结众多动画理论与动画设计实际经验的基础上形成的，具有较高的实用与推广价值.本文的研究不仅为动画理论的研究增添了一个新的方向，而且也为动画的学习者们提供了新的理论支持与技术指导.目前国内在游戏动画设计方面的相关研究正方兴未艾，还有很多领域值得进一步研究和探索，希望在不久的将来，游戏动画的研究会有更多的游戏设计者与动画研究学者的加入.

[1] 匡文波.新媒体概论[M].北京：中国人民大学出版社，2012.

[2] 武 娟,庞 涛.新媒体游戏[M].北京：人民邮电出版社，2013.

[3] 饶志远.基于角色动作表现的三维动画设计[J].神州，2014(3)：221.

[4] 康 凯.三维动画在中国的发展及现状分析[J].电影文学，2008(17):27-28.

[5] 周 玥.三维动画创作体验及其引发的思考[D].南京：南京师范大学，2015.

[6] 理查德·威廉莫斯.原动画基础教程：动画师生存手册[M].北京：中国青年出版社，2006.

[7] 陈 亮.基于角色动作表现的三维动画设计[J].科学之友，2013(4)：136-144.

[8] 孙立军，马 华.美国迪斯尼动画研究[M].北京：京华出版社,2010.

Design of 3D Character Animation in New Media Game

HONG Jing-bo, XUAN Xing-lei

(Anhui Vocational College of Press and Publication, Hefei 230001, China)

The design of 3D characters animation is analyzed, taking new media game as a starting point in this article. Firstly, this paper expounds the importance of design ideas, focusing on the text plot analysis, resources collection and brainstorming sketch design. Secondly, the design method of concrete implementation in detail is analyzed through the research of Rigging and Skinning, 3D animation producing, animation details adding, animation testing, adjusting and publishing. Finally, a set of effective scheme to enhance the quality of 3D character animation design in new media game is concluded in this article.

new media; 3D characters animation; game characters animation

2016-09-10

洪静波(1982-)，女，浙江杭州人，硕士，助教，研究方向为电脑动画与视觉特效.

TS9

A

1008-536X(2017)04-0075-04