3D打印在定格动画中的应用

杨数鹏 （上海视觉艺术学院 201600）

一、3D打印技术概述

3D打印（3DPRINTING）即3D打印技术。出现在20世纪90年代中期，是一门新兴的技术，3D打印技术是利用三位扫描仪器，探测并归纳物体的形状、构造、与外观数据以及其周围环境。采集好信息后再进行编排重组计算后进行三维模型重塑计算，其数字模型在此基础上构建在程序中。打印材质自由选择，选好后输入到3D打印机中，按照模型数据逐层打印成实物。

随着信息时代的到来，计算机与网络发迅速，3D打印技术出现后，便在各个领域大展身手。目前3D打印技术在珠宝、工业品设计类、建筑工程及其施工，车辆、航空航天技术、口腔科和医疗卫生产业、教育信息模型、地理信息系统，土木工程以及多种领域都有所涉及。

二、定格动画

定格动画是一种以现实的物品为对象，应用摄影技术逐帧拍摄制作而成的一种动画形式，可以称为逐格动画或者静止动画等。也可以说定格动画是通过摆拍对象的一秒内的无限分解动作的定格瞬间，再将其快速连续放映使其在观众视野观众成现动态画面，以此赋予拍摄对象“活”的状态。定格动画是将成千上万的定格瞬间串联，将一幅幅静帧的画面合在一起产生动态的效果。定格动画在制作过程中，需要根据动画的运动规律摆拍动作，然后用摄像机拍下来，再微调动作，拍摄下一张，最终连续每一张静态画面组成动态画面。

通常所指的定格动画一般都是由黏土材料、木制材料或多种混合材料制作的角色来演出的。定格动画的历史悠久，早在1962年，法国考古学家都曾指出在西班牙的阿尔塔米拉洞窟发现25000年前旧石器时代的洞穴壁画上就刻有系列的野牛奔跑动作分析图。以及16世纪，在西方出现的手翻书等等，都是定格动画最原始和最初的形态。

三、3D打印在定格动画影片中的应用

定格动画是通过逐格地拍摄对象然后使之连续放映而成的。这就需要在筹备阶段制作大量的模型制作。工序复杂，尤其是对人物的塑造，不仅工作量巨大，更需要制作者的精细刻画。通常情况下大家说的每秒24帧，也就是一秒的动画需要拍摄24张图片，而每两张之间都只是极其细微的变化。

定格动画制作工作量大，时间漫长。利用3D打印技术后，不再需要传统方式的纯手工制作模型，只需要动画师们在3D软件内建好模型，整理需要的表情，将其整理成表情素材库。如此就能够依据不同的需求进行无数次排列组合，合成各种身体变化形态，最后，将合成好的模型通过3D打印机打印出来。近几年里，3D打印的出现帮助了不少定格动画作品的完成，大大的提高了工作效率，缩短了制作时间。

《鬼妈妈》，讲述了主人公搬家后遇到的怪诞事件。通过一个被堵住的小门来往现实生活与“鬼妈妈”的世界。这是一部暗黑系类喜剧动画，影片打造了一种令人恐慌的超现实感。在创作的过程中，首次使用到了3D打印机，成为第一部利用3D打印技术制作定格动画的影片。 影片以其新奇的创意和完整的表现深受观众喜爱。这部影片更是因其动作的流畅，生动真实的画面以及在人物面部表情的突破上受到界内人士赞扬，成为一部家喻户晓的影片。

《鬼妈妈》影片中的各种人物形象的角色面部表情数万个，这数万个表情制作都运用3D打印技术替代了传统的手工制偶技术。尽管如此多的工作量但影片在制作速度上提升三倍之多，仅仅用了两年时间就完成了。定格动画在模型的制作过程中最困难的应该就是人物的面部表情，每个不同的表情都需要不同的表情模型，如果数量缺少或者在模型制作过程中出现小瑕疵，则会影响拍摄进度和拍摄效果。如果面部表情出现错误会导致动画中的形象出现奇怪的表情，甚至看上去僵硬虚假甚至吓人。尤其是《鬼妈妈》这种影片，更是需要精细的面部处理，在有些恐慌的氛围下，人偶面部失败可能真的就是一部“恐怖片”了。就不是创造者要打造一种恐慌氛围下的轻松喜剧。

《鬼妈妈》可以算是3D打印技术与传统偶动画的第一次结合。影片中有这样一只会说话的小猫，同样也是用打印机打印出来的，小猫上房顶、爬树的动作十分流畅，相比之前偶动画中的四足动物，在这只小猫不仅动作灵活，表情也是很到位。尤其是小猫那生气又让人怜悯的表情表现的非常真切生动。从小猫身上的材质可以看的出，所应用材料是和人物用的同一种。若是用传统的粘土制作，效果完全达不到如此精细。

另外影片中有这样一段，主人公与好朋友怀博在看演出，可以明显的看出主人公与好朋友两个人的头发使用不同材质制作，这正是利用3D打印技术的优点，可以提供多种表现的材质，不再拘泥于传统的布料，粘土等。在表现影片的真实性与多样性上也有作着不可忽视的影响。

3D打印技术解决的绝对不止是制作进程的问题，在角色面部刻画等方面，都明显优于传统制作方式下的表情动作等。

四、3D打印在定格动画中的作用影响

3D打印技术的运用，很好的解决了传统手工制作模式在技术上的束缚。 缩短了工作时间。传统的定格动画制作工艺复杂，难以掌握，将制作周期大大拉长，制作方法也很有限，不仅消耗大量的人力物力，制作效果也存在很多的缺陷。

（一）人物塑造方面

传统的偶的表情的调整，是通过吸铁石和小贴片粘贴更换的方式，达到调整人物表情的目的，这种方法不容易控制。3D打印技术完全解决了面部表情不易控制的难题，可以直接在电脑中制作动画表情，模型更为精准，效果更为真实。3D打印技术通过软件调整面部表情，可以在软件中反复调整，确定后一次成型。运用3D打印技术创作人物的表情，解决了人物道具上的重大困难，将面部刻画的更为真实、精妙，人物效果更加生动。

（二）场景制作方面

定格动画中场景搭建和道具制作方面，也可以由3D打印机制作。3D打印技术使场景的细节处理更加完美，精致，提升影片整体的效果。影片中立体的场景被打印出来以后，可以根据需要上色或者粘贴所需外表，不仅可以直接打印完整的，也可以打印分层的场景片段，多次组装利用拆分。降低了时间成本，优化了流程。

（三）影片效果方面

3D打印技术的不断发展，定格动画艺术家们的创作灵感被3D打印技术激发，不再仅仅局限于最初的几种材料，进步到现在已经有各类金属、尼龙、PP粉末、有机化学物质等，这就使定格动画的材料不再局限于木偶、粘土、布料等 。将其运用到定格动画创作中，将会打造出更富有质感的模型，充分表达创作者的想法，促进各种美术风格的影片找到最合适的打印材质和制作方法。

五、3D打印在定格动画中的未来发展

目前将3D打印运用定格动画中只是刚刚开始，几部影片的成功运用突出表现了3D打印技术在定格动画中的优势。3D打印技术的日趋完美和进步会促使定格动画的模型道具更精致、制作流程加快、缩短影片制作时间等。将会引领定格动画的未来发展。

1.材料选择

定格动画相对于电脑三维动画最大的优势，就是材料的真实性、动作的真实性以及环境的在真实性。3D打印材料种类随着发展越来越多，截至2012年底，3D打印成型公司的产品已可以支持123种材料供制作者选择，后续也不断研发了更多种类的材料应用于定格动画的制作中。3D打印技术能够更好地展现创作者所想表现的的场景人物的真实性与质感，为定格动画的制作带来了更多的可能性。

2.模型表现

3D打印技术精准度不断提高，偶动画中的精细零件的打造，以及人物面部的打造都精越来越精细和逼真。同时3D打印技术通过计算机控制，无论多复杂的人物设计都是可以设计出来的。对于定格动画艺术家来说，复杂的场景制作已经不再成为设计师想象力的束缚，结构复杂的偶模型都可以通过3D打印机打印出来，并且比手工制作更精致生动传神。创作者能够更专注于动画中形态创意和灵感创新，受定格动画材质或者设计的限制越来越少。

3.速度方面

3D打印技术下产品制作周期短，制造流程简单，3D打印技术省去了传统工艺模具设计与制作等工序，缩短了整个影片制作时间周期。3D打印技术使定格动画与传统二维手绘动画和三维电脑动画的差距越来越小。

4.方便性

3D打印技术的普及与发展使之与普通打印机一样，越来越通用，操作简单易学，这就便于设计师直接将想法表达出来，不需要再像以前一样，要将自己的想法通过各种途径传达给技师，再制作出来，在这个繁复的过程中往往就会造成最终效果与预想不一致的情况。3D打印技术的应用使设计师直接可以在软件中制作模型，如有不满可直接反复修改。3D打印技术有利于设计师创作出精妙的作品。3D打印的发展，促进了定格动画的发展。一部成功的动画片带来的是更多的衍生产品，3D打印在制作衍生产品方面更是方便高效。带来的经济效益也是可观的，这就又为下一部定格动画的投资生成很大空间。因此，定格动画从建模阶段到拍摄再到影片衍生产品，都有3D打印技术的加入。可见，3D打印技来对定格动画的发展将越来越重要。

六、结语

3D打印技术在定格动画中的应用，使这个由成千上万的定格瞬间串联起来的动画，发生着翻天覆地的变化。3D打印技术在多方面或多或少的起到了推动定格动画发展的作用，使传统偶动画逐渐走出耗时长、工作量大、形象设计不足的困境。

计算机时代下，随着3D打印技术的出现与应用，定格动画的发展未来，3D打印技术更是不可或缺的。近几年几部动画制作中加入3D打印技术只是小试牛刀，便取得不小成功，观众好评如潮，赞赏3D打印技术的神奇。越来越多的定格动画业内声音表示，3D打印技术将是改变定格动画目前困境的灵丹妙药，定格动画继续的发展将离不开3D打印技术的帮助。