三维动画设计影视工程研究

胡佳斌

（上海文化广播影视集团有限公司，上海 200041）

随着经济建设的不断进步，我国人民的生活水平得到了极大提高，计算机因此得以大范围地应用到人们的工作和生活中，而人们的工作和生活也越来越离不开计算机的帮助，在这样的环境下，数字艺术这种以数字技术和艺术两方面为基础发展起来的新型艺术形式就出现在了人们的视野当中。同时随着科技的不断进步，社会上各行业都希望发达的科技可以为自身带来进步，影视工程同样如此，所有从业人员都在研究如何应用三维动画技术让影视艺术表现形式更加丰富。三维动画在当代视觉媒体中的地位越来越重要，这也为三维动画的发展提供了良好的环境，所有的影视工程从业人员对三维动画也有了更多的关注。三维动画技术相较于传统动画技术更具科技含量同时也更加便捷，在很大程度上降低了影视工程从业人员的工作压力，而且影视工程人员可以依据计算机网络的优势获得更多关于三维动画的灵感。

一、三维动画的特征

20世纪80年代国际动画组（Asifa）对动画做出了定义：“应用相应的技术创造连续影像。”我们之所以能够看见动画是因为我们的眼睛存在一种名为视觉滞留效应的现象，所谓的视觉滞留效应指的是当我们看到一个物体的时候，这个物体的形象会在我们的大脑中停留1/24秒，那么将画面以每秒24个或者更多个进行更替，就会在我们脑中形成连续的画面，这即是动画的形成的原因。动画的本质是连续的动作变化，多个不同动作变化的画面组合在一起也就形成了动画，这在计算机中的体现就是应用相应软件将不同的动作和画面组合在一起，由此也就形成了计算机动画，计算机动画是以帧为单位的，每一帧的内容都不一样，因此将所有帧连续播放时也就形成了前文所讲的连续动作和画面。

当前的动画共有三种不同的分类，既而二维动画、三维动画以及变形动画，其中三维动画就是以帧为基础进行制作的。三维动画也可以被称作是3D动画，是应用三维预渲染技术制作出3D视频，随后在再应用相应的播放器将视频进行播放，因此三维动画是在计算机上对物体进行3D模拟，将物体的空间造型以及运动变化用动画的方式表现出来，以此来实现物体在一定背景下的三维变化。随着三维动画技术的发展，三维动画技术在变换物体动作的基础上还有了颜色、材料质地、光线等方面的变换，这些都赋予了三维动画真实、科技含量高、动画主体突出、内容独特、故事的讲述完整等鲜明的特征。

二、三维动画在影视工程中特效制作的应用

（一）影视特效艺术

现如今人们对于影视特效这个词已经不再陌生，影视特效在影视工程中的运用也越来越广泛，从1995年迪士尼发行世界上第一部三维动画影片《玩具总动员》到最近上映由漫威影业发行的《蚁人2•黄蜂女现身》，影视特效已经越来越成熟，进步也越来越明显，而且往往是我们评价一部影视作品优劣的主要条件。影视特效从开始以动画片为主发展到现在已经能够向人们在展示更加真实的三维世界，虽然其展示的世界是虚构的，但是这代表了影视特效技术的飞越，是影视工程取得的革命性进展，而影视特效在很多时候所表现出来的内容也会超出影视作品本身。

通过前文对三维动画和影视特效的介绍可知，影视特效就是利用了我们的视觉滞留效应所呈现出的一种视觉假象。现在计算机技术已经非常先进，其在影视领域的应用范围不断扩大，同时相应软件的开发也逐渐完善，影视特效技术因此也不仅仅局限在影视动画设计上，更多的还是对影视画面不足之处的弥补，也强化了影视作品整体的艺术性。

（二）三维动画和特效艺术的结合

设计制作三维动画是离不开计算机数字技术的，只有通过计算机模拟现实场景，然后再将现实场景通过三维动画的形式表现出来，最终才可以形成一个完整的三维动画。比如在设计制作三维动画之前要用计算机对动画主体进行搭建，随后再结合计算机创建的三维空间模拟三维动画场景，最后进行建模、运动、渲染等工作之后才可以形成三维动画。这里要注意一点，无论制作什么样的三维动画都需要创作动画的主体，也就是要提前制定角色，随后开始把主体和动画绑定，最后再结合特效制作合成完整的三维动画。以上所讲的三个步骤是三维动画制作中必不可少的，每一个步骤都决定了三维动画制作的成败以及呈现到观众眼前的效果。这里我们同样以《玩具总动员》为例，在制作《玩具总动员》之前制作人员需以原画为基础结合点、线、面的布局方式创建不同的内容，随后通过建模来模拟不同的生活情境，在模拟生活情境之后就是将动画的主体角色带入到情境当中，最后应用特效技术对动画场进行灯光、骨骼、立场、材质等一系列的模拟，最终形成了动画史上的一部经典作品。

三、影视工程中的三维动画制作过程

（一）前期设计

这里所讲的前期制作发生在使用计算机之前，在这个阶段要对动画进行整体的规划和设计，主要包括了以下的几个内容：

创作剧本，这是一部影视作品的基础，要求将动画的内容通过文字的形式叙述出来，这里禁止对抽象的心理活动进行描述。三维动画在影视工程中可以有神话、科幻等多种形式的剧本，在内容健康积极、思路清晰、逻辑合理的基础上结合特定要求可尽情开始剧本的创作。

分镜剧本，分镜剧本让文字对画面的阐述更加生动形象，通常情况下都是导演以剧本为基础进行的二次创作，分镜剧本是对导演艺术构想以及创作风格的直接体现。图画和文字的组合是分镜剧本的基本构成，也是对镜头、光影、运动方式、音乐等三维动画元素的表达，其中的图片就是对镜头的表达，文字是对镜头类别、人物以及具体内容的表达。

造型设计，这里指的是对影视作品内人物、动物、物品等一系列主体的造型进行设计，主要的设计方向是针对角色外形和动作两方面，造型设计也是通过图片和文字组合的方式来表达，同时造型设计具有非常严格的要求，其中的标准造型、结构、比例、服装道等方面的设计必须要严谨，另外造型设计可在一定的程度上适当使用夸张方法，以此来更好地表达设计内容和突出影视作品主体的主要特征及运动规律。

场景设计，决定了影视作品的景物和环境，通常都是用一幅图片来表达影视场景的平面结构以及灯光、色彩等氛围，如《阿凡达》中女主角藏身地的设计，就是用一张图片来表达阿凡达星球神树以及神树光效等内容的。

（二）影视片段制作

以前期的设计为基础，运用相应的软件在计算机中制作出影视片段，接下来笔者会对几个比较复杂的工作内容进行介绍。

建模，工作人员以造型设计为基础，应用相应软件创建出角色的3D模型，这在影视工程中是非常复杂的一项工作内容，需要工作人员有足够的创意和艺术素养，建模要用到的软件有3DMax、Maya等。通常建模工作会用到多边形建模、样条曲线建模、细分建模等三种建模方式。多边形建模是用很多多边形拼接在一起来构建模型的，样条曲线建模是用曲线来表达模型，特点是模型表面平滑不易产生皱纹，细分建模是建立在多边形建模和样条曲线建模基础之上的，二者有机结合在一起使得细分建模特别具有艺术性，比如经典电影《侏罗纪公园》中的恐龙就是用细分建模来制作模型的。

材质贴图，使用相应的软件表现出模型材料的质地，使得模型表面的颜色、透明度、反光度等都更加生动。材质贴图的工作方式是以二维图片为基础的，通过软件将二位图片和三维模型融合杂一起，以此来表达三维模型上的材质。贴图的过程通常是按照三维模型上定位好的坐标，然后将特定图片贴在三维模型上，一般材质贴图按照三维模型的不同有平面贴图、柱体贴图以及球体贴图等方式，对材质贴图的要求是具体贴图要符合现实属性。

灯光，这里的灯光指的是应用计算最大限度地模拟自然光线和人工光线，通常三维软件中有像太阳光这种发散性的主光源以及手电筒这种集束性的方向光。灯光在三维场景中起着照明以及增加艺术性的作用，而灯光的设置通常都有主灯、补灯以及背灯三种方式，其中主灯的亮度最高，也是最基本的灯光设置。

在做好了建模、材质贴图以及灯光这几个最复杂的工作之后，在结合计算机应用相应的软件进行镜头控制、渲染等工作，最后就完成了一个影视片段。

（三）后期合成

合成工作是要以影视片段制作为基础的，在影视工程中的三维动画合成就是将影视片段制作阶段制作的所有片段和声音结合在一起，具体结合的方式要以前文提到过的分镜头剧本为基础，结合计算机中运用适当的软件制作成最终的视频文件。影视合成工作要用到的软件种类非常多，通常选择合成软件要以具体工作人员的使用习惯和计算机的适用性为基础，例如Pre-miere pro这款合成软件具有很多强大且实用的功能，但是它对计算的硬件要求特别高。另外一种名为会声会影的合成软件，虽然对计算机的要求不高，但是其应用人数相较于Pre-miere pro就相对多一点，也就是说具体的合成软件选择还是要以实际条件而定。

四、结束语

三维动画在影视工程中属于一种新兴的艺术表现形式，对三维动画的特征、作用以及制作过程进行研究，在影视工作的效率方面具有很大的提升作用。三维动画以计算机为基础，依托于数字技术而生，在影视工程中使用三维动画将使作品更加具有艺术性，其实际的操作过程倡导合作、创新以及和谐，反映出了现代社会人们的实际需求，在未来必将获得更广泛的应用。