数字时代下二维水墨动画技术

文／陈 鹏，余 洁（西安理工大学 艺术与设计学院）

数字图形图像技术的飞速发展，一方面促进了动画产业发展，一方面在新媒介、新内容的创造上对其产生冲击。水墨艺术是中国民族文化的高峰，是中国传统艺术的结晶，水墨动画也曾是中国动画最具民族特色的组成部分。数字传媒和数字图像技术为民族艺术再次走入动画提供了更多可能。打破单纯水墨特效应用，探索在二维动画中表达水墨神韵的创作方法、创作技巧，使形神兼备的数字水墨动画再次成为中国动画的重要风格特征。

一、数字技术对水墨效果的虚拟

1.1 水墨动画的数字绘制

传统二维水墨动画制作工艺十分繁琐，创作者轻易不敢尝试。传统技术基于逐帧绘制、逐帧拍摄之后进行剪辑、编辑，从而形成运动画面。这种制作方式对于水墨动画写意表现较难实现，尤其不易控制连续画面保持相同浓淡干湿的效果。20世纪60年代，上海美术电影制片厂的创作人员段孝萱、徐景达、唐澄等，在老艺术家特伟、钱家骏的指导下发明了分层渲染的方法。这种方法在处理静态背景时沿用真实水墨画的形式，将动态角色先绘制好关键帧，上色时将水墨按浓淡干湿分层涂在赛璐璐片上，最终分层拍摄处理成我们所见的水墨效果[1]。这种方法在技术有限的条件下很好地表现了水墨动画的效果，但是制作效率极低。

计算机图形图像处理技术与传统动画领域结合，运用数字技术模拟出许多动画制作流程，手绘水墨动画迈向无纸化，突破了传统工艺的局限性，而且节省了一定的工作量和制作时间。就水墨动画制作手法而言，运用数字绘画常规技巧即可再现水墨画的效果和意境。同时，运用数字技术可以轻而易举地解决合成问题，图形对位便利、图层不受限制，也便于控制。如图1所示，通过图层效果的调制，可以轻松制作出水墨山水画的景深感，这为中国传统手绘水墨动画的开拓与发展注入了新鲜血液[2]。

图1 山势景深

Adobe Photoshop、Corel Painter等软件通过调整笔刷参数能很好地模仿传统水墨画笔法及墨法，再现水墨艺术基本审美特征。Photoshop中的插件“灵华笔刷”提供了水墨的皴、擦、点、染、枯笔和湿笔等效果（见图2）。运用不同的笔刷，使用手绘板绘制，借助压感，可以模拟笔法在宣纸上的轻、重、缓、急。

图2 灵华笔刷

通过分析水墨艺术的基本形态特征，可以对应出数字技巧对水墨视觉元素的虚拟，主要集中在笔法与墨法两点上，这两点在作画过程中相辅相成，同时构成水墨外部视觉特点。以Photoshop为例，通过设置笔刷的原始外形对应笔墨落纸印痕，设置羽化参数对应水分与墨色的晕染效果，设置双重笔刷、纸纹肌理等内容，进一步丰富绘制中的随机效果，体现出用笔中的勾、皴、擦、点、染，以顿、挫、提、止、疾、按、行、徐表达墨的浓、淡、干、湿、破、泼、积、宿等。在运用计算机生成水墨动画效果时，设计人员还需要具有一定的中国画绘画基础。同时，如皴法等高度依赖水墨材料的绘画效果，更难以应用到数字软件动画中。如果技术人员没有掌握皴法纹理整体与局部的相识性原理，很难完成石头、树木纹理绘画。

运用传统方法和数字水墨进行动画制作，从视觉角度而言，效果差别微乎其微。通过一定尝试和训练，动画师可以将用笔的浓、淡、干、湿、皴、擦、点、染的效果体现得淋漓尽致（见图3）。从水墨功能上看，数字水墨的技巧很大程度上改善了笔墨下出现的失误，而且通过图层节省了创作时间。

图3 传统水墨与数字水墨技法对比

一些矢量动画软件如Adobe Flash、Toonboom studio可以配合压感笔很好地实现实心笔墨勾线效果，但无法进行具有晕染效果的水墨笔触绘制。这种情况下需要经过Photoshop的水墨效果笔触上色，把这些已经绘制好的角色和场景导入到二维动画制作软件里进行动画制作。这样，经过动画校对和水墨色彩处理，加入配音及背景音乐，最后利用后期合成软件Adobe Effect（简称AE）及Adobe Premier进行特效制作与剪辑合成。图4是运用Flash元件制作的水墨仙鹤动作路径。

图4 水墨仙鹤动作

1.2 笔墨意境的进一步实现

水墨动画并不仅仅是运动起来的水墨画，而是运用美学元素去体现中国传统艺术精神[3]。就像前文所阐述的一样，现有绘画软件对于如何模拟水墨动画理想效果具有一定的难度，同时实现水墨画的意境则更具有挑战性。因此，如何将数字特效技术与水墨手绘完美地结合在一起，对于实现水墨动画和水墨风格的特效很有必要。

运用数位板结合相应软件可以模拟出外部绘制特征，但水墨艺术的灵动性表现往往不足。这样就需要我们通过对传统中国画毛笔的结构深入分析，从而建立更加准确的笔刷的数据结构。从力学结构来看，毛笔是由笔胎和笔杆组成，笔胎通常决定毛笔的尖劲力度，它由若干丝状的笔毛制成。笔毫就像是一个弹簧，毛笔在不同角度的压力下左右运动时，笔毫可能会同时发生适度拉长和轻微伸展，伴随着笔墨发生不同方向的变化，还可能会同时出现笔毛分叉的现象。从毛笔的整体骨架来看，一个脊骨节是由相邻两个脊骨点连接而成的，“两点一曲线”可以更好地表现书写的流利程度。创作者对笔尖和笔腹都同等利用，分析运动原理，接近笔尖位置脊骨点越密，脊骨连接点则越近；通常一个内侧脊骨点有两个外侧脊骨点，其中一个外侧连线经过脊骨点，并与毛笔上下端相应的两个脊骨段连线保持垂直，用来更好体现毛笔的旋转。笔毫表面结构由很多椭圆嵌套完成，并且附着在主脊骨上。这个毛笔模型不仅可以很好地模拟出真实宣纸上笔锋垂直伸展和横向分叉，对于湿笔则无分叉（见图5）。这种力学结构模型的笔头不能超过5束，否则不能更好地模拟笔墨晕染渐干后的效果，而且设定起来较为繁琐。绘制中通常需要笔墨与宣纸参数配合，宣纸的粗细程度决定墨晕的效果（见图6），调节参数生成不同的宣纸与毛笔的干湿相适应[4]。

图5 毛笔的物理模拟

图6 不同宣纸纹理效果比较

传统水墨画极为讲究水与墨在绘制中相互交融得来的自然丰富墨迹，这时就要利用笔锋上不同位置，容纳变化丰富的墨色。同时在绘制中，趁浓墨或清水尚未在宣纸上稳定时，让其自然推挤，这种技法被称为“水破墨”“墨破水”。为着实现这种复杂的笔墨意境，我们往往不得不专门编写相关特效脚本，以数学模型模拟真实墨粒子与水相互交融的物理效果。如在上海“世博会”上，主题电影《和谐中国》中，水墨动画结合动画特效再现了水墨间互动的魅力。水墨粒子在宣纸纤维结构中，相互运动产生水墨扩散效果。

二、数字合成技术对水墨意境的提升

2.1 分层合成

在数字技术中，分层合成并不像传统的水墨动画分层渲染上色（通常画在赛璐璐片上）那样麻烦，它可以轻而易举地将传统费时费力的环节紧密结合在一起。当然对于创作者而言，直接使用Flash绘制元件及制作动作，导入AE中分段合成、调色等，再将合成的视频导入Premiere中剪辑，音画合成，这就足以完成多层合成及后期编辑功能了。

制作传统绘画风格动画时常利用的Mirage软件，合并了绘图、动画和特效3大功能，对水墨、水彩、油画风格动画的的制作几乎无可比拟。在实施过程中，复杂的图层叠加可以完成极为逼真的水墨氛围，但是其实际工作量也随之变大。因此，常常需要从最终水墨效果与实际工作量之间寻找一个平衡点[5]。一些运用水墨动画效果完成的栏目包装，往往运用添加较多图层的方法，水墨绘制图层、粒子特效图层与真人实拍处理出的水墨晕染特效图层有机结合。运用Mirage将其墨色体现得活灵活现，形神兼备。这款软件可以根据关键帧自动生成中间画，并且动作很协调。

2.2 特效合成

对于水墨动画的数字合成除了进行分层合成丰富效果外，以脚本实现的粒子运算可以进一步提升水墨物理特征。这种方式通过数学模型模拟流体物理属性，从底层进行属性虚拟，大量的参数可以根据创作者需要进行调整。Premiere、AE、TurbulenceFD等后期软件和插件都可以相互配合完成粒子特效水墨动画制作，实用且方便。如TurbulenceFD烟雾插件，它可以精确勾勒出笔触的阴影和轮廓。实现方式是通过建立TurbulenceFD容器，创建粒子发射器，模拟解算器可以模拟可视化流体，根据颜色不同来控制颜色梯度、密度、温度，利用曲线编辑器控制流体的空间形态。不同参数的配合可以模拟真实的自然特效，例如烟、云、火等，在可交互动画中还可以实现外部碰撞、重力等物理效果。

以大宇公司创作的《轩辕剑》系列网络游戏为例。该系列游戏始终坚持传统美术风格，所有场景都如同一幅幅山峦交错、跌宕曲折、波澜连绵的水墨画。伊始于20世纪90年代，从《轩辕剑3》运用二维水墨风格到21世纪初开发的《轩辕剑4》和《轩辕剑5》，运用三维水墨动画，传统的视觉风格总能与游戏画面节奏、剧情相交融。配合古典乐器弹奏的悠扬曲调，再塑了传神、高远的水墨意境，实现了出神入化的境界[6]。在《轩辕剑》中，游戏场景运用水墨画面颇多，利用传统水墨画的章法，结合画面立意，运用留白技巧和特效合成实现颜色梯度，模拟场景的景深感和空间层次（见图7）。

图7 《轩辕剑3》

三、二维水墨动画《童趣》的创作分析

3.1 创作要素取舍

二维水墨动画的文化特质、美术表现力毋庸置疑，但对于其他视听语言如叙事方法、动画表演等要素有其固有的局限性。这也是本文提出水墨动画应以“技术开路、形神兼备”为目标进行创作的原因。扬长避短，将千年中国画文化基因注入动画艺术，充分发挥静态、动态美术语言构成要素，适当弱化叙事功能，取传统美学要素之形，扬传统文化之神。因此，在影片实践创作验证时，故事创作的叙事结构必须相对简单，过长剧情、复杂的主线、支线结构，都难以通过绘制随机性大、表演简单的水墨角色实现。水墨画场景情感渲染丰富，但认知特征较弱，过多情节表现会在这些场景反复出现中，使观众出现审美疲劳。本创作选择注重情绪渲染的儿时生活有趣瞬间为内容(见图8)。影片以孩子奔跑贯穿故事主线，如放学的路上打鸟、掏鸟窝、捉鸡、钓鱼、过春节放炮竹等，表达出对童年生活的怀念之情。作品突出《童趣》中的“趣”字，以“趣”为重点阐述，通过回忆表现出孩子的天真烂漫，活泼好动。每个段落具有松散联系，构成类似阅读中国画小品卷轴的效果。

图8 镜头分析

3.2 美术风格设定

3.2.1 没骨山水风格的场景设计 作品风格设定中，强调依托明确的水墨画种类，再现水墨画审美意境，避免落入空洞的水墨视觉符号运用。设计选择没骨山水为核心技法。没骨山水以墨色浓淡、笔法虚实和丰富的造型体现淡逸劲爽的意境(见图9)。画面遵循“有墨画处，此实笔也。无墨画处，以云气衬，此虚中之实也”，力图表达到水墨画“此处无声胜有声”的特征。山为实，水为虚，虚实相生，计白当黑，水天一色。构图法则因循传统，并适当考虑叙事中运动镜头、局部取景等需求。

图9 场景设定

3.2.2 传统水墨人物与卡通造型方法结合的角色设计 故事中的小女孩角色性格特征温柔、善良，角色设计略偏胖，头身比例特征比常规水墨人物画小，基本为“四头身”。这种设置结合了常规动漫造型的表演规律，更便于实现动画角色面部表情的表现。造型和水墨表现技巧参考了芥子园画谱人物篇中的部分孩子造型，绘制模仿自然的笔墨变化，大量参考画谱中对人物结构、服饰、衣纹的表现方法，并做适当简化凝练。尽可能减少笔触晕染效果，依靠实心勾线完成人物特征、造型规律、动态规律的表现，同时避免单线平涂，尽可能再现毛笔与宣纸自然对话中的随机特效(见图10)。

图10 人物设定对比

3.2.3 烘托水墨艺术氛围的用色技巧 传统中国画色彩拥有一套独立的颜色体系，可归纳为“青、赤、黄、白、黑”5色，在这5色中衍生出其他色彩，具体到绘画材料，则有胭脂、朱砂、藤黄、赭石、石青、石绿等。结合场景设计和角色设计需求，得到一套符合短片的用色方案。角色分别用朱砂和酞青蓝，红色和蓝色接近补色而又不是补色，既有对比又有联系；场景采用酞青蓝、赭石、曙红、花青、锌钛白等颜色，再还原自然视觉感受的同时，尽可能营造传统水墨艺术色彩氛围[7]。

3.3 诗意的动画表演与影片节奏设计

传统中国水墨画如同视觉的古诗词，影片力图将这种古诗词般的感情节奏带入叙事过程。影片表演及节奏设计在保持连贯流畅的基础上，尽可能展现抑扬变化，实现这种节奏变化的方法更多依靠景别的合理变化与衔接、运动镜头、角色出境入境方式来实现。本片运用Adobe Flash进行动作调试（见图11），片头动画采用拉镜头的形式，由慢到快产生时间飞逝感受；鸟从飞舞到觅食再到漫天飞舞心情“欢乐—沉静—欢乐”。整体鸟的动画采用“飞速—沉静—飞速”的节奏，与整个短片“趣”相呼应（见图12）。鱼由刚开始欢快游动，再到石头进入河里的惊吓后快速游动，凸显从“欢快—紧张—再紧张”的动作变化（见图13）。烟花的出现预示着这一年结束了，故事也渐渐进入尾声，较为缓慢的镜头推动，增加了观众对整部短片的回味。

图11 Adobe Flash动作调试

图12 鸟动作节奏分析

图13 鱼动作节奏分析

3.4 后期合成中的意境整合

水墨动画的后期合成有大量整合工作。后期技巧可以为影片带来更丰富的层次、更合理的影片节奏，并可以增加有助于意境渲染的特效转场。一些粒子特效也能够丰富影片水墨效果氛围，如影片开场的墨晕和结束的水墨泼溅。在后期剪辑中，强化故事的展开、发展、高潮、结束。童年生活大场景的开片是笔者对童年生活过地方的回忆，回忆悠长，节奏缓慢；小河钓鱼本是一种恬静优雅的享受，但是童年的烂漫导致镜头是一个中速节奏；捉鸡则是对笔者童年游戏的再现，激情迸发，属于快节奏。

水墨动画的声效和音效具有极其重要的作用。此类以画面展现为主、角色表演为辅的影片，叙事结构通常较为平缓，合理的音效使声画结合，音画交融，实现故事的戏剧性，给观众带来更好的沉浸感。同时，音效可以强化水墨动画表演节奏感，弥补水墨动画这一固有的短板[8]。选择音效和声效时不能平铺直叙，节奏应该跌宕起伏，突出故事的高潮部分，强化叙事感受。

四、结 语

纵观国产动画的发展史，传统艺术逐渐融入动画创作，将技术与艺术有机结合起来，开创了视听艺术民族化的道路。数字水墨从“技术开路、形神兼备”的角度出发，将数字水墨与传统水墨绘制效果对比研究，得出数字技术同样能体现水墨画的韵味，而且可以降低失误，节省时间。研究梳理了当代运用数字技术制作水墨动画的方法和手段，并对数字水墨动画后期制作所使用的特效以及怎样实现技术与艺术的完美结合作出分析。水墨动画实践短片《童趣》，在美术风格上明确紧抓没骨水墨特征，融入丰富的水墨视觉特效，将水墨写生的造型思路与技术手段相结合，探索运用数字技术与艺术相结合的创作方法和技巧。通过实践创作验证“技术开路、形神兼备”的水墨动画创作艺术理想，希望能够为民族文化内容创作、创新艺术思想和技术手段添砖加瓦。