动漫技术在天气预报节目中的应用

金晨路 王 淞 开 丽

电视天气预报节目的制作播出始于1980年7月，1993年3月1日开始出现由主持人播讲天气。进入21世纪，新媒体强势兴起，网络获取信息不受时间地点限制，成为了老百姓查询气象信息的一个重要途径。一部手机就是一个媒体的时代真正到来，老百姓获取信息的时间越发碎片化，随时随地获取信息成为刚需。如果仅以原有的传统媒体作为发声途径，显然与老百姓对天气预报的需求发展不匹配，因此设计一档以新媒体为播出平台的天气预报节目迫在眉睫。南京市气象局官方微博《南京气象》连续两年被评为南京政府官方网站的前十名，拥有100多万粉丝，是南京市气象部门发布气象信息的一个优质渠道。新媒体不断涌现，媒介生态的快速变化为气象动画的发展带来了契机［1］。相比较文字而言，动画能将报刊中的文字和简单的插图转化为生动、富有冲击力的视听语言［2］。因此顺应时代发展，我们设计了一档动漫版天气预报《南京微天气》，一方面给同质化的天气预报形式注入了一股新鲜空气，为节目增添了可视性和趣味性，更符合新媒体平台受众年轻化的特点；另一方面填补了南京市气象部门新媒体平台无天气预报节目的空白，有效扩大了气象信息的传播面，提升了南京气象的影响力。

一、动漫版天气预报节目的创作构思

研究数据显示，2019年43%的中国新媒体用户年龄为31-40岁，26-30岁的占比为29.53%，用户整体年轻化。因此，在动画设计上既要轻松活泼又不能过于幼稚。我们采用二维MG动画和虚拟现实仿真3D动画相结合的展现形式。虚拟现实技术的运用能够更好的给人以身临其境之感、使人切实感觉到气象的效果；MG动画，突出的是可爱温馨轻松有趣的特点。两种风格的结合，让观众体会种不一样的天气预报，用的制作软件主要有Maya，3D MAX,Auto CAD，Flash，PS，AI［3］。二维动画和三维动画的主要区别在于设计软件及设计概念不同，而不是最后的影像呈现是否具有立体感来论定的。2D计算机动漫比较接近传统的手绘动漫设计方式，将绘画素描的一套设计流程全搬到计算机里来［4］；3D的计算机动漫的设计流程类似黏土动漫，其概念是来自于摄影及定格拍摄技术，由于被拍摄物体是在计算机内虚拟空间的立体模型，需要先设计人物模型及场景，然后再用虚拟摄影机拍摄，其间运用的概念众多，包括了空间感、运镜、景深、走位及声光效果，所以动漫的设计过程像是在虚拟的片场中拍电影让观众更直观的理解天气现象和天气变化。

动漫版天气预报节目以微博为播出平台，是一档日播节目。因此技术上要满足制作流程简单、操作使用方便，出现特殊情况在录制现场即可随意改动的节目特性，故采用图片素材与动画相结合的方式。图片素材，如实况数据、指数信息、生活百科等用字幕机、非编配合播出，每天灵活更改，而动画效果一旦设计完成，每天固定播出，一般不做临时更改。具体设计如下：

（一）角色设计

动画角色是犹如整档节目的“主持人”，是串联起节目的灵魂“人物”。在设计时考虑形象要简洁大方且与气象有关联，因此我们设计了一个小水滴的形象。水无时无刻不存在于我们的大气当中，对天气现象的发生、发展、形成都起着至关重要重要的作用。由她来为观众讲述天气舞台的风云变幻再合适不过了。

（二）板块设置

根据以往从事气象影视工作的经验，将本动画节目分为5段，包括：1、片头，2、实况和预报，3、过渡动画，4、气象科普，5、片尾。本动画时间序列包括：00：00-00：10，片头（10s）；00：10-01：10，实况和预报（60s）；00：55-01：00，过渡动画（5s）；01：00-01：30，气象科普（20s）；01：30-02：05，片尾（5s）。

（三）动画设计

天气类型繁杂多样，一年四季各具特点，不同天气下人物表现也不尽相同。动漫版《南京微天气》作为一档日播节目，除文案之外，分镜设计也相当重要［5］。我们根据天气特征以及对动画技术的了解，进行场景构思，对气象信息的表现方式进行统筹规划，总共设计了6个动画模块（99个动画效果），分别包括：背景、天气动画、角色动画、天气图标、节气动画、其他动画。

背景：分别以春夏秋冬四季为背景，其中加入南京特色建筑，如夫子庙、紫金山天文台、鸡鸣寺、南京电视塔。

天气动画：包括晴天、大晴天、小雨、大雨、多云、阴天、小雪、大雪、雾霾、大风、冷空气、雷电、冷暖气团交汇。

角色动画：进场打招呼、酷暑（滴汗）、小雨（打伞）、大雨（打伞）、天冷（发抖）、天热（扇扇子）、晴天（戴草帽）、雾霾（戴口罩）、讲解天气（小博士）、穿衣服、防晒、戴口罩防护、喝水、戴墨镜防晒。

天气图标：根据现有33种天气符号设计可爱的天气图标。

节气动画：二十四节气能反映季节的变化，指导农事活动，影响着千家万户的衣食住行，运用3D虚拟现实仿真技术，模拟24节气气象环境，从24节气天气特点，习俗角度制作24节气科普动画。

其他动画：为了让整部动画连贯和完整，加入片头、转场、片尾动画。天气预报节目重点是预报，简洁明了展现预报信息就可以了，设计午后天气预报、未来三天预报两个板块。介绍实况天气时常用到气温、降雨量、图片等信息，故设计视频窗口、气温柱、雨量筒、地图动画。

（四）后期合成

大洋D3-crysta非线性编辑系统可以处理如.avi、.mp4等的视频文件和.png、.bmp等的图片文件，但是无法打开AE动画.aep工程文件，因此我们将制作的动画保存为非编可识别的.png 的图片串文件，属性设置为大小为1080*1920，帧频设置为每秒24帧，然后在非编中“素材管理”菜单中“采集图片素材”，自定义名称和所属项，在格式设置中将编码类型设定为大洋GIA，选取PNG序列的首帧文件，系统将自动查寻其尾帧，并记录下生成视频素材的总长，设置完毕后，可以直接点击“开始”进行生成，生成的素材被直接添加到素材窗口中。这样AE制作的动画就可以变成视频素材文件被大洋非编系统调用了。已有的动画视频素材可与其他视频、图文或音频素材合成，使节目更加生动有趣。

二、二维动画技术的应用

二维动画短片创作是一项环节众多、技术繁琐的工作，分工极为细致。它是集合了绘画、漫画、电影、数字媒体、摄影、音乐、文学等众多艺术门类于一身的艺术表现形式。二维动画以平面设计为基础，用动态变形效果呈现出要传达的信息、文字、图像，能够将复杂枯燥的知识进行可视化呈现，给观众更加直观、有趣、易懂的印象。在具体创作过程中，动画的创作过程和技术特点可能有所不同，但其基本规律是一致的。特别是在动画发展过程中积累下了完整的制作流程、丰富的创作经验和必要的制作工具，形成了良好的技术制作系统。下面结合动画具体制作环节，将使用到的制作步骤进行详细的说明。

1.在SAI绘图软件中设计人物及天气元素的原型。操作如下：SAI新建文档然后用笔刷选择笔刷大小和深度，在颜色版面选择颜色，连接手绘板进行绘图。利用油漆桶进行填色，Ctrl+S另存文件为jpg格式。

2.在Photoshop图像处理软件中将角色原型以钢笔工具描边填充变为有图层的矢量图，方便动画的制作。操作如下：photoshop新建文档，导入sai中的原稿，在原稿上新建图层，利用钢笔工具将原稿绘制成矢量图，将身体、头部、物件分图层绘制并Ctrl+S保存为psd格式。天气也是分层利用钢笔工具做。

3.将分图层的角色导入至AE动画特效引擎中利用图层来制作人物及天气元素动画。操作如下：在AE中导入带图层的人物和天气的PSD文件。将人物的文件拖入编辑面板，双击人物动画，会出现分图层的素材，利用定位工具将移动的点钉好，然后调节时间，调节关键帧。

将天气的文件拖入编辑面板，利用位移的关键帧移动素材，再点击Particle工具，给天气安装上天气特效，比如下雨、下雪等，再给文件添加遮罩，选择颜色选择透明度。

4.在AE中制作具象型的MG动画。具体操作如下：打开AE软件，在程序面板左上角File里的new project，创建项目，在project面板中找到create a new Compostion 创建新的视频序列，在Compostion Setting 里编辑视频序列的分辨率、帧率、序列时长以及背景颜色。创建完成后软件界面出现视频面板。然后，双击project面板，进入导入文件界面，将需要的文件导入到软件工程文件中，导入完成后将素材拖入到视频框中，就可以进行动画创作。

以“刮风”动画为例，操作如下：默认设置下在软件的左上方点击钢笔工具，然后在视频界面上绘制出自己需要的风的素材，在stroke属性下将线条粗细数值设置好，将fill属性调成none数值。调整完毕，画面中会出现风的线条，在软件下面的comp界面里的shape layer，点击箭头，打开属性界面中的add点击trim path，创建完成后进入到trim paths 属性下调节start 和end的关键帧位置，使画面中的线条呈现出风的效果，然后通过使用ctrl+d复制shape layer，然后将复制出来的多个图层的素材进行位置和角度地调整，直到画面呈现出风的效果，使用空格键可以播放预览。

三、三维动画技术的应用

三维动画，即指立体的动画。本项目将VR虚拟现实技术与三维动漫制作相结合,实现对三维建模制作系统、动漫技术、VR 设备以及网络技术的有机结合,进而为三维动漫的发展提供了交互的虚拟环境大大地提髙了系统的可操作性,优化了参与感。三维动画技术的应用，可以模拟复杂的自然现象，如尘土飞扬、衣物飘动、水流等，给观众一种身临其境的感受。相对于传统实拍的创作理念，三维动画不受限于天气季节因素,极大地提高了动画的逼真度和准确性,减少了时间和资金的投入，极大地提高了工作的效率。

用计算机制作三维动画基本上分为建模、赋材质和贴图、骨骼蒙皮、三维故事版（Layout)、动画效果设置、架设灯光和摄影机、渲染等步骤。该项目运用的主要技术更加针对气象动画的科普性，其主要差别在于，省去渲染的后期处理，包括颜色处理和后期特效，转而将重心放在环境构建和物理参数的调整上，通俗地来讲即是通过牺牲一点艺术风格来增加环境、节气特征的真实性。

三维动画技术流程为基底，扩展为4个主要技术部分：概念图创作、虚拟现实场景构建、物理环境调整和音乐、音效编辑与剪辑。《南京微天气》节目运用三维动画技术制作了24节气系列动画，下面结合动画具体制作环节，将使用到的制作步骤进行详细说明。

（1）概念图创作：由图画和文字构成，这一技术重点在于将文字信息视觉化，同时奠定动画场景整体基调，体现创作者的设想及艺术风格。设计实现如下：

a.网络搜集二十四节气文字资料，整理有节气特征的关键词。

（节气资料）

b.绘制场景气氛图。

（气氛图）

c.依据文案资料绘制概念图，并确定机位和画面文字（不确定灯光）。

（2）虚拟现实场景构建：区别于三维动画场景构建技术，后者仅仅是表达分镜或概念图中的环境气氛和细节，而虚拟现实场景的构建更注重于模拟和仿真，其真实性、精确性和无限的可操纵性也被广泛应用于科普领域。设计实现如下：

a.使用虚拟现实软件绘制与概念图匹配的地形。

b.丰富景观多样性，以中国为区域，取不同的环境地貌，一一与二十四节气配对。

c.制作与环境地貌匹配的植被模型，并赋予地貌事件材质。

d.搭建虚拟现实场景并建立虚拟摄像机。

（场景对比）

e.确立虚拟摄像机机位，确定虚拟摄像机模拟的焦距、画幅等参数，并构建虚拟摄像机的行进轨道；

（摄像机参数）

（3）物理环境调整：该技术与虚拟现实场景构建技术同样需要数据和文字信息为依托，讲究真实性，有利于气象动画的科普。设计实现如下：

a.并联使用高级环境和物理天光进行色彩调整；使用高级环境调整画面的色彩影响，包括：天光参数、色调参数、雾气参数以及摄像机滤镜等等；创建物理天光模拟昼夜变化24小时变化。

b.构建季度变化，通过调整气象饱和度，空气的稠密度来达到模拟效果。

c.模拟天气现象如刮风、下雨、积雪等来弥补季度差异对于表现二十四个节气的局限性。

d.再次调整画面色彩，弥补模拟环境带来的画面艺术感缺失。

（4）音乐、音效的编辑与剪辑：数字音频技术，通过音频编辑软件，将数字信号进行加工处理，包括：编辑、合成、混响、剪辑等等，使声音效果可以更具代表性，更符合每一节气特征，更有力地烘托主题气氛。

a.使用音效素材库搜索具有表现节气的音效，诸如：雨声、风声、雷声、蝉鸣、猫头鹰叫声等。

b.使用音频制作软件构建轨道，并合成数字音频和音效，制作完成原创音乐。

c.剪辑音乐使其符合动画画面的运动感。

四、动漫设计制作案例分析

每日的天气预报节目，制作人员根据编导给的文案，在上述设计的6大模块，99个动画效果中选取所需动画进行合成，用可视化的方式做“知识翻译”，举例说明：

场景：“夏日炎炎，走在户外热得汗流浃背”。我们可以在背景模块中选取“夏天”，在天气动画模块中选取“太阳暴晒”，在人物动画模块中选取“流汗”，将三条视频素材拖动到非编故事版中，合成效果如图：

五、结束语

动漫版天气预报节目，打破传统天气预报形式同质化的缺点，寓教于乐，丰富了气象节目的表现手段，同时大大降低对专职主持人的依赖，缩短节目制作时间，使遇到突发性灾害性天气时第一时间制作发布电视天气预报节目成为可能。总之，动漫版天气预报节目进一步丰富了气象服务产品，增加了天气预报节目的创新性和趣味性性，拉近了知识传播者与受众之间的距离，让科学更好地服务大众。