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叁维动画全接触

来源：未知　　时间：2014-03-04

各位同学大家好，今天很高兴和大家在这里交流，我今天给大家介绍一下叁维动画的制作过程。

今天我们这个讲座的题目呢，叫做叁维动画世界全接触，题目有点大了，说起来要让大家在那么短的时间里面对叁维动画有个全面的接触其实很难的，我今天主要是简单让大家了解到每天我们看得到的叁维动画片是怎么制作出来的，然后制作过程中我们是怎样一步一步把一个完全没有的东西呈现在电视屏幕上给大家看到，比如精美的画面和饱满的角色，每个角色都有很鲜明的性格，这些都是从无到有的过程。下面我们正式开始给大家介绍这个动画全接触：

首先，就像上课一样，老师第一件事是什么？估计是定义吧，我今天也是给同学们讲两个定义，第一就是什么是动画，然后第二个什么是叁维动画，看起来好像很简单，大家都可能知道，说的出来大概什么是动画，可是我这里要给大家一个相对专业一些的定义，什么是动画，广而言之，就是把一些设计出来的静物通过程序编写变成可以再电视电影里放映的活动的影像，就称为动画，但是这个动画的叫法，是源于日本的，就是二战以后，日本开始把描绘动漫的作品叫做动画。我们现在动画人都在不断地努力，我们的目标当然是超过日本，美国这一块的（动画制作行业）。动画就是把人、物的表情动作分化成各个段然后制作成FLASH，然后通过摄像机拍摄出来，成为一段一段连贯的动画，给人造成视觉连贯，就和我们平时看到的真实的动作是一样的。它的基本原理跟电影电视都是一样的。是视觉连贯造成的，医学上已经证实了人的眼睛都有个视觉暂停的特性，什么叫做视觉暂留呢，也就是说人的眼睛看到任何一幅画的时候，不会马上在视网膜上消失，而是会暂留二十四分之一秒的时间，我们的电视电影或者动画其实都是利用了这样一个基本原理，在前一个画面消失的时候播放出下一个画面，给人造成一种连续流畅的视觉效果，动画制式有二十四副画的制式和沿用以前苏联的五十幅的制式，很多现在的发达国家还在使用这种制式。好，如果我们使用低于二十四幅每分的画面播放，一定就会给人造成停顿的情况，大家一定看过卓别林等系列老片子，比如摩登时代这些，大家看起来就会有一顿一顿的感觉，没有现在动画或影片看起来流畅，它就是这一个原因了，因为当时在上个世纪初的时候，电影工业刚刚兴起，它的胶片是非常昂贵的，为了节约胶片，节约成本，往往那时使用八张一秒或16张一秒的制式，所以给我们看的时候就会有视觉上的停顿，简单的说就是有点卡的感觉。好，我刚刚就给出了动画的定义。现在我们进入叁维动画的定义，什么是叁维动画，比如叁D动画大家一定听过，叁D动画就是这些年来，由于计算机软件技术发生了产业更新，用叁维动画软件在计算机中建立了一个完全虚拟的世界，它其实和我们的真实世界是一样的，设计师在叁维世界中按照我们的需要来表现和建立空间场景模型，以及设定其他动画参数等等，甚至按照要求设置灯光，当这些完成以后，计算机会自动进行运算得到画面。这段话大家听起来肯定很空洞，全是专业的术语，其实如果一步一步分解给大家看，你们一定都能够理解。这就是叁维动画的定义，（PPT图示）大家简单的看一下就可以了。叁维动画技术主要就是虚拟真实物体的方式，叁维软件就是一个工具，由于它的便捷，实用和可操作性目前广泛的被应用于教育，军事，娱乐，医学等很多领域，应用于医学主要用于各种虚拟治疗，比如说医生有时不会马上动手术刀拿真人去解剖，那么我们的叁维软件技术就可以让他在电脑里感觉上有一个真实的人，完全可以和真实的情况一模一样的去模拟在手术台上的情况，会完全真实的再现；当然在教育，军事上应用也很多，娱乐是叁维应用得最多的领域，包括动漫啊，游戏啊，虚拟游戏啊大家有玩过很多，其实制作的方式都是一样的;在影视广告制作方面，这项新技术能够给人耳目一新的感觉，因此受到了众多客户的欢迎。叁维动画可以用于广告和电影电视剧的特效制作（如爆炸、烟雾、下雨、光效等）、特技（撞车、变形、虚幻场景或角色等）广告产物展示、片头飞字等等。不知道同学们看过电影《返老还童》没有，里面的主角就是完全通过叁维技术虚拟展现出来的一个人，在我们正式拍电影的时候完全感觉不到他是个虚拟的人他不是真正的表演，而是通过叁维技术去设置动作。接下来，我们不说定义了，我们讲一下我们每天看到的电影动画到底是怎么样制作出来的。一句话，肯定叁维动画主要是通过叁维软件制作而成的，目前生产中使用的叁维软件主要就是这叁种：3DMAX，MAYA,XSI等，虽然使用软件不同，但是一般的生产流程和制作方式是一样的！我们怎样来做叁维动画片的呢？目前的生产大体分为以下几个步骤：故事梗概，美术设计，剧本，台本，建模，动画表演，有声电子台本，组装合成，渲染，视频剪辑，音乐音效合成，最终合成！这里面可能很多东西大家都没有听说过，也没有见过，我会把我们现在就是我们华强科技集团制作的一些中间过程，需要的程序文件，让大家看一下，（PPT展示流程图）这就是我们这个制作的流程，一个几百人，上千人的团队，我们是怎么制作的呢？每一个部门都有很多人，每个部门之间是相互制约相互帮助的，是个非常紧凑的团队，你看我们有故事设定，美术设计啊，然后给台本，然后再给剧本，然后等等一步一步的往下走，其实大家看到的还不是一个很复杂的网络结构，但是在实际生产当中，实际的沟通量比这个流程关系是要复杂的多的。这只是一个简化了的大概的流程关系图，这是主要让大家了解一下整个我们有多少个部门，有多少个人在制作这个东西。所以大家就可以有感觉了，每天看到的动画片，不是哪一个人赶稿的时候一两个晚上不睡觉做出来的，这是通过一个庞大的团队，一个月两个月都完成不了，一般一部动画片的制作周期我们以年计算的，几年，甚至好几年的时间。然后我们还是从头一步一步和大家分享一下动画的制作过程吧，首先我们肯定要有故事，顾名思义就是指一部片子的主要内容，我们需要讲述一个什么样的故事。就像你们写作文要由中心思想一样，我们在制作中就先要搜索相关主题或中心思想的故事，用WORD文档保存作资料，就像你们在PPT里所看到的，比如我们正在做的一个十二生肖的动画，就需要先在网络上搜索所有相关十二生肖主题的资料和故事，像十二生肖传说，十二生肖如何分开的，十二生肖与地支等等（PPT展示故事文档），故事梗概确定了以后，那么就是找剧本了，我们是有专门的编写人员微少主题写剧本的章节，大家看PPT，几乎每天都要写好几个章节的剧本，工作量很大的，还不说以后修改；接着就是做美术设定了，美术设定很重要，它奠定了整个动画的艺术风格，比如大家看这幅图，用色都比较古典，场景是宫殿，云层，就可以大概知道这个动画讲的是发生在天上的故事，所以在这一环节中我们需要做的就是确定整个片子的艺术效果。其中最为重要的是整体色彩风格，角色形象！下一幅图里的师傅形象，也是基本在美术设定这一步定下来的，人的身形，衣着，颜色配置都是在这步里面定下的，接下来，模型；建模从过程上来讲是在空间建立立体模型的一种方法。从结果上来讲，简单的说就是建立的模型是具有空间感的能看到上下前后左右的。“维”是几何学及空间理论的基本概念。构成空间的每一个因素就叫做一维，如直线就是一维的，平面就是二维的，普通的空间就是叁维的。叁维空间也就是我们所说的立体空间就是由X，Y，Z叁个轴即横坐标、纵坐标和垂直坐标组成的空间，也是指我们所处的空间，简单的说就是利用叁维软件给出的一些基本物体，就像是建筑材料一样。叁维软件里给出的基本物体如图所示，有圆锥体，圆柱体，正方体等等等等，我们用这些基本物件组合成需要的场景，人物等，看屏幕下面几副图，其实一个场景中很多原物体就是用的基本物件搭建的，我已经标示出来的，比如图中栏杆是由正方体，圆柱体等搭建的，房子是由长方体，圆柱体，圆锥搭建的，下面一幅里面的角色是一头牛，也是由圆锥，圆柱变形制作的，模型建好之后我们就需要台本了，台本对于一般人来说就比较少看到了，这种东西一般只会出现于制作生产过程中。台本一般都分为动态台本和静态台本，马上我们就来看看这两种台本，静态台本是一幅幅静止的故事连贯的图像，大家看PPT，而动态图本是在一段时间里面，故事的连贯呈现，马上给大家播放一段动态台本。这时候感觉就有点像粗略的动画成品了，台本做好了之后，我们还需要对动画中动态角色做出动作设置，通俗的来说就给模型做好的角色加载骨头，使其可以像真人一样运动，做出各种各样的动作，拿我们刚才设置好的牛做例子，你看我对它屁股加载骨头，它就可以扭动，对它的头设置骨头，头可以转动，这样角色就非常灵活了！下一步就是综合动画了，这一步需要动画师按照布景和台本中设计好的镜头来制作镜头和动画，这就开始进入真正的动画制作阶段了。就是把动作的关键动作设置好，这里需要能够比较细致的反映出角色的肢体动作，表情神态等信息。加上挤压拉伸，跟随，重迭，次要动作等等（如说话时的口型）。这也是影片的核心之处，其他的特效灯光等等都是辅助动画更加出彩的东西。我们需要时间帧数的设定规定好动作的始末，下面是一个成品动画片段，我拖动时间帧，角色按台本运动，（PPT展示）上述为一般的动画制作方法！我们称之为手K动画，现在出现了另外一种动画制作方式！下面我就给大家简单的介绍一下这种新的制作方式！动作捕捉技术涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的数据。在运动物体的关键部位设置跟踪器，由摄像机系统捕捉跟踪器位置，再经过计算机处理后得到叁维空间坐标的数据。当数据被计算机识别后，可以应用在动画制作。常用的运动捕捉技术从原理上说可分为机械式、声学式、电磁式、主动光学式和被动光学式。不同原理的设备各有其优缺点，一般可从以下几个方面进行评价：定位精度；实时性；使用方便程度；可捕捉运动范围大小；抗干扰性；多目标捕捉能力；以及与相应领域专业分析软件连接程度。运动捕捉设备一般由以下几个部分组成:

a) 传感器。所谓传感器是固定在运动物体特定部位的跟踪装置，它将向运动捕捉系统提供运动物体运动的位置信息，一般会随着捕捉的细致程度确定跟踪器的数目。

b) 信号捕捉设备。这种设备会因运动捕捉系统的类型不同而有所区别，它们负责位置信号的捕捉。对于机械系统来说是一块捕捉电信号的线路板，对于光学运动捕捉系统则是高分辨率红外摄像机。

c) 数据传输设备。运动捕捉系统，特别是需要实时效果的Motion capture系统需要将大量的运动数据从信号捕捉设备快速准确地传输到计算机系统进行处理，而数据传输设备就是用来完成此项工作的。

d) 数据处理设备。经过运动捕捉系统捕捉到的数据需要修正、处理后还要有叁维模型向结合才能完成相应的工作，这就需要我们应用数据处理软件或硬件来完成此项工作。（PPT展示一个捕捉动画）

那么手K动画和捕捉动画的区别是什么呢？（PPT图像展示区别）大家可见捕捉动画的设定过程非常人性化，没有手K动画那么复杂,可以由人直接演示，电脑读出，非常便捷，科技含量也更高，现在基本发达国家都采用这种方式制作。最后一步就是渲染合成了，这是叁维动画视频制作的最后一步，渲染计算机中繁杂的数据并输出，加上后期制作（添加音频等），才是一部可以用于放映的影片，因为之前几步的效果都需要经过渲染才能表现出来（制作过程中受到硬件限制不能实时显示高质量的图象）。渲染的方式有很多，但都基于叁种基本渲染算法：扫描线、光线跟踪、辐射度（《汽车总动员》运用了光线跟踪技术，使景物看起来更真实，但是也大大增加了渲染的时间）。

好，我刚刚也就把一部叁维动画的制作过程简述了一遍，现在，给大家看看我们华强集团09年最新制作的动画片，即将播出的《十二生肖的故事》（播放了3个非常精彩的动画片段，受到学生热烈欢迎，同时耐心回答了个别同学对于动画新片类型的问题）

谢谢大家！

（文字据录音整理：席佳）