【3D技術在動畫電影中的運用探析6400字（論文）】

3D技術在動畫電影中的運用研究目錄TOC\o"1-2"\h\u11707一、3D技術的簡介 11841（一）3D技術的基本概念 115871（二）3D技術的發(fā)展歷程 225466二、3D技術在動畫電影中不同階段的運用 36918（一）前期制作 311093（二）中期制作 42240（三）后期制作 527626（三）3D技術對三維動畫電影的影響 67386四．3D技術在動畫電影中的運用前景 821681五．結語 8摘要：隨著數(shù)字媒體的時代到來，3D技術被廣泛運用于動畫電影制作當中。3D動畫電影在市場的比例升高，也出現(xiàn)了許多的問題，中國的3D動畫電影面臨著制作技術不成熟，故事的內容缺乏創(chuàng)新。為了去解決這一系列的問題，需要在3D動畫電影的制作技術上和內容去提高自身的競爭力。利用中國五千年上下的自身優(yōu)勢，從自身的文化上尋求創(chuàng)新，制作具有中國特色的優(yōu)秀動畫。本文從四個方面去分析3D技術在動畫電影中的運用及運用前景，首先講述了3D技術的基本概念，發(fā)展歷程，其次分析了3D技術在動畫電影中運用了哪些技術，從前中后三個方面來分析。然后3D技術對動畫電影所帶來什么影響，其次3D技術在動畫電影的運用前景及未來發(fā)展的道路。關鍵詞：3D技術；3D技術的運用；動畫電影；運用前景一、3D技術的簡介（一）3D技術的基本概念從《阿凡達》看3D動畫在影視特效前沿技術中的運用分析——中國傳媒科技[從《阿凡達》看3D動畫在影視特效前沿技術中的運用分析——中國傳媒科技[J].（二）3D技術的發(fā)展歷程3D技術并不是作為一個新技術而存在的，早在19世紀30年代，英國著名物理學家查爾斯·惠斯通（CharlesWheatstone)爵士發(fā)現(xiàn)了立體視覺，發(fā)表了“雙目并用視覺”(binocularvision)理論的演講，并基于此發(fā)明了“立體鏡”來觀看他的3D立體畫。19世紀末電影的出現(xiàn)，人們開始嘗試將3D運用于電影中，偏振光眼鏡技術的立體電影應運而生Stanzel,Franz.AtheoryofNarrative[M].trans.CharlotteGoedsche.Cambridge:CambridgeStanzel,Franz.AtheoryofNarrative[M].trans.CharlotteGoedsche.Cambridge:CambridgeUniversityPress，1984.7-9.直到20世紀初電視的出現(xiàn)，又引發(fā)了立體電視的出現(xiàn)，從早期的黑白電視一直到彩色電視的發(fā)展，3D技術也一并進步發(fā)展著。隨著技術的發(fā)展，3D逐漸走進人們的視線，在電影行業(yè)，被認為世界上第一部3D彩色劇情電影《非洲歷險記》（BwanaDevil）在美國發(fā)行，包括1953年的《黑暗中人》(ManintheDark)，贏得了觀眾的青睞。但是，此時的3D技術還很不成熟，因為技術支持費用昂貴和設備操作異常繁瑣而止步于此。與此同時，3D技術在我國也如火如荼的發(fā)展起來，如1962年被稱為我國第一部立體電影《魔術師的奇遇》就是在這一時期發(fā)行的。雖然3D技術在經過一次小亮相后沉寂下來，但在20世紀80年代也完成了一次回歸，并且在這次回歸，技術得到了良好的發(fā)展。在這一次發(fā)展中，彌補了一些錯誤，并且能夠在電影院使用一臺投影設備播放影片，1983年的《大白鯊》和《鬼屋》等作品的出現(xiàn)，給觀眾耳目一新的感覺。并且在這一次回歸中產生了IMAX3D技術，在1986年溫哥華世博會的開幕式上，《連接》(Transitions)成為第一部運用偏振原理，搭配偏光鏡片的IMAX3D電影田長樂，廖祥忠．3D電影及其發(fā)展展望[J]．當代電影，2011(4):153-155.田長樂，廖祥忠．3D電影及其發(fā)展展望[J]．當代電影，2011(4):153-155.直到20世紀90年代以來，立體顯示技術的逐漸成長，也使得3D技術在電影行業(yè)中的發(fā)展逐漸壯大。2004年，液晶顯示器與裸眼立體顯示技術巧妙結合成功，為3D立體顯示技術的發(fā)展邁出了一大步。R2009年初3D顯示器問世，將3D盛宴帶進了人們的生活之中。2009年這一年之中，頻繁出現(xiàn)了數(shù)部3D電影，如《冰河世紀3》、《飛屋環(huán)游記》等3D動畫片，給人們帶來耳目一新的感覺，到卡梅隆的真人動畫相結合的《阿凡達》的問世，迎來了3D時代的高潮。至此，3D電影迎來了一個全新的時代，業(yè)界也習慣將2010年稱之為“3D元年”尹鴻，曹書樂.3D影視的前沿思考——“3D時代的影視藝術國際研討會”綜述[J].當代電影，2011(4):158-160.尹鴻，曹書樂.3D影視的前沿思考——“3D時代的影視藝術國際研討會”綜述[J].當代電影，2011(4):158-160.二、3D技術在動畫電影中不同階段的運用（一）前期制作場景的運用在二維動畫電影中3D技術很多時候是運用在場景上，比如電影《阿凡達2》運用裸眼3D技術，不必再戴厚重眼鏡。據了解,《阿凡達》的續(xù)作用上最先進的技術和VFX，捕捉水下世界的場景,拍攝流暢連貫的鏡頭?？仿∫埠涂埔晹?shù)碼進行合作，將會引入RGB激光投影系統(tǒng),從而達到裸眼觀看3D電影的效果。這項新興科技將會到來清楚明晰的圖像，而且還不需要觀眾們戴上厚厚的3D鏡片。比如土耳其超現(xiàn)實城市景觀，場景從照片的中間部分開始扭曲，城市的街道和景觀紛紛向上揚起，朝著天空的方向延伸，最后彎曲到前所未有的反重力角度。無人機攝影和3D技術均被運用到該系列作品的創(chuàng)作中來,用于精心構建出一幅幅超現(xiàn)實的數(shù)字景觀，每張圖片都給觀眾帶去既熟悉又特別超現(xiàn)實的感覺。3D技術的電影運用場景還有很多，發(fā)展也會越來越快。人物模型的設計模型的創(chuàng)建是三維動畫設計過程中的基礎框架。在三維模型中，最簡單的模型是擴展三維幾何體，標準三維幾何體，這兩種模型的特點是易學易用、建?？旖莘奖悖ǔＧ闆r下，只用簡單的改變幾個參數(shù)，就能完成模型的構建過程，并確保其美觀性?！痘脻伞返脑褪枪糯鷿h族傳說中的蜃龍，蜃棲息在海岸或大河的河口，模樣很像蛟龍，蜃頭上有像鹿一樣分叉的角，脖子到背上都生著紅色的鬃毛。在創(chuàng)作《幻澤》角色形象時，根據傳說中蜃龍的形象描述，結合了龍首、鹿角、鳥翼、魚尾等形象特征來進行創(chuàng)作。3.道具的制作一部動畫中是少不了道具的，道具的種類有很多人物手中所拿的某一種物品，桌子、椅子、雕刻、服飾等這些都可以歸為道具，例如《哆啦A夢》中機器貓的四維空間口袋，它里面有各種各樣的道具，正因為里面的道具多種多樣，才產生了許多劇情，道具可以推動故事情節(jié)的發(fā)展，作為某一個線索也可以作為彩蛋的一種形式，道具可以千奇百怪，道具也可以體現(xiàn)出背景環(huán)境，烘托環(huán)境氛圍體現(xiàn)出年代感。并且根據制作出的實物模型與設計骨骼進行匹配，將二者有效結合在一起，能相隨而動，模擬更加生動靈活的效果。（二）中期制作1.燈光設定在三維制作軟件中燈光有環(huán)境光、散射光、目標定向光、自由定向光、目標聚光燈、自由聚光燈、太陽光六種。確定攝像機的位置和運動路線，確定主光的位置，對被攝物體進行作初步造型。然后設定輔助光來彌補主光的不足之處，進一步完善對主題造型，為了區(qū)別主題與背景，增強被攝物體的空間感，可以運用輪廓光勾勒出主題的輪廓，根據不同的場景使用不同的環(huán)境光和修飾光形成影片的基調。燈光效果的制作對于場景氣氛營造相當重要，使得人物形象更加真實。比如利用光的傳遞性，在藝術創(chuàng)作中對于光的理解可以幫助我們設計出更加符合現(xiàn)實的場景和模型，光的方向可以控制整個場景的氣氛，從而表達出不同的情感，給觀眾傳遞不同的意思。燈光在時間表現(xiàn)和物體結構上也發(fā)揮著重要作用，例如：前置光照的光源顯得比較僵硬，不利于對影視作品的形態(tài)和肌理的表達。陰影部分不容易出現(xiàn)在觀眾視線中,使得物體在結構上缺乏立體感,從而容易變現(xiàn)為平面物體。鑒于燈光的這個特點，根據不同的主題，創(chuàng)作者可以借助燈光來對物體的缺點進行適當隱藏，從而對動畫整體效果起到一個輔助作用。2.制作動畫如果使用的是動態(tài)捕捉技術要對模型進行動作綁定，匹配到人物模型上面制作出主體的基本動畫。如果不是就要我們把模型的骨骼綁定好之后，我們既要調節(jié)動畫，還要在骨骼軟件里面不同的動作去設定不同的關鍵幀，根據運動的規(guī)律去設定符合運動規(guī)律的動畫。使得這些點位運動起來更加的流暢。在角色動畫的制作環(huán)節(jié)當中,主要包括兩種方法,一是自創(chuàng)骨骼后創(chuàng)建IK鏈進行骨骼約束的制定,根據關鍵幀動畫進行角色動畫的制作,二是通過Biped動畫系統(tǒng)的腳步動畫模塊制作。圖1為骨架裝備、動畫及交互控制皮膚。圖1骨架裝備、動畫及交互控制皮膚3.貼圖制作根據不同的角色定位去制作貼圖，更具人物的原型和當時的時代去選擇貼圖的制作，使用電腦軟件把圖片從二維到三維的一種形式該改變，制作出來的效果要與現(xiàn)實中所參照的物體相吻合，包括光線折射與漫反射以及紋理效果，最終呈現(xiàn)出最理想的效果，去豐富視覺感受。貼圖是通過軟件計算,三維模型上貼二維圖片,對物體質地進行模擬,并提供模擬反射，模擬折射等效果。對真實物體的外觀狀態(tài)進行模擬，大大增強其逼真效果是非常重要的，該環(huán)節(jié)是制作動畫過程中不可或缺的重要一環(huán)。圖2為光與材質的關系。圖2光與材質的關系（三）后期制作后期是編輯完成的動畫燈光、音響效果，和3D特效。燈光工程師點亮動畫場景，并根據一個場景將色彩應用到繪圖中。1.3D特效環(huán)節(jié)特技鏡頭的制作,需要借助三維動畫以及合成手段對素材效果展開綜合分析,并通過剪輯的手段將鏡頭整合，實現(xiàn)影響的完整性，制作出與之相匹配的影片聲音。對于3D特效環(huán)節(jié)來說，這個階段的工作內容是針對視覺、聲音兩個方面進行設計，提升觀影者的體驗。并且需要進行圖像、畫面、動畫的合成、制作與剪輯，將多余的鏡頭進行剪切，針對重點鏡頭給予特效設計，為影視動漫的質量提供可靠保障。（三）3D技術對動畫電影的影響（一）3D技術對二維動畫電影的影響（1）節(jié)省成本對于傳統(tǒng)的二維動畫動作、場景、服裝的呈現(xiàn)、這些的變化或者是特效都需要工作人員大量的手繪，時間成本毫無疑問是影響二維動畫制作的主要影響因素之一，對于3D技術而已，只需要在電腦上運用軟件，可以借助計算機的運算能力完成動畫動作、場景、服裝等很大的一部分工作，因此在時間上比手繪要節(jié)約時間很多。優(yōu)化視覺感受3D比2D在空間上所能呈現(xiàn)出來更多的視覺角度，對于二維的透視而言，3D技術會帶來更多的視覺享受，3D技術填補了二維動畫在某些方面所表現(xiàn)能力上的不足，張凱茨《融入了3D技術的二維動畫場景設計研究》中分析了動畫場景在動畫中的作用，并且對比了融入3D技術的二維動畫場景時的特點，即空間層次感加大、物件更為逼真，比真實場景更夢幻、彌補真實場景中的諸多不完美，同時在色彩的豐富程度也有更多的選擇，比人眼手繪而言所繪制出來的更加的豐富，色彩也更加準確，對于二維動畫來說，3D技術的加入在一定程度上提升了二維動畫的視覺享受。（3）帶來新的技術沖擊三維動畫電影所依賴的是電腦軟件，而二維動畫是傳統(tǒng)的手繪形式，改變了動作的表現(xiàn)手法，比如說動態(tài)捕捉技術，3D打印技術這些新的技術使制作變得更為簡單。只需要在電腦軟件上進行一些操作便能完成，節(jié)約了時間創(chuàng)造成本，二維動畫制作成本降低，3D技術和二維動畫也在逐漸融合，怎么能夠使3D技術在二維動畫實現(xiàn)融合，更好的服務于動畫創(chuàng)造。結合二維動畫和三維動畫的特點，創(chuàng)造優(yōu)勢，使動畫創(chuàng)作過程中更具象，增強畫面的敘述敘事能力。（三）3D技術對三維動畫電影的影響（1）制作流程簡單化動畫特效主要作用是豐富視覺效果，輔助角色情感表達，情緒抒發(fā)。對于場景轉變以及非現(xiàn)實現(xiàn)象進行創(chuàng)作。是現(xiàn)實中的自然現(xiàn)象搬進熒幕，為受眾提供真實的視覺享受，也是將想象中的非自然現(xiàn)象通過3D特效也能夠呈現(xiàn)在觀眾眼前。3D技術相對二維動畫，節(jié)省了人物模型的原畫手繪工作，三維動畫的制作過程中只需要將模型制作完成，進行材質的選擇、燈光的為主、骨骼的綁定、攝像機的機位等等一系列操作。就能在三維軟件中進行操作，對不同故事腳本各種機位的選擇，渲染出所需要的畫面。節(jié)省了傳統(tǒng)動畫中繪制師先繪畫出人物原型在逐幀做人物運動的過程，使在制作三維動畫的過程中，實現(xiàn)簡單高效。（2）突出模型三維動畫的人物模型制作上，在一定的程度上是不受客觀條件影響的，設計師可以更具腦中的奇思妙想，創(chuàng)造奇幻的物體或者奇幻景觀，超乎于現(xiàn)實物體的景觀創(chuàng)作出來。建模是勾勒和創(chuàng)造3D人物首要流程，3D人物模型是由在三維空間中輸入數(shù)據并按照一定的算法組成的，這些數(shù)據、算法都是3D人物的表現(xiàn)方式的一種，產生不同的表現(xiàn)效果和產生的不同的模型，都是由這種方式組成的，這些表現(xiàn)方式組成了3D人物模型的建立方式。多邊形建模是3D軟件最傳統(tǒng)的建模方式，它是由一系列的點和不同的頂點之間構成的多個多邊形，然后組成一個多邊形的集合體。多邊形有很多形式，例如：可以是Box（立方體）、Sphere（球體）、Cone（圓錐）、Toru（圓環(huán)）等等幾何體。多邊形的盒子也可以用來使用多種多樣的多邊形工具來進行編輯制作出稍微復雜的人物模型。例如一個多邊形的長方體通過修改可以構造出最原始的人物模型，可以初步的了解多邊形創(chuàng)造比較復雜的模型的能力。這樣的建模方式技能適合制作簡單的多邊形建模又能適合比較復雜的建模的實例，別且修改也比較方便，所以首選的建模方式為多邊形建模，掌握了多邊形建模，就達到了創(chuàng)建模型的最基本的要求。畫面表現(xiàn)力的豐富性畫面整體所展現(xiàn)的精細感與人物真實感的程度，《飛屋環(huán)游記》中所表現(xiàn)出來的自然風光，精致的人物塑造和毛發(fā)的表現(xiàn)。自然場景完整的給觀眾帶來不同的感受。給觀眾帶來不一樣的視聽感受。性格鮮明的角色設計加上精心編排的鏡頭運用，充分發(fā)揮了3D立體效果的優(yōu)勢?？柡桶蚰贻p時，鍵頭的搖移讓人覺得這個家充滿了活力和溫情。妻子去世后，卡爾孤獨地生活在小木屋里，鏡頭以卡爾的運動為中心，人物緊緊頂著畫面的邊框，以局促逼仄的空間營造出強烈的幽閉感。當卡爾開始他的大冒險后畫面變得傾斜，暴鳳雨來臨時以劇烈的鏡頭晃動加以渲染，叢林中的穿梭則通過改變鏡頭景深來展現(xiàn)?！讹w屋環(huán)游記》有效地運用了3D立體技術,使之成為一種明顯的提示以幫助影片展開敘事，用具有單純本質的角色造型來反襯驚心動魄的冒險故事．恰如其分地升華了角色在影片中的靈魂作用。四．3D技術在動畫電影中的運用前景3D動畫技術在創(chuàng)作過程中比較靈活多變，3D技術擁有獨特的創(chuàng)造能力，在后期制作中可以創(chuàng)造出更加完美的特效鏡頭，具有豐富的藝術表現(xiàn)形式，可以將畫面更加真實的呈現(xiàn)出來，將傳統(tǒng)的影視動漫設計給予形式的轉變，開創(chuàng)更加廣闊的空間。隨著3D技術的不斷發(fā)展與完善，3D技術無論是在二維動畫還是在三維動畫當中的運用越會隨著發(fā)展，不斷去完善，3D技術在二維動畫的運用中提供了新的表現(xiàn)形式，三維動畫電影《白蛇：緣起》嘗試將中國的水墨風格以3D技術的運用呈現(xiàn)在了影片當中，消除二維動畫電影于三維畫面的界限，整合二者的特點，整合動畫創(chuàng)作的優(yōu)勢，促使電影各個場景與人物的3D化，讓電影的故事情節(jié)內容與華麗的畫面結合在一起，給觀眾帶來不一樣的視覺感受。3D技術作為深受科技發(fā)展的影響，處于飛速發(fā)展的時代，要求掌握3D技術的團隊成員需要隨時更新自己對3D技術的使用和認識。3D技術可以嘗試加入更多的中國特色動畫樣式，在傳統(tǒng)的二維技術中縫合