基于影视作品中计算机三维动画技术的运用

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　　[摘要]计算机三维动画是计算机图形学和艺术相结合的产物，中国要成为世界一流的三维动画出产国，还是有很多问题需要解决；从事及仍在学习三维动画制作的人员，要稳扎稳打地学习与创作，更要有创新的观念；从事三维动画的培训机构要精益求精，为动画产业提供优质的人才；致力于三维动画制作的企业也要以创造本土品牌为己任；政府更要进一步扶持，为本土动画产业提供更多的有利条件。
　　[关键词]影视作品　计算机　三维动画　技术　运用
　　
　　物质生活的不断进步，让人们更渴望走进这个梦想世界。所以，虚拟世界的构建成为当今娱乐业的一大主流。电影、动画、尤其是电子游戏，正是为了构建虚拟世界而努力。计算机动画的技术是帮助虚拟世界存在的重要因素，它使得虚拟世界亦真亦假，让人迷恋。随着计算机硬件和软件水平的不断提高，计算机三维动画的制作能力也是日新月异。它所能做的东西越来越多，越来越逼真。我们现在所看到的很多电影也好，电视剧也好，其实其中有很多画面是在欺骗我们的眼睛。当了解了它的制作过程后，你也许会惊呼它无所不能的力量。高超的计算机三维动画技术，可以帮助我们实现很多现实中无法完成的东西。我们有充分地理由相信，三维动画技术是影视制作历史上的又一次革命，它为我们的艺术追求带来了无限的可能性。那么。对计算机三维动画技术的要求也越来越高。
　　
　　一、计算机三维动画产生的机理：从传统动画走向计算机动画
　　
　　在电子计算机介入动画制作以前，动画的制作通常是由手绘和摄像机共同完成。首先制作出大量的静态图像。这些图像显示的是特定运动中的各种空间位置及造型，并反映与之相关联的周围环境，这些图像的顺序又是相对固定的，它体现了物体在空间运动中的微小变化，然后快速有序的播放这些图像，使之看起来是光滑流畅的动作。从某种意义上讲，电影、电视都属于这一类型，只不过它们是利用摄像机拍摄的一连串的真实的人物场景图像，而动画片中的一连串图像，最初都是人们用手一张一张的绘制出来，然后通过放映机顺序播放这些图像，它们的原理从本质上讲基本上都是一致的。
　　电子计算机诞生后，随着计算机图形学技术的不断提高，计算机在动画制作中发挥着越来越大的作用，如今已形成完整的计算机动画技术。它集计算机图形、摄影、美术、音乐、编导、剪辑为一体，为动画的制作提供了现代化的手段，使动画的制作真正进入了数字时代。计算机动画的研究最初始于20世纪60年代，当时人们的精力主要放在二维动画上(即平面动画)。动画制作主要是使用编程语言来实现的，技术性相当强，只能由计算机专业人员来操作。三维计算机动画系统的研究始于20世纪70年代。它的发展和二维计算机动画类似，也是由最初的动画语言描述进化而来。制作三维动画的机理有几个基本步聚确定动画片中的人物、动物、景物等造型，叫做造型建模：完成了造型建模，将它赋予相应的材质，叫做材质贴图；有了造型材质后再加上光线、机位、焦距，那就应该考虑灯光和相机的问题了。有了这些就形成了一种超级现实主义的静态生命。接下来的工作就是引入时间因素，不断地改变目标的动作、相机、灯光、伸长、挤压、夸张等因素，这样三维画面就动起来了。
　　随着计算机图形图像技术的发展，特别是三维造型技术的发展，计算机动画具有了非常逼真的视觉效果。另外高速图形处理器及超级图形工作站的出现使三维计算机动画得到了不断的发展，3DS MAX和MAYA这些动画制作软件正是在这个时代背景下应运而生，它将原来只能在高档图形工作站进行处理的高级3D技术移植到了普通的PC机上，从而实现了三维动画技术的普及与推广。
　　
　　二、三维动画技术在电影中的运用：中外三维动画技术之对比
　　
　　电脑应用于电影制作开始于1977年的《星球大战》。它的最大贡献在于可以控制图像源的位置，从而用数字技术弥补各种实际效果和机械特殊效果之间的缺陷。三维动画技术也正是从那时起开始冲击电影电视业的。在过去的几十年问，人们一直预言电脑成像技术将取代传统的成像技术。尽管从目前国内的影视制作来看数字成像还很少，国外也只能说数字成像技术与传统的成像技术达到了一种相对的平衡而非取而代之，但无疑，电脑成像技术已经成为导演阐述故事情节的一种手段。它的出现，引起了电影史上的第三次技术革命。但和前两次(有声片的出现和彩色片的出现)不一样的是。数字技术的革命从70年代开始，直到今天还在继续，历时之长，史无前例。到了90年代，几乎每部重要的好莱坞影片中都包含了一些经过计算机处理过的场景。有些影片不仅能看到太空飞船、宇宙空间，还能看到经过数字化合成之后的人与动画生物之间的交流，甚至是现代人与历史名人的握手。在这些高端软件的技术支持下，一系列轰动性的特技影片震惊了全世界。1991年的《终结者2=》中的液态终结者，1993年斯皮尔伯格的《侏罗纪公园》中恐龙，然后就是全数字化的《玩具总动员》，直到1998年的《泰坦尼克号》。在传媒惊奇的呼声中，3D计算机动画的时代来临了。
　　然而，三维动画产业的发展在中国则是举步为艰的，这与三维动画产业的特殊性分不开，它的特点是阵容庞大，投资高，费时又费力。就拿硬件来说吧，一般的计算机根本就没办法做出三维动画片来，能作一个简单的影视片头就算很不错了，它需要的是高性能计算机或高级图形工作站，专业的艾尔莎显卡，2004年中国市场价是6000元，1万元，几万元，甚至10万元不等的价格。其次还需要高速大容量的硬盘，高性能的CPU和内存处理器，如果要做一部动画片，则最少需要100多台这样的计算机同时工作，另外用于后期制作输出的一套设备就要将近100多万元，一套三维捕捉仪则需要300多万元人民币。这样巨额的前期投资就如一个狭小的瓶颈，严重制约着中国三维动画产业的发展，另外，三维动画又是一个特别强调“团队精神”的产业，一个人单打独斗可以做一整套VI设计和CI设计，但他绝对不可能做出一部动画片。一些国外的三维动画大片如《怪物史莱克》《最终幻想》《冰河世纪》几乎都是上百位顶级3D高手历时多年才得以完成的鸿篇巨著。《怪物史莱克》的制作，运用了300台惠普图形工作站，这样下来通常会耗资几亿美元。三维产业之所以需要这样庞大的团队，是因为虚拟世界中的一切都需要庞大的人力依托计算机来完成，例如：建模、设计材质、贴图对位、动作设计、骨骼蒙皮、场景道具、人物表情、灯光和摄像、角色配音、后期合成剪辑、输出等，每一个过程、每一个环节都需要一批专业人员来完成，加之编剧和编审，制作分镜头的人员，当然就不下100多人，这100多人从何而来?人才的奇缺又是一个狭小的瓶颈。因此我们说中国的三维专业处于初级阶段，一点都不为过，可悲的是直到现在还有人尚满足于 单打独斗，为取得一点成绩而沾沾自喜。
　　
　　三、中国三维动画技术未来的发展：解决三维动画技术问题是关键
　　
　　3DS MAX技术是基于Windows平台的功能强大的三维建模及动画软件，因其入门较易和相对低廉的价格优势而成为目前PC最为流行的三维动画造型软件，强大的技术功能主要表现在：(1)工作流模式。可以从外部参考体系、示意视图引入模型，也可以用其他程序从外部加以控制，而不必激活它的工作界面；(2)易用性强。如用户自定义界面、宏记录、插件代码、变换Gizmo、轨迹条等功能；(3)渲染方便。不仅渲染速度快，而且画面质量高；(4)建模技术强。建模功能强大是3DS MAX技术被用于虚拟现实系统的一个重要原理，其主要包括：模型建立更容易，效果更好；柔性选择顶点，有效建立复杂模型：支持角色动画功能，可以方便制作人物或动物的动作、柔软物体的效果以及变形效果。
　　然而国外的有名的动画公司，例如大家熟悉的梦工厂、PIX公司，他们用的却都不是同样的软件，梦工厂主要用MAYA，PIX主要用MAX，他们掌握的技术都是一流的，都有自己的软件研发队伍。中国的人才其实不少，从我们承接的大量外包就可知，但都没有形成优良的团队一起创造出先进技术来，与动画人员配备的计算机技术人员更是没有。国外的计算机技术可以达到动画师想要解决什么技术。团队的计算机人员就可根据需要开发什么插件，技术就当然先进。中国的计算机人员不懂动画艺术，动画人员又不懂计算机技术，所以交流都有问题。更不要说合作。这个是个悲哀，但还没有引起足够重视。
　　所以，先进技术在国外，先进团队在国外，而我们学取别人的技术总要有个过程，技术保护使先进技术短时间来不了，要来也要很大的成本，更不要说好些技术需要优秀的团队才能用好。国外的先进技术决定了他们计算机配置远远超过中国，这也是他们整体上优于我们的原因之一。现在很多高校都在培养动画人员，也结合动画开设了一些编程课程，希望能弥补动画上的一些缺口，但培养的人才是否可用，还需要检验，他们也不可能一来就进入高级技术的范畴，所以，动画的发展需要吸引高级技术人员的加盟。如果说培养，这种专业型的人才需要从高级教育中培养。
　　中国三维动画技术未来要发展，解决三维动画技术问题是关键。我国三维动画产业的发展前景还是非常值得肯定的，但要成为世界一流的三维动画出产国，还是有很多问题需要解决：从事及仍在学习三维动画制作的人员，一定要有坚定的信念、热情和长远的眼光，稳扎稳打地学习与创作，更要有创新的观念：从事三维动画的培训机构也要精益求精，为动画产业提供优质的人才；致力于三维动画制作的企业也要以创造本土品牌为己任，以打造中国动画明星为目标；政府更要进一步扶持，为本土动画产业提供更多的有利条件。除此之外，我们还需加强国际间的交流与合作。这是因为在这个世界上做任何行业都不要闭门造车，固步自封，为取得一点点成就而自高自大，自以为是。国际间的交流与合作，取长补短能进一步推动三维动画产业的向前发展，和三维动画技术的提高，只有在这样的前提条件下，我国的动画产业，才有可能进入国际市场与他们竞争，如果只把国内市场作为目标的话，那就显得太狭隘了。我们相信，计算机三维动画有着极为广阔的发展前景，它是一块巨大而诱人的蛋糕，为分得这块蛋糕，中国还将付出巨大的努力。中国计算机三维动画产业的发展道路将是任重而道远，人类对三维动画技术的探索将会更加深入的持续下去。
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