3D動(dòng)畫(huà)的制作流程與技術(shù)分析

3D動(dòng)畫(huà)的制作流程與技術(shù)分析：

3D動(dòng)畫(huà)制作是對(duì)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的升級(jí)發(fā)展，是技術(shù)與藝術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，其在新興3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)的支持下順利實(shí)現(xiàn)了動(dòng)畫(huà)行業(yè)的跨越性發(fā)展。與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)制作相比，3D動(dòng)畫(huà)的制作更多是需要使用三維動(dòng)畫(huà)制作軟件及3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在此，本文將重點(diǎn)探析3D動(dòng)畫(huà)的制作流程與技術(shù)，進(jìn)而便于更多人認(rèn)識(shí)與了解3D動(dòng)畫(huà)。

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件的不斷發(fā)展，動(dòng)畫(huà)領(lǐng)域在二維動(dòng)畫(huà)的基礎(chǔ)上向三維動(dòng)畫(huà)升級(jí)。三維動(dòng)畫(huà)，又稱3D動(dòng)畫(huà)，其在新興3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)的支持下順利實(shí)現(xiàn)了動(dòng)畫(huà)行業(yè)的跨越性發(fā)展。因而，了解3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)及3D動(dòng)畫(huà)的制作流程，這對(duì)于我國(guó)3D動(dòng)畫(huà)行業(yè)的發(fā)展意義重大。

一、3D動(dòng)畫(huà)的定義及3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3D動(dòng)畫(huà)是在平面二維動(dòng)畫(huà)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，借助三維動(dòng)畫(huà)軟件在平面二維系中再加入一個(gè)方向向量，進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)新的空間系，通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)軟件及技術(shù)在計(jì)算機(jī)中建立一個(gè)虛擬的三維世界。而后，設(shè)計(jì)師根據(jù)動(dòng)畫(huà)劇本需求來(lái)建立符合對(duì)象形狀尺寸的模型、場(chǎng)景，設(shè)定模型的運(yùn)動(dòng)軌跡、其他動(dòng)畫(huà)參數(shù)等，同時(shí)在對(duì)象模型上覆蓋特定的材質(zhì)，并借助燈光輔照，最終在計(jì)算機(jī)上完成自動(dòng)運(yùn)算以生成畫(huà)面。

與傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)技術(shù)相比，3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)，主要包括：①?gòu)?qiáng)大的操作功能，許多鏡頭的展現(xiàn)是二維動(dòng)畫(huà)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的;②較強(qiáng)的可修改性;③較強(qiáng)的模擬功能，對(duì)于許多無(wú)法重現(xiàn)的特效可利用3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)來(lái)模擬實(shí)現(xiàn);④真實(shí)、細(xì)致、自然的視覺(jué)效果，動(dòng)畫(huà)布景、人物設(shè)計(jì)的制作過(guò)程中在3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)的支持下能達(dá)到最佳的視覺(jué)審美;⑤制作成本較低、周期較短，3D動(dòng)畫(huà)是軟硬件技術(shù)與人才技術(shù)的藝術(shù)，其具有傳統(tǒng)二維動(dòng)畫(huà)無(wú)法比擬的制作優(yōu)勢(shì)。

二、3D動(dòng)畫(huà)的制作流程與技術(shù)分析

2.1 創(chuàng)建模型

創(chuàng)建模型，這是制作3D動(dòng)畫(huà)的第一個(gè)流程，也可稱為造型工作。在這一制作流程中設(shè)計(jì)師需要以故事為依據(jù)，運(yùn)用三維軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行三維立體模型的雕塑，雕塑的過(guò)程就是創(chuàng)建模型的過(guò)程。一般常用的建模方法有2種，一種是將動(dòng)畫(huà)的基本集合形體描繪出模型，并利用工具制作出所需的形狀，最后運(yùn)用相關(guān)方法將這些模型部件組合成一個(gè)完整的模型，如此模型創(chuàng)建工作即完成。另一種是采用放樣造型技術(shù)，即先繪制出動(dòng)畫(huà)對(duì)象的二維輪廓，從而得到形體骨架，而后將幾何形體放置在骨架上制作出所需的立體模型。

2.2 創(chuàng)建材質(zhì)與貼圖

通過(guò)第一個(gè)流程中創(chuàng)建的模型屬于原始胎體，其類似于瓷器燒制前的泥胎，因而在3D動(dòng)畫(huà)制作的第二道程序中就需要對(duì)模型進(jìn)行特定的“裝飾”，即創(chuàng)建材質(zhì)與貼圖。為了讓已創(chuàng)建的模型更加符合動(dòng)畫(huà)對(duì)象的特性，這就需要設(shè)計(jì)師根據(jù)故事中的對(duì)象屬性選用適合的材料來(lái)表現(xiàn)物體的材質(zhì)，從而令物體的顏色、透明度、反光度等貼合物體的真實(shí)材質(zhì)，相當(dāng)于為模型種植皮膚。而所謂的貼圖，其相當(dāng)于給動(dòng)畫(huà)對(duì)象穿上合適的衣服，設(shè)計(jì)師利用三維動(dòng)畫(huà)制作軟件給模型的相應(yīng)位置貼上對(duì)應(yīng)的圖像，從而使制作出的模型外形更加酷似于真實(shí)物體。

2.3 創(chuàng)建燈光

燈光在3D動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中發(fā)揮著不可或缺的重要作用，其不僅是照亮場(chǎng)景的主要光源，而且還是營(yíng)造與烘托場(chǎng)景基調(diào)、氣氛的重要工具，可見(jiàn)3D動(dòng)畫(huà)的整個(gè)圖像外觀設(shè)計(jì)離不開(kāi)燈光的創(chuàng)建。所以，3D動(dòng)畫(huà)制作的第三道程序就是創(chuàng)建燈光，一般的場(chǎng)景燈光主要由自然光、人工光、自然與人工結(jié)合光3種類型來(lái)表現(xiàn)，設(shè)計(jì)師在創(chuàng)建3D燈光時(shí)需要提前了解場(chǎng)景環(huán)境類型，了解故事劇情中相關(guān)場(chǎng)景所需的環(huán)境類型，進(jìn)而確定主光、補(bǔ)充光、背景光，把握?qǐng)鼍暗幕{(diào)與氣氛。在3D燈光創(chuàng)建中協(xié)調(diào)好三類光源的相互配合，從而實(shí)現(xiàn)以主光源營(yíng)造初步的場(chǎng)景效果，以補(bǔ)充光來(lái)豐富、烘托場(chǎng)景的景深及真實(shí)效果，以背景光令目標(biāo)物體分離出背景。

2.4 動(dòng)畫(huà)設(shè)置

對(duì)于動(dòng)畫(huà)的控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)“動(dòng)起來(lái)”的變化狀態(tài)，在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)制作中通過(guò)利用關(guān)鍵幀實(shí)現(xiàn)，3D動(dòng)畫(huà)制作也是同一原理，因而需要進(jìn)行更為關(guān)鍵的一道程序，即動(dòng)畫(huà)設(shè)置。所謂的動(dòng)畫(huà)設(shè)置，實(shí)則是對(duì)場(chǎng)景及其物體設(shè)置關(guān)鍵幀，將動(dòng)畫(huà)中動(dòng)作或場(chǎng)景變化最大的一瞬間設(shè)置成關(guān)鍵幀，之后由計(jì)算機(jī)來(lái)完成插值(即完成關(guān)鍵幀之間的過(guò)渡)。在三維動(dòng)畫(huà)制作軟件中，動(dòng)畫(huà)曲線(橫軸是幀，豎軸是動(dòng)畫(huà)值)是動(dòng)畫(huà)信息的表現(xiàn)形式，動(dòng)畫(huà)設(shè)置中物體快慢移動(dòng)、上下跳躍等狀態(tài)都可以在動(dòng)畫(huà)曲線中看出。

2.5 渲染

在三維動(dòng)畫(huà)制作軟件中要得到3D動(dòng)畫(huà)的動(dòng)態(tài)畫(huà)面，這時(shí)就需要完成最后一道程序，即渲染。渲染過(guò)程就是經(jīng)過(guò)程序計(jì)算繪制完成動(dòng)畫(huà)的過(guò)程，在這過(guò)程中需要設(shè)計(jì)師將場(chǎng)景中的所有信息輸入計(jì)算機(jī)，包括三維造型、材質(zhì)貼圖、燈光信息等，將這些信息輸入到既定的程序計(jì)算中，進(jìn)而最終得到動(dòng)畫(huà)繪制的結(jié)果。在完成渲染流程工作之后，一部3D動(dòng)畫(huà)的制作就可以基本算是完成了。

三、結(jié)語(yǔ)

3D動(dòng)畫(huà)制作是對(duì)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的升級(jí)發(fā)展，是技術(shù)與藝術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。與平面二維動(dòng)畫(huà)制作相比，3D動(dòng)畫(huà)制作仍然遵循著二維動(dòng)畫(huà)制作的相關(guān)法則，不同的是3D動(dòng)畫(huà)提出了時(shí)間、空間的概念，所以在制作過(guò)程中需要3D動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)師具備一定的技術(shù)與藝術(shù)素質(zhì)。中國(guó)3D動(dòng)畫(huà)的發(fā)展正處于探索階段，因而了解3D動(dòng)畫(huà)的制作流程，掌握相關(guān)3D動(dòng)畫(huà)制作的軟件應(yīng)用、技術(shù)等，這是我國(guó)3D動(dòng)畫(huà)產(chǎn)業(yè)人才需要不斷努力的方向。