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現(xiàn)代動漫技術與“大動漫”:三維動畫是主流

作者:張之益
2010-04-27
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在科學技術的推動下,動漫產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷從以“形象”為先導的傳統(tǒng)動漫產(chǎn)業(yè),向以“科技”為先導的大動漫產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)過渡,三維動畫成為發(fā)展的主流。

  1月《阿凡達》的硝煙還未散去,3月的《愛麗絲夢游仙境》尚存余熱,4月的國內(nèi)影院再現(xiàn)3D熱潮——3D希臘神話巨制《諸神之戰(zhàn)》和3D動畫電影《馴龍記》相繼亮相,而《鋼鐵俠2》亦有IMAX 版。不得不承認,這就是一個以科技為先導的時代。三維,不僅在電影領域內(nèi)火熱,同樣也在成為動漫技術的主流,為動漫產(chǎn)業(yè)的未來提供了多種可能性。

  動漫技術的發(fā)展

  動畫制作技術的發(fā)展,經(jīng)歷了從傳統(tǒng)逐幀制作到計算機二維動畫,再到現(xiàn)在的三維動畫的發(fā)展過程。

  傳統(tǒng)動畫的造型語言一般以繪畫、木偶、剪紙、泥塑等美術方式來實現(xiàn),因而動畫片也被稱為美術片,在制作時需要將畫面逐幀畫出并進行拍攝,工作量非常巨大。

  后來,計算機技術開始運用于動畫制作,早期主要是輔助完成造型設計和著色,即先利用計算機設計角色造型,繪制關鍵幀,然后按一定的補插規(guī)則完成序列畫面。比起手工繪制,這是一個巨大的進步。計算機動畫進一步發(fā)展,出現(xiàn)了基于CG技術的三維動畫技術,即采用圖形與圖像的處理技術,構建三維物體,設定物體運動,借助編程生成一系列畫面。

  三維動畫給人的最直觀感受就是物體及運動的逼真和自然,要做到這樣的觀感效果,從純粹的制作角度看,主要涉及幾何造型技術和圖像處理技術,重點是運動控制技術和渲染技術。

  所謂運動控制技術,即根據(jù)物體的碰撞、流體的運動等建立起相應的物理模型,再基于這些模型的運動控制,由電腦通過計算來完成三維動畫的運動表現(xiàn)。所謂渲染技術,主要包括燈光和材質,利用計算機模擬自然光對物體的照射來體現(xiàn)動畫對象的立體效果,通過給動畫對象的表面添加細節(jié)來增加真實感。

  在逼真和自然之外,三維動畫的表現(xiàn)語言也更加新穎多樣,提供了一個充分展示想象力和藝術才能的全新天地,其審美所能承載的內(nèi)容遠比傳統(tǒng)動畫藝術要多。

  現(xiàn)代動漫制勝關鍵: 技術、團隊、流程管理

  要想在現(xiàn)代動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展中制勝,關鍵在于技術。動漫技術的發(fā)展主要圍繞兩方面展開。

  一是追求更好的效果。通過在運動方面(如骨骼、蒙皮、肌肉、變形、表情、口型、布料、流體、動力學、毛發(fā)、碰撞等)、渲染方面(分層技術、集群渲染、網(wǎng)絡渲染等)、特效方面(粒子系統(tǒng)、群體技術等)的技術研究,以達到更為完美的視覺藝術效果,并建立相應插件和可以調(diào)用的數(shù)據(jù)庫(動作庫、表情庫、素材庫等),方便這些技術的運用。

  二是追求更高的效率。早期動畫分層技術的運用,就是追求效率的表現(xiàn),后來的補插關鍵幀繪制分工也是如此。三維動畫制作在效率上有著特有的優(yōu)勢,免除了傳統(tǒng)二維動畫中間畫、著色等方面繁重的勞動,動作、渲染等步驟可以連續(xù)完成,并能反復修改,但現(xiàn)在三維動畫制作在運動控制技術、渲染技術等方面仍然存在許多瓶頸,需進一步發(fā)展和完善。

  具有協(xié)作創(chuàng)新精神的人才團隊,是現(xiàn)代動漫制勝的另一個關鍵因素。

  回顧三維動畫影片發(fā)展的10多年歷程,我們發(fā)現(xiàn)那其實就是皮克斯、夢工場、藍天工作室等一批擁有創(chuàng)新型人才團隊的集體奮斗史。在以創(chuàng)新為標志色彩的三維動畫影片領域里,離不開團隊協(xié)作精神。現(xiàn)代動畫不是一個人的作業(yè),縝密的規(guī)劃、先進的技術、科學的管理、嚴格的流程是現(xiàn)代動畫成功的基礎,沒有它們之間的協(xié)作,一切都無從談起。

  傳統(tǒng)二維動畫在幾十年的發(fā)展中積累起了一套完善的流程管理和質量控制系統(tǒng),而作為新興的基于計算機技術的動畫制作方式,三維動畫同樣需要一套科學、實用、可行的流程管理體系,以保障它的健康發(fā)展。

  除了前期的劇本創(chuàng)作、故事板以及后期的音效合成、剪輯等工序之外,三維動畫使用了一套不同于傳統(tǒng)動畫的制作流程,主要包括前期(目標設定、過程設計、資源管理、配置管理、質量標準設定、測試用例、規(guī)范制定等)、實施階段(模型/運動/渲染/效果的測試、檢查與審核等)、總結階段(過程量化、統(tǒng)計分析、過程優(yōu)化等),簡單說,包括建模、動作、渲染等步驟,講求的是科學規(guī)劃、流程合理、管理取勝。

  以科技為先導, 建立大動漫產(chǎn)業(yè)觀

  在以動畫“形象”為先導的傳統(tǒng)動漫產(chǎn)業(yè)中,動畫、漫畫、游戲(ACG)是發(fā)端和核心,媒體、娛樂業(yè)是主體發(fā)展領域,電影、電視、圖書、音像、網(wǎng)絡、新媒體等是主要發(fā)展平臺。通過傳媒、娛樂業(yè)的廣泛傳播,通過形象和知識產(chǎn)權方面的使用和授權,動漫衍生產(chǎn)品服務覆蓋了玩具、服裝、食品、廣告、主題公園等諸多領域。以上這些,形成了一個完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),系統(tǒng)中各領域相互促進、協(xié)同發(fā)展。

  作為現(xiàn)代動漫技術基石的計算機技術和信息技術,當初誕生和發(fā)展并非源于動漫行業(yè):計算機圖形技術早期主要服務于機械、建筑等設計領域;信息技術早期主要服務于軍事、教育領域,特效技術早期主要服務于電影領域。后來,這些新技術被動畫領域吸收,成為現(xiàn)代動漫技術的關鍵和基礎(如CG技術),極大地促進了動漫發(fā)展(如三維動畫),并拓展了動漫的外延領域(如網(wǎng)絡互動游戲)。

  新科技催生了現(xiàn)代動畫的誕生,極大地推動了動漫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,給動漫產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了巨大的價值,也使得動漫行業(yè)可以利用自身雄厚的實力,對這些技術的進一步發(fā)展進行資金、人才、資源的反哺,反過來推動相關技術的不斷進步。在動漫業(yè)的直接參與或積極配合下,大量三維影像、人工智能、虛擬現(xiàn)實、實時渲染等方面的新技術正不斷出現(xiàn)(如動作表情捕捉儀、自動三維成像技術、三維立體顯示技術、全息投影、沉浸式頭盔、數(shù)據(jù)手套等),同時,這些動漫新科技又能夠用另一種方式服務于當初誕生這些技術的領域,使動漫走入了前所未有的廣闊發(fā)展空間,傳統(tǒng)動漫產(chǎn)業(yè)向嶄新的“大動漫”產(chǎn)業(yè)邁進。

  事實上,我們已能找到這些動漫新科技在其他領域應用的例證,如:軍事、航天領域(虛擬駕駛、虛擬裝備訓練、虛擬指揮、虛擬戰(zhàn)場等),教育領域(網(wǎng)絡教育、虛擬實驗室、虛擬校園、虛擬訓練基地等),建筑、房地產(chǎn)領域(建筑與景觀設計、虛擬室內(nèi)外環(huán)境瀏覽等),機械制造領域(機械設計、運動分析等),醫(yī)療衛(wèi)生領域(遠程診斷與手術、虛擬人體教學、模擬手術訓練等)。

  最近10多年美國動漫業(yè)的發(fā)展也揭示了這一點:美國動漫產(chǎn)業(yè)原本就極為成熟,以“形象”為先導的動漫產(chǎn)業(yè)極為發(fā)達,但是他們沒有滿足于此,而是依托科技發(fā)展,最早涉足計算機動畫研究,最早開發(fā)CG 技術,最早生產(chǎn)三維動畫電影,最早將動漫新技術運用于軍事、教育等其他領域,最早形成了大動漫產(chǎn)業(yè)形態(tài)。

  無疑,“大動漫”的觀念有助于擴大動漫人的視野,將與動漫技術相關的領域納入眼底,尋求更加廣闊的發(fā)展空間。作為動漫的創(chuàng)作者,可以“形象”為先導,提供具有藝術價值和社會價值的動漫產(chǎn)品;作為動漫業(yè)的從業(yè)者,應以“創(chuàng)意”為先導,提供有足夠新意和吸引力的文化產(chǎn)品;而作為“大動漫”的構建者,則應以“科技”為先導,提供有優(yōu)勢、有前途、能推動其他領域共同發(fā)展的產(chǎn)品與服務。

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