傳統(tǒng)動(dòng)畫制作中計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)的應(yīng)用

　　計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛快發(fā)展，給傳統(tǒng)動(dòng)畫制作注入了新鮮血液。本篇計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)論文研究計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)在傳統(tǒng)動(dòng)畫制作中的應(yīng)用，帶來的巨大變化。《計(jì)算機(jī)應(yīng)用》(月刊)創(chuàng)刊于1981年，由中國科學(xué)院成都計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所主辦。該刊把介紹計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)作為重點(diǎn)，以推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步為宗旨，把促進(jìn)計(jì)算機(jī)開發(fā)應(yīng)用創(chuàng)新作為目標(biāo)。多年來，雜志以中國計(jì)算機(jī)學(xué)會為依托，受到國內(nèi)計(jì)算機(jī)各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＜业年P(guān)注。期刊集中了張景中、潘云鶴、何積豐、周巢塵、陳國良院士在內(nèi)的數(shù)十名計(jì)算機(jī)學(xué)科的專家、教授、博士生導(dǎo)師，由他們組成該刊強(qiáng)有力的編委會，承擔(dān)組稿、審稿、撰稿工作。另有數(shù)百名本學(xué)科的資深專家參與審稿。

　　摘 要：隨著高新科技時(shí)代的發(fā)展腳步越來越快，同時(shí)也為了跟隨時(shí)代步伐，我們應(yīng)該對傳統(tǒng)模式下的手繪動(dòng)畫換個(gè)角度進(jìn)行剖析，并且在一定程度上對原本藝術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，其目的在于使得藝術(shù)生命力旺盛發(fā)展成為可能，傳統(tǒng)手繪動(dòng)畫的技術(shù)手段得到不斷傳承。計(jì)算機(jī)帶動(dòng)的不僅僅是工業(yè)革命，對動(dòng)畫藝術(shù)的發(fā)展來說也是產(chǎn)生了劃時(shí)代的歷史意義。這給動(dòng)畫藝術(shù)帶來了光明，后期圖像處理軟件和合成軟件推動(dòng)了傳承手繪動(dòng)畫向著創(chuàng)新的方向前進(jìn)，手繪動(dòng)畫無法解決的難題都因各種后期處理軟件的出現(xiàn)迎刃而解，還能為傳統(tǒng)的手繪動(dòng)畫增添生動(dòng)豐富的畫面效果以及氛圍。

　　關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)動(dòng)畫制作;計(jì)算機(jī);合成軟件

　　二十一世紀(jì)的動(dòng)畫在創(chuàng)作方面如果還只是拘泥于傳統(tǒng)就會在一定程度上給自己帶上限制性的枷鎖，該時(shí)代的動(dòng)畫片在創(chuàng)作過程中應(yīng)該處在一個(gè)更加豐富多彩的世界海洋之中。要想實(shí)現(xiàn)現(xiàn)狀的改變必須要順應(yīng)動(dòng)畫的歷史發(fā)展規(guī)律，通過高新的科學(xué)技術(shù)對以往的動(dòng)畫生產(chǎn)方式進(jìn)行改變，從而使動(dòng)畫制作人員可以深入研究動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)原理以及動(dòng)畫視覺調(diào)度技巧，在一定程度上還能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)輔助解決人工不能解決的繪制難度和動(dòng)畫難度，由此來提高我國動(dòng)畫片事業(yè)的技術(shù)性以及藝術(shù)性。

　　1、運(yùn)用計(jì)算機(jī)的圖像處理功能解決由于手繪誤差而造成的關(guān)于視頻頻閃問題

　　傳統(tǒng)情況下的手繪動(dòng)畫片在進(jìn)行人工繪制時(shí)需要多人進(jìn)行合作才可以完成，即使手工的技術(shù)再好、繪制或者上色方面再怎么統(tǒng)一，其間產(chǎn)生的誤差是無論如何也無法避免的。但是計(jì)算機(jī)的圖像功能軟件擁有一套強(qiáng)大的圖片處理技能，可以通過一些軟件調(diào)色或者圖章等各式工具，對動(dòng)畫片里面的一些物體進(jìn)行描線并且上色，然后再進(jìn)行掃描以及拍攝，將掃描拍攝過程中發(fā)現(xiàn)的某些偏色或者漏線現(xiàn)象或者由于某些繪制人員在進(jìn)行上色時(shí)用筆的輕重或者方向、色彩偏差等形成的不協(xié)調(diào)的地方進(jìn)行自動(dòng)化的逐幀調(diào)整、修改，這樣可以使得手工繪制的效果達(dá)到基本一致，在一定程度上可以進(jìn)一步的解決由于視頻頻閃產(chǎn)生的問題。

　　2、使用三維的動(dòng)畫技術(shù)對動(dòng)作進(jìn)行模擬

　　在三維技術(shù)的輔助之下可以一定程度的解決原本由于手繪動(dòng)畫難以處理的動(dòng)作繪畫制作難度，解決的原理是計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫技術(shù)可在生成一些靜幀圖像的同時(shí)還能對真實(shí)的動(dòng)作進(jìn)行模擬，一定層面上克服了原本由于攝像機(jī)的逐幀拍攝而產(chǎn)生的難度問題，還可以同步產(chǎn)生與動(dòng)畫格數(shù)相一致的精準(zhǔn)畫面，這樣就能確保動(dòng)畫動(dòng)作繪制準(zhǔn)確、便利、簡潔、易操作。這種方法的主要步驟有以下幾點(diǎn)：首先利用三維動(dòng)畫軟件創(chuàng)建一個(gè)三維動(dòng)畫模型，將所能使用到的材質(zhì)、貼圖粘貼到位，將固定在光源架上的燈光方向調(diào)節(jié)到動(dòng)畫需要的位置，設(shè)置的時(shí)候所需要的動(dòng)力學(xué)技術(shù)來自于圖像處理軟件3DS MAX 中，主要配合其他動(dòng)作規(guī)律技術(shù)。之后依照動(dòng)畫的分鏡頭臺本對機(jī)位架的相機(jī)進(jìn)行設(shè)置，將最后生成的一個(gè)靜幀序列的圖像文件保存好，動(dòng)畫制作人對所保存的圖像文件進(jìn)行繪制，如此操作就可以完成這項(xiàng)模擬工作。

　　3、運(yùn)用圖像處理技術(shù)化解手繪運(yùn)動(dòng)物體燈光問題

　　手繪的物體燈光在投影以及背景的分層方面會出現(xiàn)一些不協(xié)調(diào)的畫質(zhì)。這是因?yàn)榘堰\(yùn)動(dòng)的人或者物之間分離出背景之后需要進(jìn)行手工的上色，而動(dòng)體投影的處理在后期的合成過程中如何做到完美地與之背景相互統(tǒng)一，這是手繪的動(dòng)畫面臨的不容易得到解決的難點(diǎn)。但是，傳統(tǒng)手繪特點(diǎn)及效果會在使用相關(guān)軟件技術(shù)生成物投影時(shí)失去一部分，原因是計(jì)算機(jī)圖像處理軟件擁有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是將圖像文件中的Alpha 通道信息進(jìn)行記錄，所以顏色整體效果較好的圖像在經(jīng)過掃描和拍攝的時(shí)候被逐個(gè)進(jìn)行選區(qū)和摳像處理。之后再將摳像后產(chǎn)生的圖像做記錄，作為Alpha 的通道信息同時(shí)也要將它存儲的格式改為TIF。但如果動(dòng)畫的故事是發(fā)生于室外的物體投影，其會體現(xiàn)出一種散光效果，其投影的邊緣會比較虛化，如果只是簡單地對摳像進(jìn)行處理、調(diào)入后期的軟件合成這樣產(chǎn)生的投影就顯得比較死板，或者是邊緣太僵硬以及摳像不全面從而留有一些白邊，就會顯得不是特別干凈。通常情況下Alpha 通道在存儲時(shí)的黑色區(qū)域會將其存儲為透明的，而白色的區(qū)域會將其不透明存儲，在黑白區(qū)域間的一些灰色就會半透明存儲。

　　這種做法的目的在于使投影和背景的過度看起來較為柔和，進(jìn)而使得室外散光效果得以實(shí)現(xiàn)，所以投影處理過程中要把生成的某些新Alpha 通道的白色區(qū)域的周邊調(diào)制成灰色，這樣圖像進(jìn)入后期合成時(shí)，對投影周邊所進(jìn)行的半透明存儲在一定程度上避免了傳統(tǒng)處理存在的乏味、呆滯的毛病。同時(shí)其投影的周邊會顯得比較虛化，此時(shí)的投影以及背景也會顯得十分協(xié)調(diào)，最終達(dá)到室外的散光投影效果。

　　4、運(yùn)用后期的合成軟件進(jìn)行多層合成，以此來解決大場面的鏡頭繪制問題

　　通常的傳統(tǒng)手繪過程中，人們很難進(jìn)行大場景或者多人物運(yùn)動(dòng)畫面的繪制。在計(jì)算機(jī)的后期合成軟件輔助之下，運(yùn)用其多層的合成功能，對現(xiàn)代動(dòng)畫進(jìn)行處理，首先是分層制作，此技術(shù)能對動(dòng)畫分鏡頭場景和運(yùn)動(dòng)體進(jìn)行分層動(dòng)畫繪制，第一層處理之后，將已經(jīng)繪制好的成品依照原定圖層的順序調(diào)入到后期的合成軟件當(dāng)中進(jìn)行合成的工作，這樣就可以完成此類的畫面繪制。需要注意的是處理分層的同時(shí)也要注意物體的遠(yuǎn)近關(guān)系，不需要根據(jù)其遠(yuǎn)近關(guān)系來對運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行繪制，這主要是為了避免遠(yuǎn)處太小而不易繪制的物體的問題。但是在調(diào)入到后期的合成軟件之后，每個(gè)層之間必須依照遠(yuǎn)近的透視關(guān)系來進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，除此之外另外的各運(yùn)動(dòng)體在進(jìn)行分層時(shí)需要按照其透視的原理進(jìn)行必要繪制，否則在調(diào)入后期的合成軟件在進(jìn)行圖層的合成時(shí)會出現(xiàn)不匹配現(xiàn)象。

　　5、使用后期合成軟件的三維合成技術(shù)來解決傳統(tǒng)手繪無法實(shí)現(xiàn)的噴泉或者霓虹燈光等各種特效

　　5.1 實(shí)現(xiàn)舞廳的轉(zhuǎn)動(dòng)燈光效果

　　舞廳的燈光的照射要求就是對每個(gè)角落都不遺漏，這就給舞廳燈光的光點(diǎn)繪制造成了難度，首先光點(diǎn)不是靜止不動(dòng)的，而是在不斷的移動(dòng)變化的，三維軟件合成軟件其具備模擬燈光的技術(shù)，既然有這方面的功能，就理所當(dāng)然的可以解決以上舞廳燈光光點(diǎn)繪制困難的問題。首先要將經(jīng)過合成處理的舞廳場景放入后期合成軟件AE 中，通過合成，將突出轉(zhuǎn)換為三維合成區(qū)域，在這之上新建一個(gè)圖層作為多燈光圖層，其目的在于對燈光可以進(jìn)行不同顏色的設(shè)置，還要對每個(gè)燈光圖層的位置進(jìn)行精確調(diào)整，這樣是為了方便同先前的繪制燈光顏色進(jìn)行相對應(yīng)，其最后一點(diǎn)就是對各燈光的圖層先后進(jìn)行制作燈光的旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫就可以了。

　　5.2 實(shí)現(xiàn)噴泉以及霓虹燈的效果

　　噴泉以及霓虹燈效果在傳統(tǒng)的手繪動(dòng)畫片中制作時(shí)是比較復(fù)雜的，但是計(jì)算機(jī)后期合成軟件對此有解決辦法。是因?yàn)槠渲杏辛Ｗ犹匦�，專用于解決手繪城市夜景噴泉和霓虹燈效果。流程是將合成好的城市夜景放入到三維合成軟件中，之后在其特效菜單當(dāng)中重新創(chuàng)建噴水粒子以及多閃爍粒子，要注意在創(chuàng)建之后對每一項(xiàng)粒子的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，重點(diǎn)在于注意空氣透視場景變化，這就要求對每個(gè)粒子大小和粒子強(qiáng)度調(diào)節(jié)到位。最后就是進(jìn)行合成，然后再輸出就可以了。

　　6、通過后期的合成軟件——三維合成技術(shù)將鏡頭進(jìn)行調(diào)度

　　傳統(tǒng)的動(dòng)畫片在制作過程中其鏡頭的調(diào)度也就是所謂的移動(dòng)鏡頭拍法其實(shí)是為了可以節(jié)約成本，包括人力、物力成本，有些是攝影機(jī)根本不動(dòng)，在視距不變的狀況下通過背景移動(dòng)的方式來實(shí)現(xiàn)，因此傳統(tǒng)的動(dòng)畫片移動(dòng)鏡頭可以說是等同于移動(dòng)背景或者人景移動(dòng)，如此形式的影視制作的結(jié)果會顯得效果單一。伴隨著社會的前進(jìn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫軟件也在被不斷的更新，其實(shí)拍的影視劇過程中的移動(dòng)鏡頭可以在三維的虛擬空間里面得到一個(gè)廣泛的運(yùn)用，與此同時(shí)后期的合成軟件以及三維的空間合成也可以得到相應(yīng)的運(yùn)用。如此使用可以使得傳統(tǒng)手繪的動(dòng)畫片進(jìn)行更加方便且簡單地移動(dòng)鏡頭了。

　　該技術(shù)的具體做法就是將其圖層調(diào)入到后期的合成軟件中，首先進(jìn)行的是將其轉(zhuǎn)換為特定的三維圖層，重新創(chuàng)建一個(gè)相機(jī)層，同時(shí)在合成的窗口里面調(diào)整好圖層與相機(jī)的距離以及圖像的景別，之后在圖層的窗口以及合成的窗口中將相機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)南蚯盎蛘呦蚝笠苿?dòng)，這樣方便記錄動(dòng)畫，其推拉的鏡頭也可以真實(shí)的得到實(shí)現(xiàn)。在此過程中可以按照人或者物同相機(jī)之間的距離遠(yuǎn)近對圖層來添加一些模糊的特效，這樣的動(dòng)畫記錄就可以一定層面的實(shí)現(xiàn)鏡頭的焦距變化效果。

　　如何使得搖鏡頭的效果真是的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)需要探討的問題。針對相機(jī)的目標(biāo)點(diǎn)做由上到下或者由下到上的動(dòng)作記錄，并適當(dāng)?shù)膶�圖層窗口和合成窗口的相機(jī)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)，從左到右、從右到左一直到對稱的相反位置在進(jìn)行動(dòng)畫記錄，這樣做不僅能使得搖鏡頭效果真是再現(xiàn)，也是一個(gè)很好的設(shè)置方法，易操作。相機(jī)在移動(dòng)的過程中，因?yàn)榫嚯x拉遠(yuǎn)而會導(dǎo)致景物等逐漸變得模糊不清楚這主要是由于鏡頭在進(jìn)行推拉的同時(shí)，相機(jī)也產(chǎn)生了某些變化所致使的。計(jì)算機(jī)后期合成軟件可以輔助制作一個(gè)鏡頭景較為深遠(yuǎn)的特效，這主要是運(yùn)用了其圖像模糊特效。圖像模糊特效技術(shù)的原理是在多層的圖像以及轉(zhuǎn)變?yōu)槿�維空間的合成及創(chuàng)建相機(jī)的圖層前提下進(jìn)行的，圖層與圖層之間的距離無需改變，且對圖層逐步進(jìn)行清晰到模糊處理，即為一個(gè)動(dòng)畫。

　　7、結(jié)束語

　　傳統(tǒng)的手繪動(dòng)畫經(jīng)歷了近一百年的發(fā)展之后，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，我們對手繪動(dòng)畫應(yīng)該有一些改良，換個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌热ビ^察傳統(tǒng)的手繪動(dòng)畫，針對所觀察到的細(xì)致缺陷不斷更新原有藝術(shù)，這樣才能使得藝術(shù)具有活力，并可持續(xù)的發(fā)展下去。正是因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到不斷更新，新的圖像處理軟件逐步被研發(fā)出來，這對于原始手繪動(dòng)畫藝術(shù)來說是一個(gè)質(zhì)的飛躍，量的突破，這在一定程度上推動(dòng)了傳統(tǒng)手繪動(dòng)畫的改革。很多手繪動(dòng)畫難以解決的問題都隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展迎刃而解，傳統(tǒng)手繪動(dòng)畫的畫面效果更加豐富多彩，并充滿活力。

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