傳統(tǒng)動畫制作中計算機(jī)圖像技術(shù)的應(yīng)用

　　計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛快發(fā)展，給傳統(tǒng)動畫制作注入了新鮮血液。本篇計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)論文研究計算機(jī)圖像技術(shù)在傳統(tǒng)動畫制作中的應(yīng)用，帶來的巨大變化。《計算機(jī)應(yīng)用》(月刊)創(chuàng)刊于1981年，由中國科學(xué)院成都計算機(jī)應(yīng)用研究所主辦。該刊把介紹計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)作為重點，以推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步為宗旨，把促進(jìn)計算機(jī)開發(fā)應(yīng)用創(chuàng)新作為目標(biāo)。多年來，雜志以中國計算機(jī)學(xué)會為依托，受到國內(nèi)計算機(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：隨著高新科技時代的發(fā)展腳步越來越快，同時也為了跟隨時代步伐，我們應(yīng)該對傳統(tǒng)模式下的手繪動畫換個角度進(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)手繪動畫的技術(shù)手段得到不斷傳承。計算機(jī)帶動的不僅僅是工業(yè)革命，對動畫藝術(shù)的發(fā)展來說也是產(chǎn)生了劃時代的歷史意義。這給動畫藝術(shù)帶來了光明，后期圖像處理軟件和合成軟件推動了傳承手繪動畫向著創(chuàng)新的方向前進(jìn)，手繪動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)的手繪動畫增添生動豐富的畫面效果以及氛圍。

　　關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)動畫制作;計算機(jī);合成軟件

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

　　1、運(yùn)用計算機(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)情況下的手繪動畫片在進(jìn)行人工繪制時需要多人進(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、使用三維的動畫技術(shù)對動作進(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畫難以處理的動作繪畫制作難度，解決的原理是計算機(jī)三維動畫技術(shù)可在生成一些靜幀圖像的同時還能對真實的動作進(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)生與動畫格數(shù)相一致的精準(zhǔn)畫面，這樣就能確保動畫動作繪制準(zhǔn)確、便利、簡潔、易操作。這種方法的主要步驟有以下幾點：首先利用三維動畫軟件創(chuàng)建一個三維動畫模型，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)到動畫需要的位置，設(shè)置的時候所需要的動力學(xué)技術(shù)來自于圖像處理軟件3DS MAX 中，主要配合其他動作規(guī)律技術(shù)。之后依照動畫的分鏡頭臺本對機(jī)位架的相機(jī)進(jìn)行設(shè)置，將最后生成的一個靜幀序列的圖像文件保存好，動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模擬工作。

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

　　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)。這是因為把運(yùn)動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，這是手繪的動畫面臨的不容易得到解決的難點。但是，傳統(tǒng)手繪特點及效果會在使用相關(guān)軟件技術(shù)生成物投影時失去一部分，原因是計算機(jī)圖像處理軟件擁有一個共同的特點，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)過掃描和拍攝的時候被逐個進(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 的通道信息同時也要將它存儲的格式改為TIF。但如果動畫的故事是發(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，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。同時其投影的周邊會顯得比較虛化，此時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)動畫面的繪制。在計算機(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)代動畫進(jìn)行處理，首先是分層制作，此技術(shù)能對動畫分鏡頭場景和運(yùn)動體進(jìn)行分層動畫繪制，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)動體在進(jìn)行分層時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)手繪無法實現(xiàn)的噴泉或者霓虹燈光等各種特效

　　5.1 實現(xiàn)舞廳的轉(zhuǎn)動燈光效果

　　舞廳的燈光的照射要求就是對每個角落都不遺漏，這就給舞廳燈光的光點繪制造成了難度，首先光點不是靜止不動的，而是在不斷的移動變化的，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)，其最后一點就是對各燈光的圖層先后進(jìn)行制作燈光的旋轉(zhuǎn)動畫就可以了。

　　5.2 實現(xiàn)噴泉以及霓虹燈的效果

　　噴泉以及霓虹燈效果在傳統(tǒng)的手繪動畫片中制作時是比較復(fù)雜的，但是計算機(jī)后期合成軟件對此有解決辦法。是因為其中有粒子特效，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)建之后對每一項粒子的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，重點在于注意空氣透視場景變化，這就要求對每個粒子大小和粒子強(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)的動畫片在制作過程中其鏡頭的調(diào)度也就是所謂的移動鏡頭拍法其實是為了可以節(jié)約成本，包括人力、物力成本，有些是攝影機(jī)根本不動，在視距不變的狀況下通過背景移動的方式來實現(xiàn)，因此傳統(tǒng)的動畫片移動鏡頭可以說是等同于移動背景或者人景移動，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)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)三維動畫軟件也在被不斷的更新，其實拍的影視劇過程中的移動鏡頭可以在三維的虛擬空間里面得到一個廣泛的運(yùn)用，與此同時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)手繪的動畫片進(jìn)行更加方便且簡單地移動鏡頭了。

　　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)建一個相機(jī)層，同時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�，這樣方便記錄動畫，其推拉的鏡頭也可以真實的得到實現(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，這樣的動畫記錄就可以一定層面的實現(xiàn)鏡頭的焦距變化效果。

　　如何使得搖鏡頭的效果真是的實現(xiàn)是一個需要探討的問題。針對相機(jī)的目標(biāo)點做由上到下或者由下到上的動作記錄，并適當(dāng)?shù)膶�圖層窗口和合成窗口的相機(jī)目標(biāo)點進(jìn)行移動，從左到右、從右到左一直到對稱的相反位置在進(jìn)行動畫記錄，這樣做不僅能使得搖鏡頭效果真是再現(xiàn)，也是一個很好的設(shè)置方法，易操作。相機(jī)在移動的過程中，因為距離拉遠(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，相機(jī)也產(chǎn)生了某些變化所致使的。計算機(jī)后期合成軟件可以輔助制作一個鏡頭景較為深遠(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，即為一個動畫。

　　7、結(jié)束語

　　傳統(tǒng)的手繪動畫經(jīng)歷了近一百年的發(fā)展之后，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的時代，我們對手繪動畫應(yīng)該有一些改良，換個適當(dāng)?shù)慕嵌热ビ^察傳統(tǒng)的手繪動畫，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。正是因為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機(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，這對于原始手繪動畫藝術(shù)來說是一個質(zhì)的飛躍，量的突破，這在一定程度上推動了傳統(tǒng)手繪動畫的改革。很多手繪動畫難以解決的問題都隨著計算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展迎刃而解，傳統(tǒng)手繪動畫的畫面效果更加豐富多彩，并充滿活力。

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