哈爾濱工業(yè)大學計算機科學與技術學院蘇小紅第10章計算機動畫2內容提要

動畫技術的起源、發(fā)展與應用傳統(tǒng)動畫計算機動畫計算機動畫中常用技術簡介常用的動畫軟件及動畫文件格式3動畫技術的起源、發(fā)展與應用 是計算機圖形學和藝術相結合的產(chǎn)物綜合利用計算機科學、藝術、數(shù)學、物理學、生物學和其它相關學科的知識4動畫技術的起源、發(fā)展與應用1831年，法國人J.A.Plateau發(fā)明傳統(tǒng)的圖片動畫Phenakistoscope機器1909年，美國人W.McCay制作世界第一部卡通動畫片，《恐龍專家格爾梯》雖然片子時間很短，但McCay卻用了大約一萬幅畫面。5動畫技術的起源、發(fā)展與應用1913至1917年間，美國卡通系列動畫片以由P.Sullivan制作的《小貓菲利斯》最為著名。在1928至1938年間，美國人WaltDisney制作《米老鼠和唐老鴨》等系列動畫片，1928年制作的第一個《米老鼠》短片是第一部具有同步音響效果的影片6動畫技術的起源、發(fā)展與應用計算機動畫是二十世紀60年代中期發(fā)展起來的1974年，在法國嘎納電影節(jié)上，PeterFoldes以他的計算機動畫片《饑餓》獲得評委會獎。7動畫技術的起源、發(fā)展與應用二十世紀90年代，計算機動畫在好萊塢掀起了一場電影技術的風暴

詹姆斯.卡麥隆在影片《深淵》試驗了計算機動畫的可行性之后詹姆斯.卡麥隆導演《終結者Ⅱ》創(chuàng)下了全球5.14億美元的非凡票房收入追趕主角的窮兇惡極的液態(tài)金屬機器人可以從一種形狀神奇地變化成另外一種形狀8動畫技術的起源、發(fā)展與應用1991年，曾代表了全球手繪動畫的最高水準的WaltDisney公司向人們證明了不僅僅局限在科幻、爆炸等題材的電影中《美女與野獸》是第一部被提名為奧斯卡最佳影片獎的動畫片舞廳場景，動畫人員借助傳統(tǒng)的賽璐珞動畫技術將正在跳舞的角色“插入”到三維場景中9動畫技術的起源、發(fā)展與應用 獅子王角馬們奔竄驚逃的壯觀場面800只以上的角馬以各自的姿態(tài)向前方狂奔這組長度為2分半的鏡頭耗費了由動畫師和程序員組成的5人制作小組兩年半的時間在SGI工作站上，利用softimage軟件構造角馬的三維模型10動畫技術的起源、發(fā)展與應用1993年，導演斯皮爾伯格開始制作影片《侏羅紀公園》

當他看過由ILM（IndustrialLight&Magic）實驗室的斯坦·溫斯頓帶領的一組計算機動畫人員制作的恐龍片斷后榮膺該年度的奧斯卡最佳視覺效果獎11動畫技術的起源、發(fā)展與應用12動畫技術的起源、發(fā)展與應用1996年，世界上第一部完全用計算機動畫制作的電影《玩具總動員》上映3000萬美元的投資獲得了破記錄的3.5億美元的票房收入還獲得奧斯卡最佳劇本獎的提名其意義不在于觀賞性

給電影制作開辟了全新道路13動畫技術的起源、發(fā)展與應用 1998年是全三維CG影片豐收的一年《昆蟲的一生》和《蟻哥正傳》

為了豐富角色表情，將斯塔隆等大牌明星的神韻巧妙地合成于螞蟻之上(與《寶蓮燈》有些類似)蟻哥Z-4195和芭拉公主在野外一先一后被枝葉上落下的水珠吸入其中，隨著水珠落地又奮力掙脫出來的鏡頭，代表了當時全三維CG電影制作最高水準14國內動畫技術的發(fā)展1990年，北京11屆亞運會，中央電視臺、北京電視臺在當時的電視轉播中首次采用了計算機3D動畫技術來制作節(jié)目片頭92年，北方工大CAD中心，電影《相似》（SGI工作站，用C語言編寫），93年北京科教廠優(yōu)秀電影特別獎，93年廣電部科技進步二等獎兒童寓言電視片《咪咪釣魚》（386上，C語言編寫），10分鐘，5人10個月中科院軟件所、浙江大學CAD&CG國家重點實驗室中國動畫片的主要生產(chǎn)部門有：上海美術電影制片廠、中央電視臺青少年節(jié)目中心動畫片部、北京科學教育電影制片廠、北京電視臺青少年中心的動畫片部，等等15國內動畫技術的發(fā)展電視系列片《藍貓?zhí)詺?000問》全部通過電腦制作完成湖南三辰影庫卡通節(jié)目發(fā)展有限公司制作，全部3000集、總長45000分鐘，創(chuàng)造了最長動畫片的中國吉尼斯紀錄這一紀錄打破了1986年出品的美國動畫片《辛普森》保持的242集的世界吉尼斯紀錄。“藍貓”的高產(chǎn)、快產(chǎn)正得益于三辰卡通的秘密武器—自主開發(fā)的一套“網(wǎng)絡動畫集成技術”。使動畫的制作速度比傳統(tǒng)動畫提高了10倍。實現(xiàn)了動畫制作全計算機化，即“無紙化作業(yè)”。三辰卡通是國內唯一完全利用計算機進行動畫制作的廠商16計算機動畫的應用商業(yè)廣告制作建筑裝潢設計娛樂（電腦游戲制作）影視特技制作醫(yī)療衛(wèi)生（醫(yī)學康復動作分析）可視化教學（運動員的動作訓練）國防軍事、工業(yè)制造、、法律（如事故分析）、飛行模擬、生物工程、藝術等17計算機動畫的未來（1/8）規(guī)模化應用范圍廣而應用水平和產(chǎn)生的效益高標準化現(xiàn)在動畫制作軟件和動畫技術呈現(xiàn)出一種百家爭鳴的形勢，各有特色但相互間的兼容則做得不夠，因此，隨著技術的日益成熟，標準化是大勢所趨網(wǎng)絡化表現(xiàn)為網(wǎng)絡技術和電腦動畫技術間的相互促進18計算機動畫的未來（2/8）從技術的發(fā)展方向看，體視動畫會是未來的熱點現(xiàn)在一些通過立體眼鏡能夠呈現(xiàn)立體效果的游戲就是體視動畫的應用目前人們正在研究降低立體眼鏡的成本、提高圖像質量的方法和有關的替代技術未來我們很可能不用立體眼鏡的幫助也能欣賞逼真的立體效果19計算機動畫的未來（3/8）另一個熱點是虛擬現(xiàn)實（VR）技術與一般的動畫相比，VR的特點在于沉浸（Immerse

）、想象（Imagine

）和交互（Interact）VR中的場景會隨參觀者的位置、視點變化而實時動態(tài)生成，并具有人機交互的能力20計算機動畫的未來（4/8）從應用角度最令人激動不已的當屬影視制作方面展望1虛擬演員美國沃爾特·迪斯尼公司就曾預言:21世紀的明星將是一個聽話的計算機程序，它們不再要求成百上千萬美元的報酬或頭牌位置21計算機動畫的未來（5/8）“聽話的計算機程序”就是虛擬角色，也稱為虛擬演員(VirtualActor)廣義上它包含兩層含義：用電腦處理手法使已故的著名影星“起死回生”

完全由電腦塑造出來的電影明星如《蟻哥正傳》中的蟻哥

22計算機動畫的未來（6/8）全三維CG電影堪稱電影業(yè)中當之無愧的真正的“高科技板塊”最引人關注的當屬“虛擬真人演員”（數(shù)碼動畫演員）《最終幻想》電影版迄今為止技術手法最先進、技術難度最高的全CG影片23計算機動畫的未來（7/8）展望2交互式電影(InteractiveMovie)

VR是實現(xiàn)途徑由觀眾親涉其