1、第四章4.2 計算機動畫技術(shù)基本原理與應(yīng)用,動畫的特點,動畫是指把一些原本沒有生命（不活動）的東西，經(jīng)過制作成影片（或電視）并放映后,成為有生命的東西。因此.廣義的動畫包含了“剪紙片”木偶片”等藝術(shù)形式。在中國它們也被稱為“美術(shù)片”或“卡通片”。它們有兩個最重要的特征： 它們的影像是用電影膠片或錄影帶以逐格記錄的方式制作出來的。 這些影像的“動作”是利用設(shè)計者的想像和虛幻創(chuàng)造出來的，而不是原本就存在再被攝影機記錄下來的景物。,動畫的本質(zhì),計算機動畫及其發(fā)展,計算機動畫概念：,使用計算機產(chǎn)生圖形、圖像運動的技術(shù)和藝術(shù) 其原理與傳統(tǒng)動畫基本相同，并在此基礎(chǔ)上把計算機技術(shù)用于動畫的處理。 達到傳統(tǒng)動

2、畫所達不到的效果。,計算機動畫及其發(fā)展,60年代：,美國的Bell實驗室和一些研究機構(gòu)開始研究用計算機實現(xiàn)動畫片中間畫面的制作和自動上色。 二維動畫：二維輔助動畫系統(tǒng)computer assisted animation,計算機動畫及其發(fā)展,7080年代：,三維輔助動畫系統(tǒng)開始研制并投入使用。 三維動畫：計算機生成動畫computer generated animation。 動畫的對象不是簡單地由外部輸入，而是根據(jù)三維數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)部生成。,計算機動畫及其發(fā)展,90年代：一個多種學(xué)科和技術(shù)的綜合領(lǐng)域,計算機圖形學(xué)( 實體造型和真實感顯示,如消隱、光照模型、表面質(zhì)感等） 圖像處理技術(shù)、 運動控

3、制原理、視頻技術(shù)、 藝術(shù)、視覺心理學(xué)、 生物學(xué)、機器人學(xué)、人工智能等 計算機動畫以其自身的特點而逐漸成為一門獨立的學(xué)科。 案例：鼠老弟；Mikes New Car,計算機動畫的特點,動畫軟件的應(yīng)用： 通過交互式操作實現(xiàn)預(yù)定的各種動畫效果 動畫創(chuàng)作：軟件功能與藝術(shù)創(chuàng)意的結(jié)合 * 高技術(shù)、高智力和高藝術(shù)的創(chuàng)造性工作 * 計算機圖像CG,動畫，數(shù)字視頻DV等，不同的術(shù)語間沒有嚴格的界限,2、二維動畫的制作過程,制作聲音對白和背景音樂 (2) 制作關(guān)鍵畫面 (3) 繪制動畫畫面 (4) 復(fù)制到膠片上 (5) 上色 (6) 核實檢查動畫畫稿 (7) 拍攝電影膠片 (8) 后期制作,計算機動畫的分類,從制

4、作技術(shù)和手段看，動畫可分為以手工繪制為主的傳統(tǒng)動畫和以計算機為主的電腦動畫。 按動作的的表現(xiàn)形式來區(qū)分，動畫大致分為接近自然動作的“完善動畫”（動畫電視）和采用簡化、夸張的“局限動畫”（幻燈片動畫）。 從空間的視覺效果上，可分為二維動畫（小虎還鄉(xiāng)）和三維動畫（最終幻想）。 從播放效果上，可以分為順序動畫（連續(xù)動作）和交互式動畫（反復(fù)動作）。 從圖形、圖像的生成方式來看，可分為實時動畫和逐幀動畫。,逐幀動畫與實時動畫對比表,二維動畫,二維畫面是平面上的畫面，是在二維空間上模擬真實的三維空間效果。,二維動畫的特點,計算機輔助動畫： 將事先手工制作的原動畫逐幀輸入計算機，由計算機幫助完成描線上色的工

5、作，并且用計算機控制完成記錄工作。,最簡單的實時動畫。 屏幕上一個元素（對象）在二維平面上沿著某一固定軌跡作步進運動。對象或物體本身在運動時的大小、形狀、色彩等效果不變。,對象的移動(實例),（a）起點位置 （b）中間過程 （c）結(jié)束位置,二維動畫的關(guān)鍵技術(shù),輸入和編輯關(guān)鍵幀 計算和生成中間幀 定義和顯示運動路徑 交互式給畫面上色 產(chǎn)生一些特技效果 實現(xiàn)畫面與聲音的同步 控制運動系列的記錄,三維動畫的制作過程,在動畫技術(shù)當(dāng)中，最有魅力并應(yīng)用最廣的當(dāng)然是三維動畫。因為我們的世界是立體的，只有三維才讓我們感到更真實。二維動畫可以看成三維動畫的一個分支，它的制作難度及對電腦性能的要求都遠遠低于三維動

6、畫。 三維動畫之所以被稱作計算機生成動畫，是因為參加動畫的對象不是簡單地由外部輸入的，而是根據(jù)三維數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)部生成的，運動軌跡和動作的設(shè)計也是在三維空間中考慮的。 計算機3D動畫的制作過程主要有建模、編輯質(zhì)材、貼圖、燈光、動畫編輯和渲染幾個步驟。,三維動畫的建模,三維動畫的貼圖,美國哥倫比亞電影公司聯(lián)合制作的全計算機動畫電影Final Fantasy：The Spirits Within【最終幻想：靈魂深處】。其中的女主人公的面部是用計算機動畫技術(shù)制作的，其生動的3D面部表情足以亂真,二維動畫軟件,Animator Studio Flash Ulead Gif Animator,Anima

7、tion Stand二維卡通軟件,Animation Stand是一個流行的非常二維卡通軟件，全球最大卡通動畫公司如沃爾特、華納兄弟、迪斯尼和Nckelodeon，皆曾采用Animation Stand作為二維卡通動畫軟件，用于生產(chǎn)最原本的圖樣、獨創(chuàng)的和完全動畫化的系列片，為娛樂業(yè)的商業(yè)應(yīng)用。,Flash,現(xiàn)在，我們在瀏覽網(wǎng)頁時，經(jīng)常會看到引人入勝的動畫效果，制作這種效果的工具就是Flash。在二維動畫的軟件中，F(xiàn)lash可以說是后起之秀，它已無可爭議地成為最優(yōu)秀交互動畫的制作工具，并迅速流行起來。Flash的動畫效果不再是單純的反復(fù)運動，而是可以在畫面里進行菜單選擇和操作以及播放聲音文件。F

8、lash的出現(xiàn)，立即受到用戶的歡迎，并迅速被應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)與多媒體課件設(shè)計中去。,Flash支持動畫、聲音以及交互功能，具有強大的多媒體編輯能力，并可直接生成主頁代碼。Flash通過妙巧的設(shè)計也可制作出色的三維動畫。由于Flash本身沒有三維建模功能，為了做出更好的三維效果，可在Adobe Dimensions軟件中創(chuàng)建三維動畫，再將其導(dǎo)入Flash中合成。,Ulead Gif Animator 是一個簡單、快速、靈活，功能強大的GIF 動畫編輯軟件，同時，也是網(wǎng)頁設(shè)計輔助工具，還可以作為Photoshop 的插件使用，豐富而強大的內(nèi)制動畫選項，讓我們更方便地制作符合要求的GIF動畫。 Ulead

9、 GIF Animator 5.0功能很強大。使用它可作出真彩色環(huán)境下的GIF 動畫，得到色彩斑斕的動畫；功能更強的工具和更為靈活的工作環(huán)境，也使我們的動畫制作愈顯輕松。,三維動畫軟件,3DS3D Studio（簡稱3DS）是美國Autodesk公司在20世紀90年代開發(fā)的基于普通微機的三維動畫軟件系統(tǒng)。也曾是在機上應(yīng)用最為廣泛、影響力最大的三維動畫軟件。由于其功能強，且對硬件要求低，因此在國內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。許多電視節(jié)目中的三維動畫，都是由3DS軟件制作的。 3DS的主要功能特點 建立三維實體模型，對模型及其所在場景進行設(shè)計及調(diào)整，包括設(shè)置場景中的光源和觀察場景所用的攝像機。 編輯制作模型所需的各種表面材質(zhì)、紋理質(zhì)感和表面貼圖。 對動畫過程的關(guān)鍵幀進行編輯，完成動畫制作。,Maya,Maya 是Alias/Wavefront公司在1998年推出的三維動畫制作軟件,雖然相對于其他3DS等經(jīng)典的三維制作軟件來說，Maya的歷史并不長，但Maya憑借其強大的功能，友好的用戶界面和豐富的視覺