动画电影的特效技术研究以三维技术为例

1 动画电影特效技术       1.1 传统影视特效概况      现在，人们谈到"特效"一词，首先想到的应该是3DSMAX等一些特效软件通过计算机实现出来的运用到电影或者动画当中的特殊效果。其实，"电影特效"（SpecialEffects或者VFX)这个词早在如图2-1所示的计算机产生之前，就已经伴随着电影并与其共同成长了。并见证了电影发展和成长以来的百年历史。它最初的形式，只不过是单纯的在摄影机前面通过各种道具，制作各种火焰燃烧、爆炸场面、枪击效果或地震撞车等一些不容易见到的或者是非自然的场景的方法。这些特效的制作要配合现场的各种因素，属于典型的机械特效，之后还有包括化妆造型或与真人在现场表演的"动画装置"。最早的特效其实是由法国电影之父卢米埃尔兄弟在拍摄一部表现拆墙的纪实影片里无意中发现的。这就是著名的"倒拍"技术——由"拆墙"变"垒墙"。早期的电影特效与动画效果的辅助是离不开的，这也正是由于前面介绍的传统电影的储存方法——胶片的特性所决定的。1902年，梅里埃首次把凡尔纳（Jules Verne)的科幻小说《从地球到月球》（From the Earth to the Moon)搬上了银幕，取名为《月球旅行》，图2-2所示为这部影片的电影截图。这部纯幻想式的小说表现了一次月球旅行。首先这在现实世界的场景中是不可能表现出来的，所以这部仅14分钟长的科幻短片，采用了真人表演（实景拍摄）和动画（胶片绘画）相结合的技术，并且运用了大量的模型和布景，完成了人类历史上第一次在银幕中对太空世界的探索。由于上个世纪20到30年代剧场魔术的盛行，很多电影特技从中获得了灵感，采用二次曝光和影片合成等技术，使得特效科幻电影空前发展繁荣。这之后拍摄的一系列影片，其特效的运川都起到了里程碑式的效《:1931年的《化身博上》，里面6次精彩绝伦的人物变过程，堪称对特效影史上的卓越贡献。1933年的《金刚》，其影响力更是深深融入了美国流行文化史屮，1976年和2005年分别重拍的版本也有不错的成绩。如下图2-3所示为当吋用特效制作的场面。在彩色技术出现以后，1956年，动画技术又一次成功运用到了电影特效屮。电影《禁止星球》（Forbidden Planet)用手绘的布景、动画制作和缩微模型营造了壮观的外星人入侵场面。特效大师Ray Harryhausen在此ffi础上更进一步扩展了定格动画技术，他用特殊的合成技术创造了引人入胜的奇妙历险——《杰克逊王子战群妖》(Jason and Argonauts)。      1.2 三维特效技术概况      上个世纪前半段，电影特效技术已经发展的十分充分。随着技术的发展，计算机的普及，真正振奋人心的特效技术——三维特效技术隆重登场了。三维特效的崛起是伴随着三维动画制作浪潮的兴起而崛起的，^然在近几年里，三维技术才真正广泛的运用到我们的生活领域，并且被绝大多数人了解与熟识。但三维特效从产生到发展以来的这一过程所经历的时间几乎与电影从诞生到发展壮大以来所用的时间是一样的。三维特效几乎是三维动画技术的一种重要衍生品，一般就是指使用电脑软件制作出立体的虚拟的特殊效果。特效一般包括声音特效和视觉特效。特效应用广泛，电视包装、电影、游戏，自从70年代诞生以来，电脑影像制作技术已经逐步形成了完整的制作流程，相应的软件和配套工具更是层出不穷，其应用更是早己不局限于电影。在电视、游戏等视觉媒体中，都可以看到三维特效的身影。现在三维动画技术应用于各种领域，首先它应用最广泛而且最为大众所熟悉的就是运用传统建模软件（例如3DSMAX等）建模后进行动作设置，并渲染成序列图，结合影视后期制作软件来合成一些三维动画视频。在我们经常看到房地产领域被广泛应用的产品展示，就是一个最著名的例子。后来三维动画技术被广泛应用于动画制作，例如大家熟知的《玩具总动员》、《怪物公司》等，都是这方面家喻户晓的范例。这样逐渐形成了一个重要的电影表现形式，也就是三维动画电影。近年来火热的动画电影市场不容小觑，有一个不争的审实就是这些电影无一例外几乎都采用了三维技术来制作动画片，就连一直以来以经典二维动画片称霸动画界的画大头迪士尼在前年也首次脱离皮克斯公司，独立制作了一部迪士尼经典童话故事片《长发公主》。由此可见三维特效技术的魅力。其次在越来越多的屯影巾我们也看到了三维特效的身影。其实早在上世纪50年代，我们就巳经将三维技术运用到了电影中。然而这仅仅是三维技术在数字影视娱乐一个行业内的表现而己。其实二维特效技术在其他行业领域应用更为广泛（廖俊波，2010):      (1)工业领域。高精汽车模型就是3D建模技术在工业领域的运用。同吋3D技术还可以应用于危险产品生产安装、工业检测、过程控制、CAD/CAM (汁算机辅助设计与制造）设计等各个方面。      (2)医疗卫生领域。在现在的很多医疗模拟中，3D技术能够使疗人员提前了解病情，提前预测，从而大大的减低了之后在现实手术中的风险。这一技术运用到医疗器械使用模拟中，从而检测器械的使用的可行度。      (3)建筑漫游领域。在建筑漫游中，客户可以观看一项工程建成后的虚拟效果图，制作漂亮美观的建筑漫游可以广泛的吸引客户群，给设计专家和工程人员展示设计、装修、美化等各方面的信息，使建造商与客户充分沟通。大大的减少了施工后顾客不满意的风险。      (4)军事领域（遥感技术）。裸眼3D技术能够适用于飞行模拟yii练、控制系统显示以及潜艇水下领航等方面。除此之外，为3D技术在航空立体侦察、星际遥感遥测成像分析等方面的应用。      (5)游戏的开发与制作。游戏产业是与动画产业不相t下的运用3D效果技术的产业。如今随着技术不断地改进与发展，更加绚丽多彩的效果运用到游戏设计中。为游戏体验者在虚拟高尔夫球场体验高尔夫运动。       (6)三维动画电影制作。       2010年在《飞屋环游记》、《玩具总动员3》、《驯龙记》等一系列口碑与制作俱佳的作品包围之下，一部作品却能突出重围。这就是灵感与天分的碰撞，小成本却造就了高票房的动画电影一《卑鄙的我》。这部动画片的制作团队是由曾凭借动画短片《松鼠、坚架和吋间机器》（No Timefor Nuts)获得奥斯卡提名的克里斯雷纳德(Chris Renaud)和在巴黎大学受过专业训练的著名的动画师皮艾尔，柯芬(Pierre Coffin),共同执导影片。在没有强大的资金支持的情况下，主创人员并没有一味的追求震撼的视觉效果，而是在整个动画片的创意上另辟蹊径，并没有讲述平常我们见惯了的动画片式的故事情节，深入研究的是人性中通常不太喜欢的那一部分，以一个所谓的坏人为主角，所以这部动両屯影成功的关键是在以技术为支持的基础上以创意为主线——伟大且清晰的喜剧基础和一个独一无二的中心人物。如今的三维动画电影己经成为动画电影中举足轻重的-个分支，日益影响着我国整个电影行业的构架。      1.3 立体显示技术的诞生      当今我们所说的3D电影、二维电影，其实就是一种基于像的立体显示技术，立体显示技术在电影领域的应用俨然已经成为一种潮流，甚至渗透到我们日常生活的各个领域，比如电视、手机、各类虚拟现实系统等等。本文巾我们将立体显示技术简称为三维技术。虽然现在三维技术已经与发达的科技——电脑等多媒体应用密不可分，但是在三维技术诞生之初，它却是独立存在的一种显影方式。这里我们有必要先介绍一下究竟三维技术的成像原理是什么。     我们都知道人有两个眼球，如果用手遮住其中一只我们依然能够看到景物，所以我们的两只分开的眼睛其实是独立成像的。两只眼睛分别获得两种图像，我们就得到了上图2-9所示的结果。也就是说每一只眼睛在看待事物的时候都有自己独特的视角，两个图像有细微差 别。然后经过大脑处理产生进深感，这一过程如图2-10所示的成像原理。在经过大 脑的加工处理之后，我们得到了如上图2-11所示的效果。     现在很多的多媒体演示以及电影动画中都会运用到二维技术。但是在二维技术发展的最初阶段，它并不是用来展示移动图像而是单纯的观看图片的一种方法。这一技术甚至比电影的诞生还要早上半个世纪，这种只维成像设备队}做立体镜:世界卜第一款认体镜诞生于公元1838年，发明者是19世纪英国著名的物理学家查尔斯惠斯通爵士。自此以后立体镜这种娱乐形式开始流行起来。     1901年俄国沙级时代生产出了一种精致的上下分开的三层折叠的立体镜。它内部设有支撑的支架，可以将透视镜支起，图片夹可根据不同的人的需要调整与透镜的距离。左边两个小透镜用于观看左右;个排的二维图像，右边的大透镜足观看二维的图像。当时的设计者足希望透过此透镜来使观看到的几维图像也能有二维的效果。      1.4 三维特效技术引发的三次“3D热潮”................................................................ 20-22          2.4.1 第一次热潮产生背景以及原因 ................................................................20-21  2 动画电影特效的新媒体特性 ...............................................................................22-43      2.1 特效产生的背景 ...................................................................................22-24         .............................................................    2.2 三维动画电影的发展 ..............................................................................24-39         ................................................................     2.3 技术发展与艺术运用的综合分析 .....................................................................39-43         ................................................................ 3 中国三维动画电影现状与反思 ............................................................................43-53      3.1 当今火热的国产动画电影市场 ..........................................................................43-44          ................................................................     3.2 中国动画电影如今发展的成就与不足及其解决方法 ................................................................44-53          ................................................................     结语     观众对以商业动画片为代表的影视作品的消费，首先消费的是艺术感染力（故事、形象等），然后才是现在大多数特效动画片带给我们的特殊的视觉效果。我们在世界特效电影的大潮流下虽然应该抓住流行把握重点，但作为动画艺术的根本不能缺失，我们应该扬长避短，采取迂回战术，用仅有的资源创造巨大的回报。在我们盲目追求经济利益的同时，其实更应该且最先考虑一下的是一部合格的动画影片的存在意义是什么：不是巨大的经济回报（当然这也很重要但不是其全部的存在本质）而是动画影片作为一种欣赏艺术的价位。只有达到了这个先决条件，其他随之而来的利益才能站住脚。不要盲目的跟别人比技术，在现在我国特有的技术条件与经济条件下最应该先解决自身的不足，以目前我们能达到的水平，结合艺术思维创新出具有我们自己艺术特色的动画影片。       参考文献  [I]柴群赫.走近CG3D动画艺术[N].内蒙古民族大学学报一社会科学版,2008:34-35. 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