动画特效中的计算机技术运用

庹君豪

（成都七中实验学校，四川成都 611130）

0.引言

随着时代的发展，人们对生活品质的追求也越来越高，尤其是在娱乐视频观赏体验中，不仅要有逼真的画面，还要有精致的细节。直到1993 年，较完美的特效才出现在《侏罗纪公园》中，所以特效的运用到今天也不过20 年左右，如今动画特效也被广泛应用在广告、影视作品等中。

动画特效不断扩展，动画特效的制作技术也日臻成熟，成了国际上又一大工业，现在许多电影作品中都运用了三维动画特效技术，诸如张艺谋的《十面埋伏》、梦工场的《Harry Potter》等。

1.计算机动画设计分类及特效技术阐述

随着社会的不断进步，与计算机相关的技术也被广泛使用，使动画设计有了很大变动，再加上引用了三维等技术，使动画设计跨入了新时代[1]。

1.1 计算机动画分类

计算机动画设计分为两类，分别是二维技术和三维技术，也就是俗称的2D 和3D。2D 又叫平面图形。2D 图像内容只有X 轴和Y 轴，在以往传统技术条件推动下，动漫都是采用的二维动画效果，在二维环境下主要是通过素描的透视原理来创造立体感，但是阴影也是人工绘制的，都是通过平面的技术手段来营造立体效果。three-dimensional 的缩写就是3D，运用立体的空间概念，就可以在计算机中实现三维图像，计算机主要利用一些视觉技术手段，使得图片在视觉上给人以三维立体的错觉，但实际上并不具有真实生活中的距离空间[2]。这项技术具有较强的创造性，可以使画面看起来更加逼真，更具真实感，能够吸引更多观众的注意力。

3D 虽然是新型技术，但并不代表这就比2D 好。3D只被台式计算机用户使用了大约10 年，而2D 是许多天才与艺术家用80 年的时间积累下来的。3D 只是比2D 更有新鲜感，可以吸引更多人的注意。客观公正地说，3D动画与2D 动画都有着它们被对方无可替代的一些优势。当然毫无疑问，三维动画的艺术性还未完全开发出来。

1.2 电脑特效概述

电脑特效是指在电影或电视剧的拍摄制作或后期中，运用特殊的技术手段和方法获得特殊效果的技术[3]。最早在20 世纪90 年代初期美国电影《侏罗纪公园》中采用了比较显著的电影特效，这给当时的电影观众留下了深刻的印象。当然，这些恐龙就是用道具结合电脑效果制作出的恐龙。后来，末日电影《2012》中，地球的生态系统由于被人类无节制开发利用而破坏，自然资源被肆无忌惮地掠夺开发，在电影中制作者通过电影特效营造出各种诸如地震、火山爆发等强烈的自然灾害，效果逼真、栩栩如生，让观众们有一种身临其境的感受。近些年，有一部国产电影《少年派的奇幻漂流》，在电影市场上也引起了很大反响，特别是该电影中使用的电脑特技引人注目。狗、斑马、老虎、猩猩等，一般拍摄这类电影的难度无不外乎是如何让动物配合演戏。电影中，通过电影特效技术，将各类动物角色，例如猴子、斑马等，有机地融合进入电影画面，使得观众看到的角色形象真实而逼真，演员只要对着空白的蓝屏幕对话，后期制作人员就可以虚拟出动物来参加演出。在上述的几部电影中，可以看出目前的电影特效技术经过50 多年的发展和完善后，可以将虚拟人物与现实场景完美融合，取得了突飞猛进的发展。

2.动画特效及制作软件

动画特效是帮助动画获取虚拟特殊效果的技术手段。每一位动画特效的制作者都会利用软件来将预先采集的图像或者人工绘制的图像导入计算机并对其进行深度加工。目前在业界比较常用的几款软件程序有After Eff ects、Photoshop等，此外还有其他一些专业制作软件。

作为最常见的修图软件，Photoshop 当之无愧。动画特效的制作者可以通过它对多种媒体制作图像，比如分镜头脚本。动画特效的制作人员利用Photoshop 这个软件，可以修饰图像、创作标题、创设脚本框架等内容。现在创作动画特效时运用非线性的软件也是十分常见的，如After Eff ects。这个软件可以使动画特效的创作人员制作运动镜头和新的视觉效果。此外还可以借助After Eff ects这款软件来实现制作动态的镜头角度，诸如平移镜头等效果。借此，制作人员能够很轻松地将一个建筑物的一侧凸显出来或者将特写镜头移动到中景镜头。此外，Maya 作为知名的电脑特效制作软件也广为人知，比如我们耳熟能详的《蜘蛛侠》《指环王》等电影中都运用了Maya 制作电影中的特效。

3.动画特效制作

对于特殊的效果、复杂的序列以及动画来说，动画特效是非常重要的。动画特效从分镜头开始，然后被扫描进入电脑，之后被After Eff ects 或Adobe Photoshop 等相似的软件处理。

制作小组的成员可以通过收集各种各样的动画特效，比如手绘的特效、三维的动画特效以及动画视频。其中手绘的动画特效是制作者的草图，然后要将其扫描进入电脑中并且将其时间顺序化到一个对话轨道中。因为包括人物、物品和道具的低分辨率模型，制作者要在复杂的镜头运动下做实验，所以三维的动画特效相对来说比较复杂。而且这些实验在实际拍摄中是非常昂贵的。动画视频就是一个初步的序列视频版本，它协同制作组的成员一起帮助定时、分块设计场景和调节镜头的角度。

动画特效中非常重要的元素是定时。我们在制造特效的过程中一定要妥善安排好场景中对话的时刻与人物动作的协调性。

定时是动画特效中最重要的元素之一。动画特效的制作者必须把握住场景中的动作以及对话的时间。一个场景通过定时来展示它的特点以及人物的情感等。比如说一个焦虑的人物，动画特效的制作者就可以对他添加一个快速运动但又有长时间的停顿。一个不高兴的人就可以添加一个慢而轻的动作。定时需要反复地联系并且使用一个计时器才能精准地把握住时间。

4.特效与动画合成的方法与运用

4.1 动画合成画面在影视特效中的应用

对影视作品的整体风格进行调整是动画合成画面的主要任务，并且处理的方式与思路有很大的不同，简而言之，就是通过对色调、亮度、颜色等维度进行修饰，将不同时间和场景采集获取的图像自然地融合在一起，看起来更加统一，而且使影视作品富有画面感。其次，动画合成画面可以对影视作品所展示出来的色彩进行总体的把握，将主要特征凸显出来，并使其与影视作品的画面更加和谐。如今，纪实类影视作品的拍摄和后期制作对动画合成画面占有十分重要的地位，并且能够将实际拍摄的画面与虚拟创造的画面相结合，不仅提高了拍摄效率、改善了画面，还节省了开支。

4.2 动态画面的合成方法

动态画面合成方法是数字影视特效设计的重要环节，因此对影视特效设计来说至关重要[4]。其中主要包括画面剪辑、画面特效、音效环节等方面，因此说明上述部分内容和动态画面的合成方式有关。动态画面的合成方法普遍都有共同的特征。在拍摄的前期，动态画面并没有什么体现，特别是没有画面的字母以及不需要做前期摄影的工作等，但在比较常见的场景中就会呈现出动态画面，好比虚拟场景的制作想要保障前期拍摄工作的正常运行，就必须完成动态画面特效的制作。

5.计算机动画特效制作新技术

随着科技的飞速发展，二维动画的技术也在不断简化、改善。现在也出现了许多新的二维动画技术，新的二维计算机动画新技术主要包括骨骼操作技术、唇语同步技术、角色替换技术。

5.1 骨骼操作技术

骨骼操作技术的出现改变了传统的动画制作。动画中的人物按照现实生活中人的骨骼进行安装，动物按照现实生活中动物的骨骼进行安装。再在骨骼的基础上增添肌肉，按照由内向外的顺序添加，这使动画人物或动物的形象更加生动、逼真。在动画人物或动物的制作中，帧是非常重要的。在设计中，首先要确定关键帧，然后借助其他的软件补充中间帧。在组装过程中还有一个非常重要的环节，就是骨骼的调整。骨骼的调整，显而易见可以知道就是在调整中找到不和谐的地方进行微调，使得人物角色画面中的细节信息更加精美，整体的图像效果更加自然。

5.2 唇语同步技术

随着时代不断地进步，人们对动画的细节也更加在意和关心，那么，动画人物的嘴型就要对上配音。唇语同步技术的工作原理就是借助计算机软件对配音的音色和口型进行识别，使两者能够自动匹配。目前唇语同步技术主要是依靠magpie pro 和papagayo 这两个软件和其他软件配合使用。唇语同步技术提高了二维动画整体的技术，使动画更加完善了细节，也让人们拥有更好的观赏体验。

5.3 角色替换技术

角色替换技术就是保持原有动画人物或动物的骨骼，但是使用新的动画人物或动物形象。这不仅可以节约时间和经费，还可以更加方便地调整细节，也减少了制作过程中的困难。但角色替换技术的过程中必须非常严谨。首先制作出新的动画人物或动物，然后进行填色[5]。之后将想要得到的动画角色导入原有的文档并且逐渐删除原有动画角色的图层。最后将新的动画角色和骨骼进行融合，为了使每个部位都完美融合，就需要对骨骼或者角色进行调整，使骨骼和角色达到统一，也更好地处理了细节。

6.结语

本篇文章对计算机动画设计分类及特效技术进行了简略阐述，对动画设计与特效技术的融合进行了粗略介绍，对计算机动画制作新技术进行了简略描述。随着科技不断改进，动画技术也开始被尝试着运用在各个领域中，解决许多现实中由于许多因素造成的问题。总而言之，计算机动画技术随着时代的发展也越来越被人们看重，我认为计算机动画技术在未来是必不可缺的，未来也将与各种各样的技术融合，使之被用于各个行业中，成为人类必不可缺的一项技术。