三维动画特效技术研究

摘 要：三维动画有着广泛的市场前景，其制作是技术与艺术的完美结合。如今，依靠三维特效技术而制造出的动画影视作品层出不穷，给人们带来极大的视觉体验和技术震撼。本文通过对三维动画制作技术及其发展现状、应用的研究，让人们对这项具有良好发展势头的三维动画技术行业有更加深入的了解。

关键词：三维动画；特效技术；电影制作

中图分类号：J218.7 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2013）17-0022-02

一、引言

随着信息技术的飞速发展，20世纪60年代以来，数字图像的处理技术在影视、广告中使用越来越广泛，其中的电脑特技画面，给观众带来极大的视觉冲击与心灵震撼。如今，三维特效技术已经相当成熟，逐渐成为影视制作的标准工具和通用的制片方法，依靠三维特效而制造出的影视作品不断涌现，比如《阿凡达》、《星球大战》、《少年派的奇幻漂流》、《马达加斯加》、《疯狂原始人》等。

目前，主要在虚拟现实场景、角色动画和后期特效等制作方面广泛使用三维动画制作技术。三维动画表现手法丰富多样，可以通过特效的制作增强作品的艺术表现力和感染力，充分表达作者的创意，突破了一般动画艺术的局限。

二、三维动画技术的发展现状

三维动画的发展经历了三个阶段，1995年皮克斯的《玩具总动员》标志着动画进入三维时代，三维动画开始起步；2001年梦工厂的《怪物史莱克》的加入推动了三维动画的迅速发展；2004年已经演变成了多家公司的新产品，三维动画成为了“多个人的游戏”，进入全盛时期。

随着三维动画市场的拓展，动画的制作技术也日臻成熟，成为国际上新兴起的一个创惫工业，很多影视作品中都能看到三维动画制作的痕迹，如张艺谋的《十面埋伏》， 梦工厂的《怪物史莱克》以及《哈利・波特》等等。

（一）国外三维动画制作技术的发展

三维动画技术运用最先进和最成熟的当然是欧美等国，近几年日韩的三维动画的制作技术水平也有了很大的提高，而且相对于大制作电影的投入，三维动画技术更易于实现，且成本较低，其实现的关键取决于后期合成技术的运用，尤其是特效合成技术。

目前在国外已经有多家3D特效制作公司。而在动画行业最为有名的还是与迪士尼合作的皮克斯公司，其动画片《玩具总动员》产生了深远的影响，以至于后期国内很多动画片都以“动员”冠名，如《海底总动员》、《汽车总动员》等。后来随着斯皮尔伯格投资的“梦工厂”的加入，三维动画制作发展更加迅速，且开始转向电影的特效制作，如《美丽心灵》、《变形金刚》等。同时，国内也开发了一系列的三维动画设计软件。

（二）国内三维动画制作技术的发展

与欧美发达国家相比，我国的三维动画制作技术发展稍显缓慢。不过随着数字动画设计这一朝阳产业的发展，我国许多电视广告、动画片、游戏及少部分电影中的三维动画制作设计元素逐渐增加，呈现良好的发展势头。

《秦时明月》是国内首部三维动画连续剧，受到业界和动画爱好者的青睐，其中的人物、场景、特效都是采用三维影像和卡通的渲染技术。这部动画片充分利用了三维技术的表现方式，是一部三维技术运用相当成熟的动画片。其优点如下：在人物形象上，改变了刻板单一的人物脸谱的动画风格，显得很灵动，符合武侠与奇幻的主题；在素材利用方面，人物、场景多次重复利用，节省了制作时间和成本；在武打动作方面，采用了高新动态捕捉技术，这是目前最先进的动作捕捉技术。这突破了以往单靠操作人员繁琐、复杂的逐帧调整的局限，也减少了误差。不可否认，《秦时明月》是一部划时代的动画片，也是国内三维动画制作技术史上重要的一笔。

但是，我国目前从事三维动画制作技术的人才紧缺，制作技术和设计创意缺乏， 创作出来的作品画面生硬，没有独特的个性，仅仅是基本三维动画制作手段的机械堆砌。较少部分的影视作品中，关于三维动画制作特技的使用较少，目前尚未推出较有影响力和比较轰动的国产动画大片。

三、三维动画的特效制作技术

（一）特效技术

特效技术，即特殊的效果，是真人实景拍摄无法完成的，需要借助一定的技术方法去创造、修改和完善，使得这些特殊的场景能够在电影画面上显得真实。特效可分为视觉特效、实景特效和特效化妆。视觉特效是“使用摄影机技巧或在后期对电影胶片进行处理，实现对电影影像的操作”（《Encyclopedia of Movie Special Effects》），即通过对影像“做手脚”。实景特效也称为机械特效，它是通过机械的工具或装置创造出的物理效果，例如爆炸、降雨降雪、地震等，拍摄出的影像的真实程度取决于场景设置的逼真程度。不管是采用何种特效方式，最终目的都是追求影像的真实感。

（二）三维动画的特效制作技术

三维动画的制作浪潮推动了三维特效技术的发展，三维特效是三维动画技术的一个重要衍生品，通过电脑软件制作出有立体感的、虚拟的声音、视觉特效。目前，尤其是在电视、游戏等视觉媒体中，三维特效的身影随处可见，相应的软件和配套工具也日益更新。在影视特效中，比较常用的三维建模软件是Autodesk Maya和3ds Max，前者用来进行角色建模，后者用来进行环境建模。我们较为多见的应该是3ds Max制作出来的产品，它是世界上应用最为广泛的三维建模、动画、渲染软件，能够充分实现动画、游戏等的设计效果和高品质要求。

（三）三维动画特效技术的制作步骤

1、前期准备

前期主要是在计算机创作之前所作的规划设计工作，例如剧本的分镜头脚本编辑，角色造型设计、场景设计等。剧本是我们进行创作的基础，是将动画中需要展示的效果通过文字语言描述出来，让人们通过文字来感受画面。将剧本进行分镜头，以便于更好的把握剧本及画面表现。造型设计是指导演描绘的动画中的主人公及其他角色，导演创作意图的体现，导演风格不同，角色所呈现的造型也不一样，需要做好充分的沟通。场景设计是整个动画片的所呈现的景物和环境，很多场景都是通过静帧画展示，其他的还包括环境的灯光、色彩搭配、摄像机的位置以及不同场景的建模等等。