時間：2023-03-23 15:09:44
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇三維動畫設(shè)計論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
在骨架提取方面，已經(jīng)有很多自動生成骨架的方法。①②③Baran等的Pinocchio系統(tǒng)創(chuàng)造性地提出了骨架嵌入的方法。在自動角色動畫方面，骨架嵌入比骨架提取要好的原因是對于復雜骨架的角色，骨架提取可能會產(chǎn)生不同的拓撲結(jié)構(gòu)，這就讓使用者很難將原來有的骨架運動數(shù)據(jù)運用到其中來。雖然可以通過附屬肢體模板來鑒別復雜的附屬肢體，但是由于拓撲結(jié)構(gòu)的復雜性，自動生成時也會產(chǎn)生各種不同的誤差。骨架嵌入相對于骨架提取的另一個優(yōu)勢就是它能夠在骨架中定義角色所需要的很多的結(jié)構(gòu)信息，這是在提取的純幾何骨架圖中難以得到的。
幾乎所有的網(wǎng)格變形技術(shù)，無論是基于表面的還是基于體積的，都可以用來作為基于骨架運動動畫中的對表面進行蒙皮。④⑤不幸的是，到目前為止，這些方法都不能實現(xiàn)實時的動畫。Baran等的線性混合蒙皮（LBS）具有簡單高效并且能夠利用GPU進行運算，并可以根據(jù)骨架進行子空間變形等優(yōu)點。雖然在質(zhì)量上的不能夠達到很好的效果，但是它仍然成為在實踐應(yīng)用中最常用的方法。所以我們的系統(tǒng)采用該方法。⑥
二、原型系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計過程
對于輸入的三維角色模型，我們首先嵌入骨架，然后通過定義骨骼運動對表面網(wǎng)格上每個頂點的變化的影響權(quán)值，將表面皮膚依附在骨骼上。對于不同的角色，我們建立不同的罰函數(shù)去懲罰那些我們不期望的骨架嵌入方式。基于樣本用支持向量機的方法求得最大邊緣解，然后對不同罰函數(shù)賦予不同的權(quán)值。用人工智能中A*啟發(fā)式的方法在指數(shù)級的搜索空間里加速尋找最優(yōu)的骨架嵌入方式。在蒙皮階段用熱擴散方程的方法去計算骨架運動時每一塊骨骼對表面網(wǎng)格上頂點的影響權(quán)值。據(jù)骨架的變化情況，插值計算出骨架的“蒙皮”模型的各個頂點的位置變化。對于某個特定骨骼，“蒙皮”模型的頂點變換矩陣＝初始姿勢的變換矩陣的逆×姿勢變換后的矩陣。另外還要考慮到一個頂點可能受多個骨骼運動的共同影響。
1.骨架嵌入
由于骨架嵌入需要將骨架重新定義大小和定位使得它能夠正確的嵌入到模型當中，所以它能公式化為一個優(yōu)化的過程：計算關(guān)節(jié)點的位置和朝向使它能夠更好的適合于給定的模型。但是這個優(yōu)化是一個三維空間的問題，所以連續(xù)優(yōu)化的方法是不可行的。因此可以建立一個用頂點表示潛在關(guān)節(jié)點，用邊表示獨立的骨骼的圖來簡化優(yōu)化問題。建立這樣一個圖是具有一定挑戰(zhàn)的，因為我們可以用未知數(shù)量的頂點和邊來表示相同模型的關(guān)節(jié)和骨架。我們在近似模型垂直等分的平面上建立中軸面，并且建立圓心在中軸面上的圓的一個特定的集合，將這些圖的圓心連接起來形成一個圖。然后使用自定義的離散的罰函數(shù)來最優(yōu)化的骨架嵌入這個圖。為了幫助優(yōu)化，在給定的骨架中可以包括一些關(guān)節(jié)點的額外的信息。比如說對稱的部位應(yīng)該以相同的名稱命名，又比如如果一個關(guān)節(jié)被命名為腳，那么就表示它應(yīng)該事在模型中位置最低的一個關(guān)節(jié)。由于定義的罰函數(shù)是獨立于具體的模型的，所以并沒有減弱它的通用性。
2.簡化骨架
前面的步驟建立了幾何圖G=(V,E)來表示骨架，我們需要將它嵌入到我們給定的骨架當中。給定骨架原先是以有s個節(jié)點的樹的形式給出(在一般人形的骨架上會取s=18)，但是如果這s個節(jié)點沒有經(jīng)過簡化，嵌入的優(yōu)化過程是很難處理的。因此我們需要一個簡單的骨架，所以在嵌入骨架之前，需要將骨架簡化。所有的自由度為2的關(guān)節(jié)都將被除去(比如說膝關(guān)節(jié)）,關(guān)節(jié)兩端的骨骼塊被連在一起。簡化后的骨架將會只有r個連接點。那么骨架嵌入以后缺少某些必要關(guān)節(jié)的骨架怎么讓角色動起來呢？我們根據(jù)未簡化骨架上關(guān)節(jié)在整條邊上的比例，重新計算出該關(guān)節(jié)在簡化骨架上的位置，然后插入到骨架中。在我們的系統(tǒng)中，簡化的骨架中r＝7。簡化后的結(jié)果就是我們可以將簡化的骨架嵌入到系統(tǒng)中以最小化罰函數(shù)懲罰的對象。否則這樣的工作是很難實現(xiàn)的。
3.離散的嵌入骨架和優(yōu)化
一般不可能計算離散的嵌入方式時使罰函數(shù)最小，因為嵌入的數(shù)量是指數(shù)級的。但是可以用類似分支定界的方法在問題的解空間樹T上搜索問題解。我們使用這樣一種方法：首先根據(jù)部分嵌入的下界估計保存優(yōu)先級隊列。然后在每一步，取出在隊列中最好的部分嵌入，將它展開，與下一個關(guān)節(jié)進行計算，然后將結(jié)果保存在隊列中。所以，第一個被完整展開的嵌入就是最好的嵌入。為了加速算法并且盡可能少的占用內(nèi)存，如果部分嵌入有一個很高的下界，那么它將被立即拒絕并不在嵌入到隊列中。雖然這種算法在最壞的情況下依然是指數(shù)級的，但是在我們測試實際情況它都是很快的。
在骨架嵌入前將骨架進行了簡化，省略了很多的關(guān)節(jié)，比如說膝關(guān)節(jié)，但簡單骨架嵌入以后，要讓角色真正的動起來，還是需要重新插入這些關(guān)節(jié)。在這里可以通過按比列分割骨架圖中路徑最短的邊來得到。我們希望嵌入后的骨架能夠很好的滿足角色的形態(tài)比列，但是，有時候骨架并不能很好的適應(yīng)我們的角色。同時，一些小的被忽略的骨骼塊并沒有被賦予正確的朝向。骨架優(yōu)化的過程就是為了解決這些問題的提出的。
4.蒙皮
我們的角色和嵌入的骨架在將皮膚依附到骨架上之前是沒有任何關(guān)聯(lián)的。骨架并不能夠驅(qū)動角色運動。因此我們需要指定骨架運動與角色表面網(wǎng)格變化之間的聯(lián)系。雖然在這里我們可以用很多的網(wǎng)格編輯技術(shù)來進行網(wǎng)格變形，但是我們選擇標準的LBS方法：假設(shè)表示網(wǎng)格頂點j的坐標，表示第i塊骨骼的變形矩陣，表示第i塊骨骼對第j個網(wǎng)格頂點的變形權(quán)值。LBS把j變形后的位置表示為。我們的目標就是找到每一塊骨骼變化對所有頂點的影響權(quán)值。我們所期望權(quán)值有以下幾個特性：首先它應(yīng)該與網(wǎng)格的大小無關(guān)，其次權(quán)值的變化應(yīng)該平滑，最后關(guān)節(jié)間兩塊骨骼的移動寬度必須與關(guān)節(jié)到表面網(wǎng)格的距離成一定的比例。即使有一個方案能夠得到權(quán)值使得骨骼能夠滿足這些特性，但是它們很可能失敗因為他們忽略了角色的的幾何學特性。作為代替，我們用熱平衡原理來尋找權(quán)值。假設(shè)我們把角色的體積認為是一個不占容積的熱導體，然后我們強迫骨骼i的溫度為1，而其他骨骼的溫度為0。當熱平衡以后，我們就可以把表面上每個頂點的溫度值作為該骨骼對它影響的權(quán)值。
三、實驗結(jié)果
盼盼動畫系統(tǒng)設(shè)計時主要依照三個標準：①廣泛性。適應(yīng)于盡可能多的模型。對一些結(jié)構(gòu)比較特殊，或者會產(chǎn)生歧義的模型能夠盡可能的正確嵌入骨架。②質(zhì)量。關(guān)鍵在于蒙皮的技術(shù)，讓表面皮膚能根據(jù)骨架運動驅(qū)動正確的位和形變，以期與視頻游戲中的模型相媲美。③性能。運行在大多數(shù)的家用計算機上。在盼盼動畫系統(tǒng)里對采用的模型進行了一些簡單的限制：模型必須是全封閉的，并且是以最自然的姿勢站立，這樣能大幅度的提高骨架嵌入的準確性。當然模型需要是一個有四肢能被嵌入人體骨架的。
圖3為盼盼三維角色動畫系統(tǒng)的一張截圖畫面。系統(tǒng)主要包括模型選取、BVH運動數(shù)據(jù)選取、運行、視圖操作、工具條等功能。該系統(tǒng)的運行環(huán)境為英特爾酷睿雙核CPU，主頻為1.73Mhz，內(nèi)存為1GB。因為盼盼動畫系統(tǒng)是單線程的，所以雙核的CPU幾乎沒有什么影響。測試發(fā)現(xiàn)，計算的主要消耗花費在分離過程中距離場的計算上。
4、展望
雖然盼盼動畫系統(tǒng)在人體動畫領(lǐng)域取得了一定的進展，但是它依然存在著不足，限制著它的應(yīng)用范圍。在技術(shù)方面，建立骨架圖的時候可以用橢圓來建立初始骨架圖。在應(yīng)用方面，首先它的蒙皮質(zhì)量在某些地方還可以改進，可以通過在骨架上自動蒙皮的技術(shù)來提高質(zhì)量；其次，它的骨架中的關(guān)節(jié)與一般人體的關(guān)節(jié)有出入，不能由一般人體骨架運動的數(shù)據(jù)來驅(qū)動，這樣就不能很好地利用網(wǎng)絡(luò)上大量的表現(xiàn)復雜運動的運動數(shù)據(jù)。另外，盼盼動畫系統(tǒng)依然不能夠表現(xiàn)手部動畫、臉部動畫這些需要細節(jié)的動作。如果能在后期中加入這些方面的應(yīng)用，一定能夠得到更為廣泛的應(yīng)用，并且大大減少人體動畫開發(fā)的整個周期。
注釋
①LiuP,WuF,MaW,LiangR,OuhyoungM,“Automaticanimationskeletonusingrepulsiveforcefield”,Proc.ofPacificGraphics’2003,pp.309-413.
②TeichmannM,TellerS.“Assistedarticulationofclosedpolygonalmodels.”Proc.ofComputerAnimationandSimulation’98,pp.87-102.
③KatzS,TalA,“Hierarchicalmeshdecompositionusingfuzzyclusteringandcuts”,ACMTransactionsonGraphics,2003,22(3):954-961.
④WadeL.Automatedgenerationofcontrolskeletonsforuseinanimation.PhDthesis,TheOhioStateUniversity,2000.
⑤BaranI,Popovi?J,“Automaticriggingandanimationof3Dcharacters”,ACMTransactionsonGraphics,2007,26(3):72.
⑥KryP,JamesD,PaiD,“EigenSkin:Realtimelargedeformationcharacterskinninginhardware”,Proc.ofSymposiumonComputerAnimation(SCA)’2003,pp.153-160.
水利工程建設(shè)是一項復雜的系統(tǒng)工程，設(shè)計周期長、投資大、主體結(jié)構(gòu)復雜，具有標準化程度低、協(xié)同配合要求高等特點，并且專業(yè)涉及面廣，包括測繪、地質(zhì)、土木、建筑、機械、給排水等多個專業(yè)，各專業(yè)之間存在著相互聯(lián)系又相互制約的關(guān)系，且各專業(yè)的二維圖紙表達抽象，其他專業(yè)參照非本專業(yè)圖紙較難理解。因此，在水利工程展示中采用三維動畫表達設(shè)計意圖具有以下3點現(xiàn)實意義：
1）清晰展示工程建筑物主體結(jié)構(gòu)
三維動畫可從多視角將工程建筑的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、布置準確地表達出來，在模型基礎(chǔ)上，能夠任意觀察壩工、廠房等專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)。相較于用工程圖紙加上說明的表達形式，更能直觀地讓人感受到工程建筑的形態(tài)，突破了二維的局限性。
2）明確展示各專業(yè)的設(shè)備布置
水利工程廠房專業(yè)中布置了電氣、暖通、水機等各專業(yè)設(shè)備，一般二維展示只能根據(jù)各個專業(yè)的相關(guān)圖紙作基本位置的介紹，通過數(shù)字標高識別各設(shè)備布置的高程。通過三維動畫展示，能清楚地表達各個專業(yè)在真實場景中相互交錯的關(guān)系，一些本身具有運動工作性質(zhì)的設(shè)備，還能模擬其工作過程并真實地表達出來。
3）直觀展示水利樞紐的工作原理及施工過程
通常為了說明重要的技術(shù)點，用簡單的、示意性的平面圖形來反映復雜的原理過程，不容易表達清楚三維空間上的真實內(nèi)容，而且還要求工作人員具備良好的抽象理解能力和很強的專業(yè)知識。用三維動畫表現(xiàn)動態(tài)的水利樞紐、展示水利工程的工作原理及施工過程等則非常直觀而清晰，也是對重點工程項目技術(shù)、工藝闡釋的深化和重要延伸。
2.三維動畫制作流程
三維動畫借助計算機對所表現(xiàn)對象的形狀、尺寸建立模型以及場景，為模型賦予特定材質(zhì)，設(shè)置模擬燈光，再根據(jù)要求設(shè)定模型的運動軌跡、虛擬攝影機的運動和其他動畫參數(shù)，通過計算機的自動運算生成一組靜態(tài)圖片，將這些靜態(tài)圖像高速播放，從而產(chǎn)生動態(tài)效果，之后添加字幕、圖像、音頻等效果，最后得到工程演示動畫，。實現(xiàn)三維動畫流程的Bentley軟件模塊主要有Architecture、Structural、GEOPAK、MicroStation的渲染模塊以及后期處理軟件AfterEffects等，可根據(jù)需要，結(jié)合各軟件的優(yōu)勢綜合利用。
2.1模型的建造
基于筆者所在單位三維可視化協(xié)同設(shè)計平臺，利用MicroStation基礎(chǔ)軟件和包括測繪、地質(zhì)、建筑、結(jié)構(gòu)、管路、電氣、暖通、給排水、校審和全生命周期數(shù)據(jù)管理等涵蓋水電設(shè)計所有專業(yè)的專業(yè)模塊的強大功能，各個專業(yè)能夠同時進行模型建造并實時協(xié)同。相較于傳統(tǒng)建模軟件，如Sketchup、3DMAX等更能精準、快速地完成模型建造。利用MicroStation軟件的優(yōu)勢，最終能得到尺寸精確、細致、仿真度極高的壩區(qū)地形、擋水建筑物、通航建筑物、地下廠房模型、施工場地、公路等工程模型。
2.2材質(zhì)及燈光的選擇
材質(zhì)的處理，可在MicroStation中的渲染模塊用軟件自帶的材質(zhì)，也可根據(jù)需求，替換任意其他材質(zhì)，操作簡單便捷。三維動畫與水利工程建筑物相關(guān)的材質(zhì)種類不多，主要有混凝土、鋼筋、石頭等。由于水工建筑物的結(jié)構(gòu)較為復雜，但真實場景中材質(zhì)的同一種色調(diào)在三維展示中運用略顯單調(diào)，并且難以清晰地表現(xiàn)建筑物各部分的銜接情況。為此，對同一種材質(zhì)也需收集多種顏色或紋理不同的樣本。燈光方面，可利用MicroStation中的渲染模塊功能可以模擬室內(nèi)、室外多種光源，表達形式也多樣化，如點光源、線光源、片面光源、太陽光源等。各專業(yè)結(jié)構(gòu)及布置情況展示的三維動畫對燈光的要求并不高，只需確保所展示的建筑物清晰可見，具有少量陰影即可。外部場景則需要對燈光的色彩、強度、衰減、陰影等方面進行詳細考慮，以達到仿真效果。
三維動畫的最大優(yōu)點，就是能夠多角度查看工程場景，在現(xiàn)實中無法拍攝的角度，在三維動畫中能輕松展現(xiàn)，只需在場景中設(shè)置好行進路徑，并設(shè)置相機位置及目標點位置。在水利工程建筑中，室內(nèi)展示受到建筑布局及結(jié)構(gòu)的影響，可能出現(xiàn)視角被遮蓋、行進過程中遇到專業(yè)設(shè)備阻攔等情況，為了能使建筑及專業(yè)設(shè)備能更專題研究Special Research好地被觀看，有時會根據(jù)場景需要，對建筑物進行剖切、隱藏墻體或半透明化處理以達到最佳的展示效果。
2.4渲染輸出及后期合成
渲染輸出時根據(jù)三維動畫場景的時間長短，單張圖片為一幀，以每秒25幀形成動態(tài)效果。MicroStation能進行渲染輸出連續(xù)的靜態(tài)圖片，渲染則由計算機自動操作。后期合成是將渲染輸出的圖片素材進行加工處理，添加文字、標注、顏色顯示框甚至聲音效果等，之后合成AVI、MOV等視頻格式的動畫，這一步驟主要在AfterEffects后期處理軟件及AdobePremiere視頻編輯軟件中完成。后期合成是水利工程三維動畫制作較為重要的一部分，能在三維動態(tài)展示的基礎(chǔ)上，添加更為清楚的解說及標識。
3.三維動畫在水利工程中的實際應(yīng)用
筆者所在單位根據(jù)勘測設(shè)計技術(shù)市場及業(yè)主的需求，于2010年底成立了數(shù)字工程中心，其中，三維室主要推廣三維可視化協(xié)同設(shè)計，以托巴水電站、蟠龍抽水蓄能電站等各水利工程項目為依托，在協(xié)同平臺上利用三維建模，成功地將工程項目從二維轉(zhuǎn)化為三維，模擬出真實、精確的現(xiàn)實工程。在此基礎(chǔ)上，將模型以三維動畫的形式展示出來，更直觀地闡述工程技術(shù)原理，促進科研開發(fā)與成果推廣工作水平進一步提升。
4.結(jié)語
經(jīng)過現(xiàn)下計算機軟硬件技術(shù)的不斷更新，有關(guān)三度空間內(nèi)部立體形象以及運動創(chuàng)作活動開始緊鑼密鼓地運作，其始終向外傳輸某種虛擬世界體系信息，設(shè)計主體的中心任務(wù)就是依照既定模型運動軌跡以及虛擬攝影器械進行異質(zhì)化動畫參數(shù)設(shè)定，最后配合方案指令賦予模型相關(guān)材質(zhì)并照上燈光；所有后期的激烈情節(jié)當然需要計算機自動調(diào)試完成。而動畫角色定義剛好就是整個藝術(shù)規(guī)劃體系中的特殊要訣，其秉承一系列夸張、擬人藝術(shù)表現(xiàn)手段進行可視形象搭設(shè)，動機標準其實就是賦予各個動畫角色比較特別的生命力、藝術(shù)感染效果。可以說，角色設(shè)計工作已經(jīng)成為整部影視作品中的主導元素，單位腳本都必須圍繞其實施科學掌控。尤其在創(chuàng)作前期階段，依據(jù)劇本延展條件審視，系統(tǒng)地整合各類視覺形象，使得設(shè)計師的核心價值觀能夠清楚得傳輸?shù)绞鼙娙巳褐小＿@部分想象、個性內(nèi)容基本源自于生活考究經(jīng)驗，能夠側(cè)面烘托人們的現(xiàn)實生活狀況與理想認知標準。優(yōu)秀的作品架構(gòu)內(nèi)部，角色形象以及性格特征會得到一定程度地放大化處理，設(shè)計主體長期維持童心狀態(tài)，盡可能地拓展創(chuàng)造力跟想象力。整個動畫中幾乎包攬萬象，其與電影一樣能夠刺激人們創(chuàng)作的火花，區(qū)別的是三維動畫中的角色大部分是為了迎合劇本需求被創(chuàng)造出來，透過形態(tài)比例、動作流程以及語言特征觀察，都或多或少隱藏著設(shè)計主體的性格特征。創(chuàng)作流程中，規(guī)劃人員有必要聯(lián)合故事時代背景以及內(nèi)容疏導格式進行角色設(shè)計，包括身高、服裝樣式、發(fā)型以及配件等；另外，影片整體藝術(shù)表現(xiàn)風格也將深入影響動畫造型結(jié)果，具化要素就是美術(shù)設(shè)計與動畫語言，總結(jié)為角色造型一直維持與動畫風格相輔相成的交互關(guān)系。
2三維動畫角色造型分類標準陳列
造型設(shè)計工作需要針對外在形體與潛在氣質(zhì)做出疊加改造，卡通賦予角色一種特別的造型基礎(chǔ)，使其能夠盡量規(guī)避生活中混亂認知跡象，充分彰顯獨到的藝術(shù)風格。所謂的角色設(shè)計類別基本呈現(xiàn)為：（1）擬人化造型。三維動畫場景之中大多采用擬人手法實施造型梳理。例如，《獅子王》中的辛巴、《海底總動員》中的尼莫等，因為孩子比較喜歡動物，涉及生命化、擬人化的處理結(jié)果將會令我們發(fā)現(xiàn)截然不同的世界奇景，這種夸張式工藝在動畫作品中可說是隨處可見。因此，擬人化造型調(diào)試工藝主要呈現(xiàn)以下細化特征：首先，外型要基本符合動植物顯性特征。其次，關(guān)于人化的手部、面部特寫要足夠精細，全面迎合人們正常的審美習慣。（2）寫意類造型。基本強調(diào)部分個性化特征顯著的角色造型，這類動畫作品基本被定義為藝術(shù)片，其造型處理結(jié)果不會出現(xiàn)過多要求，只要透過影片反映活動中能夠適當激發(fā)觀影人群的聯(lián)想思路便足以。其在造型設(shè)計工作上往往散發(fā)出一種隨意性色彩，但對于影片整體風格把握能效上的確精良。
3三維動畫角色造型設(shè)計的細化流程分析
（1）整體風格確認。針對動畫劇本內(nèi)部角色實施設(shè)計活動中，需要首先掌握內(nèi)容表述風格，異質(zhì)化類型動畫角色表現(xiàn)手段幾乎是天差地別的，必須保證設(shè)計過程中進行整體考察、驗證。（2）角色性格搭配。動畫里應(yīng)該全程傳遞著多角色交流的活躍氛圍，經(jīng)過細致化的對比、映襯能夠進一步彰顯動畫核心靈魂，針對這類性格特征做出有機鋪陳便對影片整體收視成果產(chǎn)生巨大影響。當然，除了在表演活動上，造型基本承攬全篇章疏通的職責，單純拿《亞瑟和他的迷你王國》為例，在迷你王國中的小矮人就在人們心中留下難以磨滅的印記，其對神幻王國探險的氣魄以及天真的童心都博得大眾的喜好。（3）從自然、傳統(tǒng)藝術(shù)資源中挖掘靈感。三維動畫角色設(shè)計本就該結(jié)合自然、人文情感環(huán)境實施長期調(diào)研，從中掌握無限的素材資料，經(jīng)過設(shè)計主體科學鑒定與提煉、挖掘之后，使得一些看似丑陋的事物也能變得活潑可愛。傳統(tǒng)藝術(shù)經(jīng)過長時期的錘煉已經(jīng)蘊藏著深厚的文化價值，針對其進行有機吸收、改造將為作品自身內(nèi)涵灌輸更多活力因子，不計較地域、民族差異特性，無論任何藝術(shù)審美觀念都將得到充分融合。因此，能夠使影視作品滲透出一種傳統(tǒng)繪畫氣息，引起更多愛好主體的審視。例如，中國傳統(tǒng)雕塑工藝具備豐厚的裝飾趣味，比較迎合我國民族個性和審美心理標準，我國在三維動畫角色定義上就應(yīng)該廣泛吸納更多傳統(tǒng)風格，使得材質(zhì)彰顯成果充斥著我們自己的角色韻味。（4）夸張與變形處理模式。在進行角色設(shè)計時我們一般要考慮所設(shè)計的角色主要特征在那里，這些特征往往是吸引觀眾的地方，抓住它并對它進行夸張強化處理，動態(tài)上亦是如此。實施夸張變形處理環(huán)節(jié)中應(yīng)該注意以下細節(jié)：首先，對形體要進行歸納，強化幾何形體。其次，注意對比，包括體量上的大小對比，細節(jié)的煩瑣與簡潔的對比等。最后，掌握好適度與整體協(xié)調(diào)，注意平衡。例如，在二維環(huán)境中一個碩大腦袋可能比較可愛，但將他放入三維中就顯得特別怪異，因為在三維中除了考慮形還應(yīng)該考慮到體積的因素。
4結(jié)語
【關(guān)鍵詞】三維動畫；創(chuàng)新型人才；大學教育；動畫市場
三維動畫教學研究的意義重大，第一，突破傳統(tǒng)三維動畫教育模式，健全和規(guī)范三維動畫課程教學的內(nèi)容，調(diào)整人才培養(yǎng)方案結(jié)構(gòu)，適合動畫市場人才需求。第二，創(chuàng)新教學方式及提高教學質(zhì)量，提高學生創(chuàng)新創(chuàng)作思維。第三，提高學生三維技能培養(yǎng)，把三維動畫項目引進課堂，讓學生提前接觸三維動畫公司項目運作。第四，拓寬學生就業(yè)面，提高學生自主團隊創(chuàng)業(yè)意識及藝術(shù)修養(yǎng)，同三維動畫市場所需人才接軌。第五，有助于提高動畫質(zhì)量，避免以數(shù)量占據(jù)質(zhì)量為主導。第六，有用于中國動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的學術(shù)研究參考。在國外，以亞洲國家韓國為例，各個高校在90年代末就開始實行動畫教育，在2000年達到更廣的推廣，并且三維動畫教育越來越受到關(guān)注，并且由國家出資支持一批優(yōu)秀教師出國深造以提高國內(nèi)三維動畫教育水平。至今，韓國境內(nèi)的大部分高校都設(shè)有三維動畫專業(yè)，并且形成產(chǎn)業(yè)與教學相結(jié)合的方式，讓學生不僅僅在課堂上學習，還結(jié)合外部實際的動畫項目，讓學生在實踐中掌握更為實用的動畫制作技巧，同時為學校的學科建設(shè)提供了資金來源和提高學科硬件建設(shè)提供基礎(chǔ)。本論文主要通過國內(nèi)外三維動畫高校教育及三維動畫市場方面進行分析，探索三維課程及人才培養(yǎng)方面的創(chuàng)新。
一、國內(nèi)外三維動畫教育現(xiàn)狀分析
(一)美國
20世紀80年代，美國開始探索運用計算機技術(shù)制作動畫。經(jīng)過一段時間的實驗性的探索，1995年，由迪士尼發(fā)行的三維動畫《玩具總動員》上映并獲得巨大的反響，則意味著三維動畫正式進入尋常人的生活。由此可見，軟件技術(shù)發(fā)展對于三維動畫發(fā)展的影響非常大。美國到現(xiàn)在為止都為世界頂級三維動畫強國的稱號，第一所三維動畫專業(yè)創(chuàng)建于1974年，當時主要是理工技術(shù)為基礎(chǔ)的軟件實力和動畫相結(jié)合的方式發(fā)展起來。1987年成立了真正意義上的三維動畫專業(yè)。這與他相對發(fā)達的軟件技術(shù)平臺的關(guān)系密不可分，除此之外，還有它創(chuàng)新自由的美術(shù)教育。在很多制作公司都設(shè)有專門的動畫培養(yǎng)基地，例如迪士尼公司就設(shè)有自己的美術(shù)學校，這位學員提供了豐富的鍛煉機會，同時耳濡目染，直接影響著學員的創(chuàng)作能力和技巧。并且很多大學的三維動畫專業(yè)，甚至整個動畫專業(yè)都積極和外界制作公司合作，形成學員與社會接軌，已工作人員返回學校再教育的雙向合作模式。這種交流不僅活躍了教學內(nèi)容，而且還為三維動畫事業(yè)輸送高質(zhì)量人才的同時不斷地提高著已有的創(chuàng)作水平。在教學內(nèi)容上，美國的三維動畫教育做到最大化專業(yè)細分，在某種意義上提高了教學質(zhì)量，學生通過專項的專業(yè)學習，提高了每個學生的專業(yè)素質(zhì)，也同時因為學生的專業(yè)性提高，影響著企業(yè)公司制作方面更加專業(yè)，制作水平更加完善。
(二)日韓
日本的動畫開始于第二次世界大戰(zhàn)以后。隨后，因為日本打開門戶吸收了大量的西方文化，動畫事業(yè)發(fā)展迅猛。日本的動畫教育發(fā)展與1975年，隨后設(shè)立了專門的動畫大學，代表大學有東京設(shè)計師學院，日本電子專門學校等。日本的動畫教育起步早，發(fā)展快之外，他的教育也有一定的獨特性。在日本的電子專門學校，日本工學院專門學校，東方學院專門學校電腦動畫得打大力支持的專門大學。根據(jù)時代的要求，日本的大學對于三維動畫學生的培養(yǎng)不僅僅受限于專業(yè)知識的教育，學生在學習期間也接受到電腦技術(shù)，二維多媒體動畫，繪畫，電影等知識的教育。韓國的電腦動畫始于1994年樸先水(音譯)導演的九尾狐。隨后比較著名的三維動畫有《波露露和他的朋友們》等一系列深受觀眾喜愛，并且形成產(chǎn)業(yè)鏈的三維動畫。韓國的大學里大多都設(shè)立了專門的三維動畫專業(yè)。很多大學生都是熱愛三維動畫而選擇這個專業(yè)，畢業(yè)設(shè)計風格化明顯。相比于美國三維動畫最初始于公司開設(shè)的學院，日本的三維動畫也是基于二維動畫基礎(chǔ)上而開設(shè)的，而韓國在三維動畫教育方面相對獨立較早有著很強的競爭力。韓國三維動畫教育方面主要尊重學生自我的學習目標的基礎(chǔ)上，設(shè)立專業(yè)的學習目標，帶領(lǐng)學生更好更快速地進入到專業(yè)學習中。這樣是教育或者學習過程，教師和學生，教育內(nèi)容等構(gòu)成要素間相互緊密的依存，發(fā)揮教育的最大作用。教學內(nèi)容上側(cè)重于學生的技術(shù)培養(yǎng)的同時注重藝術(shù)涵養(yǎng)的培養(yǎng)，通過多樣的教學內(nèi)容，讓學生自主選擇自己的專業(yè)方向的同時，老師作為輔佐，培養(yǎng)出了大批的藝術(shù)與技術(shù)兼?zhèn)涞膶W生。
(三)國內(nèi)三維動畫教育水平分析
早期的高校藝術(shù)教育培養(yǎng)高等人才的理論架構(gòu)中偏重對學生理論基礎(chǔ)和藝術(shù)修養(yǎng)的培養(yǎng)，其次是技能的培訓，結(jié)果高校學生畢業(yè)之后面臨相當大的困難:社會上的生產(chǎn)企業(yè)需要聘用的是立即能產(chǎn)生經(jīng)濟效益的工人，對于被聘用者的繼續(xù)學習和深入培養(yǎng)往往缺乏信心和足夠的物質(zhì)、人力支持，在對人才的二次開發(fā)上，不愿意投入過多的成本。這一矛盾的出現(xiàn)，促使社會上一批以社會辦學形式出現(xiàn)的培訓機構(gòu)如雨后春筍般不斷成長并壯大起來，但也只在某種程度上彌補了高校教育和社會生產(chǎn)實際需求間對于技術(shù)工種的空白，對于動畫藝術(shù)的發(fā)展并沒有多少貢獻，模式單一、缺乏想象力的教育模式顯然已不能滿足時代的需要。高校還在教育的硬件條件上不斷進行建設(shè)，從最早的配備拷貝臺、線拍系統(tǒng)，到建設(shè)專門的動畫軟件工作室、建設(shè)定格動畫拍攝間，再到錄音棚、后期、三維制作以及最近幾年對于三維動作捕捉系統(tǒng)、三維掃描系統(tǒng)等大型工作場所的投入，為三維動畫技術(shù)教育奠定了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。［1］隨著科技的發(fā)展，一般質(zhì)量和缺少創(chuàng)意、缺少藝術(shù)感的三維動畫已不能滿足觀眾對于高質(zhì)量、富逼真感和有視覺震撼力的動畫作品的強烈需要。因此中國政府繼續(xù)加大動漫產(chǎn)業(yè)的投入力度，國家“十二五”規(guī)劃中依然把動畫產(chǎn)業(yè)列為重點扶持產(chǎn)業(yè)。
二、國內(nèi)三維動畫市場需求分析
國內(nèi)三維動畫發(fā)展起步較晚，但是近年來隨著社會需求擴大，政府支持力度不斷擴大，市場也逐漸成熟起來，電影，電視及動漫游戲方面設(shè)計隊伍不斷壯大。例如動畫片《秦時明月》，運用了三維動畫技術(shù)，畫面效果表現(xiàn)優(yōu)秀，故事內(nèi)容設(shè)計完善等，受到不少觀眾的喜愛，也表現(xiàn)了國內(nèi)三維動畫創(chuàng)作的高水平。2016年出品的動畫電影《大魚海棠》利用三維技術(shù)和傳統(tǒng)二維結(jié)合的技法，設(shè)計制作，同樣得到了社會的廣泛好評。雖然我國比國外的三維動畫產(chǎn)業(yè)起步晚10年左右，但是在各種應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展迅猛。2015年，我國網(wǎng)絡(luò)游戲市場規(guī)模達到337億元，動畫產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大，因此動畫人才需求量不斷擴大。加上VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的推廣，更多三維動畫市場被打開，但是依然存在優(yōu)秀人才缺失的現(xiàn)象，曾經(jīng)市場上某企業(yè)給出月薪3萬的薪酬，但是還是沒有招到理想的人才。理想的三維動畫人才必須兼?zhèn)浼夹g(shù)與審美能力，并且對于現(xiàn)在就業(yè)越來越困難的經(jīng)濟現(xiàn)狀，鼓勵年輕人利用技術(shù)創(chuàng)業(yè)，因此掌握一些經(jīng)營管理能力對團隊建設(shè)及創(chuàng)業(yè)都有很大幫助。但是我國的教育一直在“全面”及“創(chuàng)新”方面有所缺失。對于市場上三維動畫人才需求的分析，大部分企業(yè)需要有創(chuàng)新和團隊意識，可以獨立思考及制作的人才，這就需要在教育過程中按照社會需求改變和創(chuàng)新教育方式及內(nèi)容，從而使學生更快適應(yīng)市場需求，并且為我國三維動畫應(yīng)用的各個領(lǐng)域創(chuàng)造價值。
三、結(jié)語
國內(nèi)三維動畫起步比較晚，但發(fā)展比較迅速。唯一不足的就是質(zhì)量很難跟上。全國各大高校在近十多年都相繼開設(shè)三維動畫專業(yè)，由于教學硬件、師資力量及人才培養(yǎng)定位很難跟上。造成培養(yǎng)出的學生與動畫市場所需的人才脫軌，我認為創(chuàng)新三維動畫教育可以從以下幾點出發(fā):首先，應(yīng)該通過聯(lián)合國外優(yōu)秀高校進行實地考察調(diào)研、國內(nèi)三維動畫市場調(diào)研及結(jié)合學校實際情況對三維動畫課程進行教學改革，融合國外動畫教育方式，可以通過引進國外優(yōu)秀三維動畫專業(yè)畢業(yè)人才或選送年輕的教師送到國外進行培訓。這樣可以吸取和借鑒國外優(yōu)秀教學方式代入三維動畫教學過程去，和國內(nèi)動畫教學實際情況相結(jié)合。其次，分析三維動畫行業(yè)及專業(yè)教學現(xiàn)狀，以實際教學和實際項目相結(jié)合，探求解決方法與途徑。尋找三維動畫教學中規(guī)范、系統(tǒng)、專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)體系;通過對三維動畫課程教學改革，以促進學生對三維動畫的重新認識，結(jié)合實際項目激發(fā)學生的求知欲，加強專業(yè)學習，以達到行業(yè)市場專業(yè)要求，為三維動畫行業(yè)市場規(guī)范化、系統(tǒng)化、專業(yè)化做出有力支撐，同時也擴大學生就業(yè)方向和創(chuàng)業(yè)途徑。同時我們要進一步的加大和動畫公司合作。把項目細分到專業(yè)中去，讓學生更好地把握理論和實踐的相結(jié)合。動畫項目從社會需求和學校實踐出發(fā)，以安師大新聞與傳播學院在校學生為例，將實際教學案例與實踐項目相結(jié)合，梳理新的三維動畫設(shè)計教學內(nèi)容、教學方式、教學效果表現(xiàn)及如何將動畫公司項目引入課堂。使學生能獲得規(guī)范、系統(tǒng)、專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)體系，積累經(jīng)驗不斷創(chuàng)新。這對相關(guān)高校三維動畫課程體系建設(shè)發(fā)展提供一個借鑒。
參考文獻:
【關(guān)鍵詞】科普教育；形象化；靈活性
中圖分類號：J954 文獻標志碼：A 文章編號：1007-0125（2015）12-0101-03
一、科普影片的傳播目的
“科普”一詞，應(yīng)源于1959年英國人查理斯?波西史諾《兩種文化與科學革命》的演講內(nèi)容，這是現(xiàn)代社會對于科普開始了解及重視的開端，在以人文社會為主流的時代，這一概念的提出也逐漸發(fā)掘了科學于社會發(fā)展和人民生活之間的重要聯(lián)系，因為科學所要普及的即是以人文為主的社會環(huán)境。更好的公民科學素養(yǎng)的養(yǎng)成與質(zhì)量的提升，是促進國家繁榮的重要因素，并可以提供更優(yōu)質(zhì)的社會決策和更高質(zhì)量的個人生活，提高廣大民眾的科學素養(yǎng)是對未來的投資。目前世界各國推廣科普教育的政策雖然各有不同，但是都對科普教育的推廣工作非常重視，且不乏積極發(fā)展的案例。在歐洲，大多數(shù)民眾都看好一般科學和技術(shù)所帶來的好處；根據(jù)美國相關(guān)機構(gòu)的研究顯示，超過百分之八十的美國民眾表示出對生活上具有普遍利益的科學知識有一定的興趣；在澳洲，大部分的民眾也認為，科學技術(shù)是改善生活的重要因素。
如何喚起學生對于科學知識的興趣與學習動力，是近年來科學教育最關(guān)注的議題之一。過去科普或科教領(lǐng)域的研究主要關(guān)注于學習效率的提升，或改變教學策略對成就表現(xiàn)的影響。然而，推廣科學教育的目的是提升學生對科學的學習興趣，有相關(guān)機構(gòu)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，觀眾在聽完科學知識講座后，自身在對科學知識的理解和對于相關(guān)知識的學習態(tài)度及學習興趣方面有明顯提升。科學教育因內(nèi)容議題廣泛，對于科學知識的學習效益研究、學習動機和科學素養(yǎng)等相關(guān)議題皆會產(chǎn)生積極影響。
學生在科學、科技知識課程中，能連結(jié)科學概念、理解與知識的相關(guān)應(yīng)用，甚至在課程結(jié)束后，會持續(xù)關(guān)注相關(guān)議題并統(tǒng)籌所學內(nèi)容，這就是科普影片所應(yīng)起到的作用。具體說來，注重科普影片的傳播可以達到以下的效果：
（一）大眾能肯定科學研究、科學方法、科學精神與其重要性，并能接受及推廣這些方法與價值；
（二）吸引更多民眾投入相關(guān)活動；
（三）促進專業(yè)與非專業(yè)領(lǐng)域的溝通了解，激發(fā)跨領(lǐng)域的新研究。
所以，科普影片的傳播目的不僅在于學習科學知識，更重要的是協(xié)助對科學的了解，并提升科普議題的關(guān)注與學習。科學知識是透過不斷辯證、收集數(shù)據(jù)并評估進而取得發(fā)展的，所以，借由科普影片輔助及整合科學知識內(nèi)容，有助于延續(xù)學生在科學領(lǐng)域的認識得到進一步發(fā)展。
二、三維動畫科普影片的優(yōu)劣勢比較
近些年來，隨著科技的不斷進步，科普影片的拍攝形式也由過去依靠相機、攝像機實景實地拍攝的單一拍攝方式，轉(zhuǎn)為利用計算機運算三維動畫仿真圖像的新型科普影片制作方式。那么，這種新型的科普影片拍攝方式相對于傳統(tǒng)拍攝方式，到底有哪些優(yōu)缺點呢？首先我們來探討優(yōu)點部分：第一，由于三維動畫完全采用電腦進行制作，在制作空間上可以節(jié)省許多，只要是能擺放電腦進行創(chuàng)作的地方都可以進行動畫制作；而其他的影片制作方式，不管是用拍攝方式還是用手繪方式，除了要有繪畫或是制作道具的場地，還需要有拍攝用的攝影棚等工作場所才可以進行制作。第二，利用三維動畫方式制作影片，具有高度的制作靈活性，如果有不滿意的鏡頭需要修改，只需在軟件中修改原有文件的相關(guān)參數(shù)即可，使得制作和修改過程變得相對簡單；而其他的影片制作方式，一旦出現(xiàn)某個環(huán)節(jié)的錯誤，可能就必須重做一次，好比實景拍攝的方式，只要有一個地方出錯，可能整個鏡頭就需要全部重拍，這會使得制作過程變得冗長、繁瑣且會消耗更多的資源，拍攝時間上也得不到很好的保證。第三，因為三維動畫能夠模擬生成復雜的環(huán)境場面，比起傳統(tǒng)手繪動畫能夠呈現(xiàn)更大的空間變化和更為逼真的視覺效果，而傳統(tǒng)的攝影機或顯微鏡拍攝的方式因為會受到環(huán)境、光線以及器材的影響，使得拍攝過程受到諸多限制，往往效果會不盡人意。隨著電腦硬件和軟件科技的不斷向前發(fā)展，三維動畫可以呈現(xiàn)出越來越多我們以往無法企及的視覺可能性，從而制作出更為逼真的影像效果。雖然這點有人認為未必更好，但是若純粹以技術(shù)層面來看確實是一種進步。第四，三維動畫制作方式能夠節(jié)省更多的制作成本，因為不需要大量的人力物力的介入，在資金有限的情況下，只要有一臺中等配置的電腦便能夠開始制作工作，而傳統(tǒng)拍攝方式除了要將畫面用相機或是攝影機拍攝下來，還要將拍攝素材送交后期剪輯以及合成部門進行畫面的后續(xù)處理，而現(xiàn)在這些步驟在三維動畫制作的流程里可以在同一臺電腦上完成。
在探討要三維動畫的優(yōu)點的同時，我們也應(yīng)注意到利用三維動畫方式制作科普影片也存在一些缺點和問題。第一，是所有利用電腦進行動畫制作的方式下普遍存在的問題，就是過度依賴電腦使得資料的保存方式限于電腦硬件之內(nèi)，一旦電腦硬件出現(xiàn)損毀，辛苦創(chuàng)作的數(shù)據(jù)資料很有可能一瞬間化為烏有。第二，也與過度依賴電腦有關(guān)。由于制作過程全部或大部分透過電腦完成，軟、硬件之間的配合就顯得尤為重要。一旦軟、硬件之間出現(xiàn)不兼容的情形便會出現(xiàn)制作過程的停滯。例如：當制作過程是由多人共同擔當，并非個人獨立制作時，一旦所用的制作軟件不相同或是版本不同的時候，就有可能出現(xiàn)文件無法相容，導致制作過程停滯的情況。尤其是多人參與制作時，這是經(jīng)常出現(xiàn)的、非常麻煩的問題。第三，是與電腦硬件配置情況有關(guān)。雖然理論上只要電腦能安裝三維動畫制作軟件，就可以進行影片的制作工作，但是實際制作中如果電腦硬件設(shè)施過于老舊，即便是軟件能夠安裝，也很難正常使用。這個問題也會影響到將來圖像的輸出以及最終影片的完成時間。硬件設(shè)備的落后，使得相對的圖像運算需要花費更多的時間去完成，這會直接導致影片制作效率低下和制作成本的增加。
三、生物三維動畫科普影片的特性與制作流程
傳統(tǒng)生物學教學影片注重知識化、通俗化和形象化，將艱深難懂的生物學知識和生物學技術(shù)普及給社會大眾。隨著時代的發(fā)展和生物學教學模式的轉(zhuǎn)變，新世紀的生物學科普影片除了要繼承傳統(tǒng)生物學科普影片的現(xiàn)有特征以外，還應(yīng)探索面臨的新形勢、新內(nèi)容和新問題，并以此指導生物學科普影片的創(chuàng)作工作。
隨著音視頻技術(shù)和媒體傳播方式的變遷，利用傳統(tǒng)方式拍攝制作的生物學科普影片從畫面效果到視頻內(nèi)容方面，已遠遠不能滿足當今人們對于生物科學知識學習的渴望。近年來，由于三維動畫技術(shù)的精確性、真實性和無限的可操作性，被廣泛應(yīng)用于影視、教育、軍事、娛樂等諸多領(lǐng)域。利用三維動畫仿真技術(shù)制作的影片能夠給人耳目一新的感覺，因此受到了眾多觀眾的歡迎。在國外，三維動畫仿真技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于生物學教學影片、科研及科普等多個領(lǐng)域。那么，國內(nèi)生物三維動畫科普影片的制作與發(fā)展現(xiàn)狀又是如何呢？針對這個問題，我們的科研小組做了一系列的調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：首先，盡管生物學研究領(lǐng)域特別是教學方面極度需要相當數(shù)量的三維生物學動畫科普片的片源，但是國內(nèi)卻沒有一家機構(gòu)能夠?qū)I(yè)從事此類影片的制作，制作流程和技術(shù)表現(xiàn)特質(zhì)的研究方面仍屬空白；其次，國內(nèi)目前對于生物學科普影片的制作方面，仍然大多以電子顯微鏡或相機拍攝到的真實圖片或視頻為主，因為現(xiàn)實攝制條件的限制和軟硬件方面的制約，這種傳統(tǒng)拍攝方式得到的影片效果往往不盡人意；最后，國內(nèi)現(xiàn)在三維生物學動畫科普片的來源，主要是依靠采購國外僅有的幾家相關(guān)制作機構(gòu)制作的片源，影片價格高居不下，內(nèi)容也不甚豐富，而且品質(zhì)良莠不齊。
通過以上的調(diào)查結(jié)果我們不難看出，目前我國生物科普影片的制作中在牢牢把握科學性的同時，必須考慮當今受眾的需要――只有觀眾喜聞樂見的科普影片形式才是“優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品”。三維動畫具備不受時空、結(jié)構(gòu)與尺度限制的特征，能以逼真的圖像表現(xiàn)無法實拍或者具有危險性的生物生活環(huán)境或身體內(nèi)部構(gòu)造，使用三維動畫技術(shù)能真實、清晰地展示想要表達的生物對象的每一個細節(jié)，可以在小規(guī)格時段內(nèi)模擬出實際發(fā)生過程漫長的生物研究過程，并可以突破物理屏障，深入對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行“拍攝”，也能夠輕松模擬在顯微鏡條件下難以拍攝到的對象外形和運動，適宜表現(xiàn)那些強調(diào)真實感、空間層次感的復雜研究題材，其制作修改靈活性較強，畫面質(zhì)量能得到很好地控制，以上特點使得三維動畫將成為今后一段時間生物科普影片表現(xiàn)的主要手段和趨勢。
生物三維動畫影片的制作過程依照制作團隊人員的數(shù)量和制作成本的不同會有一些差異，但是其整體的制作流程大體相同。本文以筆者制作影片的過程為例，大致將生物三維動畫科普影片的制作流程總結(jié)并劃分為：前期制作階段、動畫中期制作階段和后期合成階段等三大步驟。
（一）前期制作階段
這一階段主要將影片的構(gòu)思、文獻收集過程中的生物物種、生活習性和細胞結(jié)構(gòu)特點等資料，透過與生物科學專家的不斷溝通交流，取得科學層面上的建議與確認，并充分結(jié)合三維動畫制作的特點，由故事大綱延伸出完整的文字劇本及基本美術(shù)造型設(shè)計方案，包括整體畫面風格設(shè)計、生物造型設(shè)計、色彩氣氛設(shè)計等步驟，然后將細化的文字劇本給予鏡頭語言，制作成完整的畫面分鏡頭臺本，即完成影片的前期制作階段。
（二）動畫中期制作階段
這一環(huán)節(jié)主要將完整的前期美術(shù)設(shè)計方案依照設(shè)計完成的圖樣，進行諸如三維數(shù)字模型搭建、材質(zhì)貼圖、骨架綁定等工作，之后再進行生物角色的動畫設(shè)計、三維虛擬鏡頭運鏡、燈光、特效等方面的設(shè)定與測試，最后進行全片三維圖片序列素材的渲染輸出解算工作。
（三）后期合成階段
主要通過后期制作軟件完成圖片序列素材的剪輯與畫面效果調(diào)整處理工作，調(diào)整好畫面的節(jié)奏與色調(diào)，并對照畫面影像來制作影片中的全部字幕，最后將視頻進行完整輸出，得到最終成片。
以下便是筆者總結(jié)歸納的整個三維動畫科普影片的制作流程圖，如圖1所示：
盡管目前國外已經(jīng)有關(guān)于三維生物學動畫的制作案例，然而，這在我國生物學研究界的應(yīng)用至今仍然處在起步階段。研究三維動畫在現(xiàn)代生物學研究活動中的運用，能夠使三維動畫更好地服務(wù)于生物學研究和其他相關(guān)科研項目，為生物學科研與科普活動的發(fā)展帶來新的契機。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：交互式動畫；界面設(shè)計；應(yīng)用
中圖分類號：J218.7 文獻標識碼：A
文章編號：1005-5312（2012）17-0037-02
一、交互式動畫概述
（一）交互動畫概念
交互動畫是指在動畫作品播放時支持事件響應(yīng)和交互功能的一種動畫，也就是說，動畫播放時可以接受某種控制。這種控制可以是動畫播放者的某種操作，也可以是在動畫制作時預先準備的操作。這種交互性提供了觀眾參與和控制動畫播放內(nèi)容的手段，使觀眾由被動接受變?yōu)橹鲃舆x擇。交互設(shè)計就是設(shè)計使用者與產(chǎn)品交互的過程、方式等。具有互動性特征的媒介系統(tǒng)更易被使用者接受，更能給人以滿足感，更易學習與掌握，而且能夠增加合作感。不僅能明顯提高產(chǎn)品的友好性。使原本單調(diào)、生硬的信息傳遞系統(tǒng)的界面變的更加華麗,有親和力。更重要的是,可以增加信息傳遞效率，達到更好的信息推廣的效果。
（二）交互式動畫的特點
1、交互性。交互動畫的使用是一種人機交互的信息傳遞形式，受眾并不是被動地接受信息，而是主動地查找，因此設(shè)計更注重使用者的參與性，改變了受眾被動接受信息的情況。這種設(shè)計可以提高使用者的興趣，調(diào)動其積極性，符合現(xiàn)代信息的傳播理念。
2、集成性。交互式動畫與計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展有著極其緊密的關(guān)系，是技術(shù)和藝術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。具有文字、圖形、聲音、影像、動畫并茂的立體表現(xiàn)的集成性特點。它使視覺語言有了一個縱深地擴展，其信息傳遞的效果會比單純的圖片、文字要高出許多。
3、娛樂性。交互動畫參與設(shè)計使作品不再是單調(diào)的一個圖片或者文字的展示，豐富的視覺、聽覺、甚至是觸覺、味覺的整體調(diào)動，使整個設(shè)計氣氛活潑，擴展了使用者的想象力。帶來一種更令人愉悅的視聽感受，使娛樂性大大增強從而充分調(diào)動使用者主觀能動性。
4、準確性。對于交互動畫設(shè)計應(yīng)用來說，信息的準確傳達是交互動畫設(shè)計的基本原則，交互動畫設(shè)計是綜合多項技術(shù)的設(shè)計手段，可以綜合處理包括文字、圖像、視頻和聲音在內(nèi)的多種信號，實現(xiàn)視聽、圖、文的一體化。
（三）交互式動畫的實現(xiàn)方式
動畫的實現(xiàn)方式多種多樣，傳統(tǒng)手繪、三維制作、實物動畫、等等。除此之外一些網(wǎng)絡(luò)編輯軟件flash、dreamweaver、toombom都能根據(jù)需要來實現(xiàn)動畫效果。下面列舉下常用制作方式。
1、矢量動畫。許多網(wǎng)絡(luò)編輯軟件flash、dreamweaver、toombom都能根據(jù)需要實現(xiàn)動畫效果。其中以adobe 公司的軟件flash 制作的為最多。Flash是一個非常優(yōu)秀的矢量動畫制作軟件，是以數(shù)學公式而不是以記錄每個像素的色彩信息來處理圖像的，所以完成作品需要的內(nèi)存和存儲空間小很多，而且集成繪畫、動畫編輯、特效處理、音效處理等功能。制作的動畫具有短小精悍的特點，所以被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)頁動畫的設(shè)計中，以成為當前網(wǎng)頁動畫設(shè)計最為流行的軟件之一。
2、傳統(tǒng)二維手繪動畫。不同的制作手段會帶來不同的視覺效果，傳統(tǒng)手繪多以點陣圖的形式記錄畫面，擅長表現(xiàn)細膩的色彩豐富的畫面，更易于展現(xiàn)創(chuàng)作者的藝術(shù)風格。
3、三維動畫。成熟的三維動畫技術(shù)擅長從一種更為直觀、動態(tài)的方式多角度展示對象的功能、特性、結(jié)構(gòu)、組件等細節(jié)問題。三維動畫依賴CG技術(shù)通過電腦強大的運算能力來模擬現(xiàn)實，并滿足觀眾對三維動畫作品越來越高的視覺要求。模擬攝像機的強大功能又可以實現(xiàn)二維動畫難以達到的多機位、多角度的拍攝效果。
4、定格動畫。紙和毛筆、鉛筆、沙和粘土、鐵絲、各種我們身邊的材質(zhì)都可成為定格圖形動畫的創(chuàng)作素材。這種創(chuàng)作手段，采用實拍和制作相結(jié)合的手段，保留了傳統(tǒng)手工藝制作的粗糙感、親切感的定格動畫，不僅充滿質(zhì)樸的童趣意味，其技術(shù)特征更是展現(xiàn)出了動畫藝術(shù)最原始的魅力。
二、交互動畫在界面設(shè)計中的應(yīng)用
（一）交互式動畫參與界面設(shè)計的必要性。
20世紀70年代，美國未來學家阿爾文·托夫勒在《未來的沖擊》一書中明確提出“服務(wù)業(yè)最終會超過制造業(yè)，體驗生產(chǎn)又會超過服務(wù)業(yè)”的觀點。而“體驗經(jīng)濟”的提出，正是體現(xiàn)了人類文明程度的提高，如何滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求，提高互動式體驗是當今設(shè)計師的重要研究課題。
交互式動畫參與界面設(shè)計給使用者提供一種自助式的體驗，以一種更加自由、自然、友好、多渠道的信息傳播方式，通過參觀者的多種感官進行信息傳遞。在信息爆炸的今天，這種信息傳遞方式以其交互性、非線性、娛樂性、準確性等諸多人性化的特點迅速介入到設(shè)計領(lǐng)域中，構(gòu)建起人與人之間、人與產(chǎn)品之間、產(chǎn)品與產(chǎn)品之間、人與環(huán)境之間的交互網(wǎng)絡(luò)，增加了產(chǎn)品溝通的有效性。體現(xiàn)了設(shè)計以“人”為本的理念，圍繞著人的需要，滿足人的需求。
（二）案例分析
下面以筆者參與的2011年度河南省教育廳人文社會科學研究項目“現(xiàn)代多媒體技術(shù)在城市導向系統(tǒng)中的應(yīng)用”為例, 來分析交互動畫設(shè)計中的在界面設(shè)計中的思路與方法。
當前，隨著我省城市化發(fā)展進程的日益加快和城市空間的不斷擴張、城市道路狀況不斷翻新，使原本就不完整、不清晰的標識系統(tǒng)變得更加難以辨認：
1、標識不醒目。城市現(xiàn)有的道路標識大都相對簡陋甚至接近老化，許多信息都模糊難以辨認。
2、 標識不準確。由于道路的不斷翻新擴張，許多路段出現(xiàn)道路信息缺失，或者不完整的情況。
3、標識不系統(tǒng)。道路標識經(jīng)過長期不斷的變更，難免出現(xiàn)位置不統(tǒng)一、規(guī)格不統(tǒng)一、字體不統(tǒng)一等情況，甚至有些時候還會出現(xiàn)同一道路路口兩個或者多個不同道路信息。
由導向標識牌的不完善等現(xiàn)象，給生活和工作在城市中的人們帶來了許多出行的不便。并逐漸成為困擾諸多城市管理者的一大頑癥。如何通過交互式動畫的介入，完善視覺傳達因素在城市導向設(shè)計中的科學應(yīng)用，讓所有本地區(qū)的出行人員安全、準確的到達目的地的同時，高效、有序地引導人們在城市不同公共空間環(huán)境中自如的行動，就是本課題所要研究的目的和方向。
本項目以鄭州市金水區(qū)東部繁華地段為例，此路段包括酒店、學校、醫(yī)院、動物園、餐廳、大型超市、廣場、公交車站、長途車站等公共設(shè)施。經(jīng)項目組成員的討論，結(jié)合本項目實例，交互動畫的最終效果定位在以簡潔、清晰、親和力、易操作上。并最終選擇了以傳統(tǒng)手繪方式作為交互式動畫的主要表現(xiàn)形式。手繪的地圖既具有嚴謹性又具有藝術(shù)觀賞價值；交互式動畫畫面的筆觸感增加了導向系統(tǒng)的親和力；聲形并茂的動畫準確、高效的傳遞了道路信息；簡單、清晰的操作方式方便所有年齡和層次的人使用。在具體應(yīng)用上，主要包括以下幾種應(yīng)用：（1）查找某地點信息。例如：當使用者將鼠標點到花園路沃爾瑪超市時，便會有相應(yīng)窗口彈出此地點相關(guān)文字介紹和對應(yīng)的交互動畫（例如會出現(xiàn)超市購物車的小動畫，和收銀臺掃描貨品的聲音。）聲形并茂的展示該地點相關(guān)信息。（2）查找兩地之間行進路線。首先在界面上方搜索兩地之間行進路線，然后在對應(yīng)的窗口中選擇某種出行方式：步行、公交、自駕等。主界面便會出現(xiàn)一個可愛的卡通吉祥物（步行或者乘坐交通工具）帶領(lǐng)著使用者在地圖中尋找最正確和最便捷的行進路線。（3）查尋路況信息。當使用者搜索某路段信息時，界面上會以動態(tài)形式顯示該路段單、或者雙向、單個或者多個復雜道路以及連接這些道路的路口、紅綠燈以及現(xiàn)階段路況的擁堵情況等相關(guān)道路信息。在應(yīng)用上，除了交互式動畫本身所具備的優(yōu)越性以外。還能達到及時更新的目的。隨著城市不斷的發(fā)展，交通和道路狀況日漸復雜，除正常更新以外，修路、事故等狀況都可能會改變道路的通行信息。對于這種由網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一控制的城市導視系統(tǒng)，我們只需要在控制中心改變數(shù)據(jù)即可最快、最高效的進行實時更新。
復雜多變的社會需求對設(shè)計者提出了多方面的挑戰(zhàn)，社會的發(fā)展需要多學科的融合，交互動畫設(shè)計也將應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮出更大的作用。
本文為2011年度河南省教育廳人文社會科學研究項目“現(xiàn)代多媒體技術(shù)在城市導向系統(tǒng)中的應(yīng)用”（廳級項目）項目論文，項目編號：2011-GH-212。
參考文獻：
[關(guān)鍵詞]動畫模塊化教育模式Maya教學課改
常州工學院藝術(shù)設(shè)計學院開辦動畫專業(yè)已6年有余，由于Maya使用靈活、功能強大且行業(yè)中應(yīng)用廣泛，故我院動畫專業(yè)學生在軟件技能課上選擇了Maya，而筆者本人也一直在從事Maya的課程教學任務(wù)，回顧教學歷程，雖然碰到很多問題，但也取得了一定的經(jīng)驗，特別是本人依據(jù)MES模式設(shè)計的Maya軟件技能目標細分培養(yǎng)思路取得了一定成效，今天提出來與廣大同行共議。
1、模塊化教育模式在動畫專業(yè)人才培養(yǎng)中的考量
模塊化教育模式以“CBE”和“MES”兩種流派比較具有代表性。CBE（Competency Based Education，能力本位教育），主要以加拿大、美國等為代表。它是以知行能力為依據(jù)確定模塊，以從事某種職業(yè)應(yīng)當具備的認知能力和活動能力為主線，可稱之為“能力模塊”。該種模式非常類似于現(xiàn)在我國動畫專業(yè)人才培養(yǎng)模式的統(tǒng)稱，即在專業(yè)培養(yǎng)中以一個動畫從業(yè)者的角度出發(fā)，強調(diào)一個從事動畫行業(yè)的人所應(yīng)具備的比較綜合性的知識與技能。故CBE模式可以用來統(tǒng)籌動畫專業(yè)人才培養(yǎng)教學體系，也基于此我們在專業(yè)課程設(shè)置上從素描、色彩、劇本、創(chuàng)意、分鏡、動畫運動規(guī)律、軟件技能、動畫流程管理直至短片創(chuàng)作無所不包，其根源也是強調(diào)作為一個專業(yè)動畫從業(yè)人員所應(yīng)具備的各種綜合性知識和綜合技能，只有學生畢業(yè)后進入到動畫公司并從事相應(yīng)的崗位工作后，在這一特定工位上繼續(xù)提高，一般來講具有通識知識的學生在后續(xù)的專業(yè)發(fā)展上空間會更大，但其劣勢也是明顯的，即不能像以MES培訓出來的學生更容易進入崗位角色。
MES（Modules of Employable Skills，模塊式技能培訓），是20世紀70年代初由國際勞工組織研究開發(fā)出來的以現(xiàn)場教學為主，以技能培訓為核心的一種教學模式。它是以崗位任務(wù)為依據(jù)確定模塊，以從事某種職業(yè)的實際崗位工作的完成程序為主線，可稱之為“任務(wù)模塊”。 MES是從職業(yè)具體崗位工作規(guī)范出發(fā)，側(cè)重于職業(yè)崗位工作能力。該種模式類似于現(xiàn)在的影視動畫培訓公司的動畫人才培養(yǎng)模式，即從三維動畫制作流程的工位入手，以模型、材質(zhì)、動畫、渲染、特效、后期等為主要切入點，進行針對性的專門強化訓練。
兩種流派的共性是都強調(diào)實用性和能力化。其區(qū)別是CBE從職業(yè)普遍規(guī)律和需求出發(fā)，側(cè)重于職業(yè)基礎(chǔ)通用能力。而MES是從職業(yè)具體崗位工作規(guī)范出發(fā)，側(cè)重于職業(yè)崗位工作能力。
2、基于MES模式下的Maya軟件技能目標細分培養(yǎng)
由于Maya軟件本身在架構(gòu)上實行了模塊劃分，如Modeling（NURBS和 Polygon）、Animation、Dynamic、Rendering等，切換某一模塊會引起相應(yīng)的界面主題內(nèi)容的變化，另外在行業(yè)內(nèi)三維動畫制作也主要按照模型、材質(zhì)、動畫、特效、渲染等幾個主要流程來進行，并且在動畫公司的實際工位設(shè)置上也主要是基于模型、材質(zhì)、動畫、動力學等方式來進行，故我們以模塊式技能培訓（MES）方式來設(shè)置Maya軟件教學實訓內(nèi)容也是順理成章的事情。在具體的設(shè)置中主要是將四個模塊的內(nèi)容分配到兩個學期完成，在第一學期主要完成模型及材質(zhì)，在第二學期主要完成動畫及動力學，其中在兩個學期中會分別穿插一些輔助插件模塊的學習，如PanitEfects、Hair、nCloth等。
在具體的模塊化培養(yǎng)中則依據(jù)實際三維動畫公司中的相關(guān)制作工位對人員的要求細化培養(yǎng)目標，如以模型制作技能培養(yǎng)階段為例，首先按照三維動畫公司模型工位要求進行能力培養(yǎng)目標細分為道具、場景和角色三種類型的模型創(chuàng)建能力，如道具模型創(chuàng)建能力以賽車制作為典型代表，要求學生掌握工業(yè)產(chǎn)品模型的構(gòu)建方法，如圖1所示。
在場景模型制作中以室內(nèi)、室外兩種模型創(chuàng)建為代表，要求學生掌握如圖2和3所示的兩種模型的構(gòu)建方法。
在角色模型創(chuàng)建中要求學生掌握卡通、機器、人物和怪物四種類型角色的模型構(gòu)建方法，并力求造型準確，布線合理，課堂范例基本模型如圖4、圖5、圖6和圖7所示。
在其余的模塊化培養(yǎng)中則繼續(xù)參照動畫公司的相應(yīng)工位需求進行相應(yīng)的能力細分培養(yǎng)以求目標細化和知識點細化。在材質(zhì)貼圖階段則要求學生掌握如下知識點：Maya材質(zhì)工具節(jié)點；常用CG材質(zhì)調(diào)節(jié)方法：如玻璃、金屬、塑料、木頭、皮膚等；UV及復雜UV的展開方法；兩足和四足角色貼圖繪制；建筑貼圖繪制；燈光類型及投影類型；軟件渲染的設(shè)置；MentalRay渲染器的使用等。在動畫階段則要求學生掌握兩足或四足骨骼的創(chuàng)建方法，控制器的設(shè)定方法，蒙皮與權(quán)重的繪制方法；典型的兩足和四足的動畫調(diào)節(jié)方法；其間還需掌握攝像機動畫、變形動畫、路徑動畫及材質(zhì)動畫的設(shè)定技巧與方法，同時還需要掌握一些綁定插件的使用方法，如AdvancedSkelton等。在動力學階段則重點掌握剛體、粒子、柔體及流體的四種類型動力學動畫的實現(xiàn)機制及原理，并要求學生重點掌握表達式控制粒子狀態(tài)與形態(tài)的方法，其間穿插Hair、Fur和nCloth系統(tǒng)的使用及案例講解。
限于篇幅我們將動力學模塊粒子階段學習內(nèi)容呈現(xiàn)給讀者，粒子學習階段學生至少要完成射箭、奔跑的野獸、爆炸和掃射四個案例制作，以強化學生的表達式初步應(yīng)用能力，依次如圖8、9、10和11所示。
3、取得的教學成果、存在問題及課改的方向
基于MES模式下的Maya軟件技能目標細分培養(yǎng)方法在幾年的動畫專業(yè)人才培養(yǎng)中實踐下來取得了較好的成效。如優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計獲獎方面：周道信同學的三維畢業(yè)設(shè)計作品《蠟燭》獲得2009年校優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計二等獎；金媛媛同學的三維畢業(yè)設(shè)計短片《皮埃爾奇遇記》獲2011年校優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計二等獎，汪玲玲、薛科、莊靜三位同學三維畢業(yè)設(shè)計短片《三心二意》獲優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計團隊稱號等。競賽獲獎方面：《最后的常青藤》獲2009年常州市大學生動畫作品競賽一等獎；《蟲蟲精神》獲2009常州常州市大學生動畫作品競賽三等獎，設(shè)計短片《皮埃爾奇遇記》獲得2011年常州市大學生動畫作品競賽一等獎。在大學生社會實踐創(chuàng)新方面主要兩項：其中省級課題《2010上海世博會氣象組織館景觀規(guī)劃動畫設(shè)計》（已結(jié)題）和校級課題《上海虹橋機場GPS系統(tǒng)功能演示動畫制作》。而學生所從事的商業(yè)項目應(yīng)用則不再詳舉。圖12、圖13和圖14是省級課題《2010上海世博會氣象組織館景觀規(guī)劃動畫設(shè)計》中的有關(guān)場館生長、水汽噴射和彩虹顯現(xiàn)的特效動畫。
在Maya軟件技能教學取得一定成績的同時也遇到了很多問題，本人曾撰文進行過專門論述，請見論文《Maya課程教學問題探討》，發(fā)表于《電影評介》2011年第13期（7月上）。另外本人認為配套于Maya軟件技能類課程教學改革應(yīng)著重于以下幾個方面：
首先，學校應(yīng)設(shè)置合理的專業(yè)方向，在尊重學生興趣和能力的基礎(chǔ)上讓學生做出自己的選擇。Maya系統(tǒng)龐雜，內(nèi)容枯燥，并且隨著學習的深入，學生感覺越來越像學計算機，故Maya的學習是要憑著興趣、執(zhí)著和實力的，其學習周期也是以年為計的，但是我們要承認不是所有人都需要學習Maya的，Maya也不適合所有人。學生對于動畫創(chuàng)作方式和完成手段具有興趣趨向和選擇多樣的權(quán)利，基于此，學校應(yīng)首先在動畫本科教育的專業(yè)方向上設(shè)置合理的選項：如二維動畫、影視動畫、三維動畫、游戲設(shè)計等等。然后專業(yè)方向劃分時該給學生一次選擇的機會，這樣在充分尊重學生選擇的基礎(chǔ)上會使Maya軟件技能課程教學更順利展開，對于自愿選擇三維或影視特效方向等必須要學習Maya的學生能更好地發(fā)揮主觀能動性。有道是“知之者不如好知者，好之者不如樂之者”， 這樣在Maya軟件技能教學授課時能夠和學生興趣統(tǒng)一而不沖突，也避免了培養(yǎng)了一批人卻放任了一批人的尷尬，這樣學生在最后的短片創(chuàng)作以及畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)就不會發(fā)生退而求其次的現(xiàn)象，相信這樣會使Maya的課程教學走向一個比較正常的軌道。在這一點上我院動畫人才培養(yǎng)上已經(jīng)實現(xiàn)了專業(yè)細分：動畫、影視特效和游戲設(shè)計，但是本人認為在有些培養(yǎng)細節(jié)上還有可改進的余地。
其次，著眼于動畫人才培養(yǎng)的長流程、長過程來審視Maya軟件技能課程培養(yǎng)的切入點和時機。本人一直力主Maya及各類軟件技能課的單元制授課，但囿于各種因素而無法成功，但Maya軟件技能掌握的意義在于為動畫創(chuàng)造服務(wù)，本人認為課改的方向還可以從動畫專業(yè)課程的融合方面入手，如劇本創(chuàng)作、分鏡繪制、三維制作、后期制作及短片創(chuàng)作等課程進行融合，如本人現(xiàn)在進行的就是這樣的嘗試，在短片創(chuàng)作課程中讓學生延續(xù)其在劇本創(chuàng)作課程和分鏡繪制課程的最后課程結(jié)束時的考核作業(yè)，利用其在三維動畫基礎(chǔ)I和三維動畫基礎(chǔ)II中所學的Maya技能進行制作，這樣將Maya技能學習就延續(xù)了下來，并且可以在短片創(chuàng)作實踐中得到提升。將各個課程的獨立培養(yǎng)目標相結(jié)合來共同服務(wù)于動畫專業(yè)人才培養(yǎng)目標，這是任何一種專業(yè)方向課程體系設(shè)置的初衷，在一般情況下，畢業(yè)設(shè)計是唯一的檢測途徑，而如果我們在各專業(yè)課程開始階段就讓學生有一個心理準備：本次課程的結(jié)束將是下一個課程的開始，其結(jié)果是順聯(lián)的。這樣將會使學生在課程學習中目的更強。當然這種課程體系融合一般只局限于關(guān)聯(lián)度較高的專業(yè)課程，并且還需要不同授課老師之間的協(xié)調(diào)溝通。
最后，引入影視動畫公司的培訓機制和相關(guān)社會力量進行聯(lián)合培養(yǎng)。常虹先生曾將中國的動漫教育類型分為三種：綜合型、產(chǎn)業(yè)型和技能型三種。綜合型模式以北京電影學院、中央美院、中國美院等院校為代表，其目標是培養(yǎng)有獨立編導能力的學生。課程涉及繪畫、影視、音樂、電腦技術(shù)、文學基礎(chǔ)，注重綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。產(chǎn)業(yè)型模式以四川美術(shù)學院為代表，學生入校后進行選拔考試，成績好、能力強的學生直接進入企業(yè)實習、工作，參與動漫創(chuàng)作。那些沒能入選的學生則留下繼續(xù)學習。技能型教學模式是和綜合型模式相對應(yīng)，以院校中專、高職院校為主，主要為動漫企業(yè)培養(yǎng)技工[1]。如果進行匹配的化，我校的動畫專業(yè)學生應(yīng)以產(chǎn)業(yè)型為主，而部分民辦生源則應(yīng)以技能型教學為主。
本人越來越感受到動畫專業(yè)的人才培養(yǎng)單純靠一校之力是難以完成的，無論是綜合型，產(chǎn)業(yè)型或是技能型，都需要公司實踐或社會歷練來提升學生的實戰(zhàn)能力。荀子言：“聞之不若見之，見之不若知之，知之不若行之，學至于行而止矣。”動畫貴在實踐。合理、適時引入社會力量來分擔動畫專業(yè)人才培養(yǎng)的相關(guān)環(huán)節(jié)，比如軟件技能培養(yǎng)、短片創(chuàng)作、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)，可以很好地解決動畫學生知行統(tǒng)一的問題，從而避免學生產(chǎn)生眼高手低的自傲心里。基于此，四川美院影視動畫學院的“課程項目化，實驗實戰(zhàn)化，作品產(chǎn)品化”動畫專業(yè)實驗教學新體系的構(gòu)建與實踐取得了社會的廣泛認可。
4、結(jié)語
本文主要總結(jié)了本人在動畫軟件Maya技能教學中一些思考、嘗試和一些經(jīng)驗，并由此提出了相關(guān)課改的一些思路。軟件技能類課程教學在動畫專業(yè)課程課程體系中地位和作用是一個備受討論的議題，筆者還是贊同“簡單的學院式藝術(shù)教育與只注重軟件使用的企業(yè)式技術(shù)教育均不足以培養(yǎng)優(yōu)秀動漫人才”[2]。但是我們可以通過一些調(diào)整來促使我們的專業(yè)教學不斷趨向合理。當我們將動畫人才培養(yǎng)作為一個系統(tǒng)工程來分析的話，會發(fā)現(xiàn)藝術(shù)熏陶、技能培養(yǎng)、創(chuàng)意啟迪、人文素質(zhì)積淀等都是該系統(tǒng)中不可或缺的要素，故各個要素間的合理配合與有機互動才是我們動畫專業(yè)人才培養(yǎng)取得成功的關(guān)鍵。
基金項目
本論文得到常州工學院教改課題《軟件技能課程在動畫專業(yè)學生能力培養(yǎng)中的問題分析及對策研究——以Maya為例》項目資助；項目編號：J110943
參考文獻
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關(guān)鍵詞：MAXSript；勾線效果；暈染效果；合成效果；彩墨效果
中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 21-0000-03
近幾年是中國不平凡的幾年，“中國熱”現(xiàn)象持續(xù)升溫，中國特色動畫形式——水墨動畫經(jīng)歷輝煌、沉寂之后，以三維技術(shù)的形式再次吸引了大家的眼球。
傳統(tǒng)水墨動畫曾因難度大、耗時耗力而難以為繼，三維水墨技術(shù)將水墨動畫的難度一再降低，但水墨動畫并沒有普及，而水墨效果的模擬已經(jīng)成為制約水墨三維動畫發(fā)展的攔路虎。
水墨風格效果仿真的處理方式主要為兩類：一類是基于物理原理的模擬，另一類是基于圖像特征提取的模擬，以及再現(xiàn)。第1類方法的特點是繪制，以原畫繪制為主體，水墨效果以位圖為材質(zhì)基本元素，效果好，但缺點是非常耗時。第2類方法的特點是更加快速，但繪制效果不如前者逼真，且開發(fā)技術(shù)難度大。
從制作動畫的角度考慮：使用第1類方法需要大量原畫人員，且只能進行離線渲染；使用第2類方法渲染速度快，適合應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)游戲及動畫領(lǐng)域。
如何更好的擁有渲染速度快及技術(shù)難度低一點的水墨效果設(shè)計方法，是一個值得研究的問題。
1 MAXScript腳本開發(fā)技術(shù)
3ds Max作為國內(nèi)用戶最多的三維動畫設(shè)計軟件，大受用戶歡迎，然而其三維腳本插件技術(shù)卻鮮為人知。近幾年各高校動漫專業(yè)遍地開花，動漫學習者人數(shù)每年逐次增加，而知道或者聽說過MAXScript的卻寥寥無幾。對于熟悉3ds Max的人來說，腳本絕對可以帶給大家全新的理念。
1.1 藝術(shù)設(shè)計群體腳本開發(fā)技術(shù)分析
一部動畫片是否“好”，不在于其所使用的是什么技術(shù)，技術(shù)故事畫面和情節(jié)能否打動人才最關(guān)鍵。真正好的動畫片，靠的是故事本身的感染力和情感訴求與觀眾產(chǎn)生共鳴。作為其表達情感的一種方式，如何更好地利用現(xiàn)有技術(shù)來為展現(xiàn)畫面感染力服務(wù)，是設(shè)計者最關(guān)注的。動畫藝術(shù)設(shè)計者可以沒有很好的“高深”技術(shù)編程能力，但一定需要具備發(fā)現(xiàn)美、展現(xiàn)美的能力。因此，藝術(shù)設(shè)計者往往會將更多的精力用于后者的培養(yǎng)，應(yīng)用編程技術(shù)來開發(fā)作品的能力則一般較低。
而三維動畫或為了達到更真實更具美感的效果，或為了更快速而有效的完成某一特效，需要更多功能強大的應(yīng)用軟件或插件來實現(xiàn)。
然而CG設(shè)計行業(yè)的現(xiàn)狀是，插件設(shè)計者與一線的藝術(shù)作品設(shè)計者交集較少。尤其國內(nèi)，插件開發(fā)者一般從事圖形學和三維重建等的研究，而作品設(shè)計者一般是藝術(shù)設(shè)計專業(yè)人才[1]。如何將藝術(shù)創(chuàng)作和需求的插件設(shè)計結(jié)合起來，使基于插件開發(fā)的群體更好地把握所需特效的精髓，是需要解決的一大問題。
1.2 MAXScript腳本特征分析
MAXScript腳本語言最大的優(yōu)勢——易學易用。MAXScript非常適合沒有編程基礎(chǔ)的大眾用戶特別是藝術(shù)設(shè)計類用戶學習。因為它的語法格式和規(guī)則非常少。MAXScript腳本語言除了能把腳本做成工具欄的按鈕以外，還可以通過命令行窗口將用戶在3ds max用戶界面中的操作轉(zhuǎn)化為MAXScript腳本。
腳本語言必須具備的特點——功能強大。MAXScript語言具備一般程序語言的普遍特點，而且?guī)缀蹩梢詫崿F(xiàn)所有3ds max界面下的交互操作。MAXScript完全基于OpenGL以及VC核心制作，功能強大。如果能好好利用MAXScript，完全可以在3ds max里實現(xiàn)許多MAYA等工具的優(yōu)勢功能。
與國內(nèi)應(yīng)用最廣的三維動畫軟件3ds max——融合最好。MAXScript是3ds max內(nèi)置腳本語言，是3ds max軟件最好的表達式和插件編寫工具。MAXscript很好地融入到了3ds max用戶界面中，可以將腳本集成為程序面板、卷展欄、浮動窗口或者工具欄中的一個按鈕，也可以用來擴展或替代對象、修改器、材質(zhì)、貼圖、渲染效果和大氣效果的默認設(shè)置界面。
1.3 MAXScript腳本開發(fā)技術(shù)應(yīng)用
3ds max中的插件又稱作外掛濾鏡（Plug_in），3ds max允許用戶對軟件功能進行重新卡發(fā)，對軟件功能進行擴展和完善。因此，3ds max中已有的外掛濾鏡，大部分可以重新被擴展，或重新定義——在MAXScript腳本語言中這種能力被稱為“規(guī)劃移植”[2]。
MAXScript并不能對所有的插件進行新對象的擴展，部分插件類型限制只能對已有的插件進行功能性擴展，如本插件中需要用到的貼圖插件。還有個別插件類型暫時還被限制擴展。在編寫MAXScript插件時必須指定對應(yīng)的插件類型，才能調(diào)用該插件類型的相關(guān)屬性。
MAXScript腳本文件大致可分為3種類型：程序型腳本（.ms）、插件型腳本（.ms或.dlx）和宏腳本（.mcr）。
根據(jù)類型的不同，文件名和所使用的方式也有所不同。3ds max軟件本身提供了很多腳本范例，都可以直接使用，有些非常優(yōu)秀。另外，國外的一些腳本網(wǎng)站也提供了大量的免費或收費腳本。
3ds max腳本擴展名為*.ms，可以使用記事本來編輯腳本另保存為*.ms，3ds max內(nèi)置有一腳本編輯器，通常使用這種方式來編寫腳本。
MAXScript腳本語言因其語法格式和規(guī)則非常少，操作相對簡單，適合沒有編輯基礎(chǔ)的用戶。國外有不少免費學習網(wǎng)站，同時還有不少優(yōu)秀的免費插件開源，對于學習MAXScript腳本語言有較大的幫助。
2 基于MAXScript的水墨效果仿真
水墨筆觸的特點遵循了中國特色藝術(shù)特點，所謂“大音希聲，大象無形”，描述的是一種和自然融為一體的境界[3]。水墨筆觸就是一種墨水與宣紙融為一體，墨的濃淡、宣紙不同位置對墨水的吸收自然呈現(xiàn)，仿佛自然存在于宣紙上，沒有刻畫痕跡的特殊筆觸，對水墨筆觸的模擬難度是可想而知的。
ChineseMaterials水墨材質(zhì)插件是對水墨暈染[4]與勾線效果[3]的仿真設(shè)計。通過MAXScript腳本語言對3ds Max的標準材質(zhì)插件進行擴展，得到本插件。插件功能模塊如圖1。插件功能結(jié)構(gòu)表如表2。
由于兩部分功能是獨立存在的，所以，對造型的筆觸描述可以根據(jù)實際場景進行部分效果的模擬，如有些造型不需要勾線效果，只注重內(nèi)部墨水的自然暈開，就可以只應(yīng)用“暈染效果”功能直接設(shè)計對應(yīng)材質(zhì)。
3 仿真效果算法設(shè)計
ChinesePainter插件主要實現(xiàn)了對水墨筆觸的模擬，通過材質(zhì)實現(xiàn)模塊的“勾線效果”、“暈染效果”、“合成效果”、“彩墨效果”四個子模塊，實現(xiàn)了對水墨效果和彩墨效果的模擬。
3.1 “暈染效果”效果仿真
水墨材質(zhì)插件ChinesePainter 的“暈染效果”模塊是本插件的核心部分。主要用來調(diào)制水墨材質(zhì)的內(nèi)部墨水暈開的效果。具體設(shè)計算法如下：
Step1 設(shè)置材質(zhì)的不透明度貼圖為衰減貼圖。通過設(shè)置衰減貼圖的顏色、類型、衰減方向并調(diào)整混合曲線，得到衰減效果。
Step2 設(shè)置衰減貼圖1為漸變坡度貼圖。通過指定漸變坡度貼圖參數(shù)的標志1、2、3及漸變類型、噪波相關(guān)參數(shù)，得到漸變效果。
3.2 “勾線效果”效果仿真
“勾線效果”模塊主要用來模擬外部輪廓線。水墨動畫中也有不描繪外部輪廓的造型，所以“勾線效果”模塊為可選項。
本程序段的編寫具體對材質(zhì)進行的設(shè)置與“暈染效果”類似，不同之處在于參數(shù)值的變化。
3.3 “合成效果”效果仿真
“合成效果”部分主要實現(xiàn)“勾線效果”和“暈染效果”兩種效果的混合效果，用戶需要先設(shè)置“勾線效果”和“暈染效果”兩種材質(zhì)，通過“合成效果”按鈕指定合成材質(zhì)的基礎(chǔ)材質(zhì)為“勾線效果”材質(zhì)，再指定材質(zhì)1為“暈染效果”材質(zhì)，即可實現(xiàn)兩者的合成效果。
當然，在不同的用戶需求下，合成效果的使用情況會有所不同，對于不同動畫造型，可能出現(xiàn)部分使用合成效果，部分只取勾線效果或暈染效果一種效果的情況。因此，合成功能當根據(jù)實際情況使用。
3.4 “彩墨效果”仿真
“彩墨效果”部分主要實現(xiàn)用戶對彩色對象的設(shè)置需求，如水墨荷花中的荷花等，自然界的許多動植物都可以調(diào)制彩墨效果。
Step1設(shè)置材質(zhì)的不透明度貼圖為衰減貼圖。設(shè)置衰減貼圖的color1、color2和curve曲線，并指定衰減貼圖的map1為漸變坡度貼圖，實現(xiàn)衰減效果。
Step2 設(shè)置漸變坡度的漸變參數(shù)，如：flag1、2、3的位置和顏色，并設(shè)置漸變類型和對應(yīng)噪波參數(shù)，實現(xiàn)漸變效果。
4 實驗結(jié)果
本文使用上述方法，利用MAXScript設(shè)計了Chinese painter水墨材質(zhì)插件，對多個靜態(tài)造型進行測試，均達到較真實仿真水墨效果。為了驗證將其應(yīng)用于動畫、游戲及其他數(shù)字娛樂產(chǎn)業(yè)的可行性，而進行了實時動畫的制作。本文使用3ds max設(shè)計了一個簡單茶壺模型，對茶壺模型分別進行了三種水墨效果的渲染。并制作了一部水墨效果動畫短片，對其中的花朵應(yīng)用彩墨效果進行了渲染，渲染窗口大小為800*600（pixel），模型水墨效果仿真如圖4，其中圖4（a）為暈染效果仿真，圖4（b）為勾線效果仿真、圖4（c）為合成效果仿真，圖4（d）為彩墨效果仿真。
5 結(jié)束語
水墨動畫作為極具中國特色的動畫形式，在經(jīng)過三維技術(shù)重構(gòu)以后，以全新的形式再次吸引世界的眼球，然而三維水墨技術(shù)的開發(fā)難度大，本文提出一種基于MAXScript腳本的水墨材質(zhì)設(shè)計方法，操作簡單易學，并開發(fā)對應(yīng)的設(shè)計插件，可以快速自動生成默認的水墨效果，同時提供自定義模塊，供廣大藝術(shù)設(shè)計工作者參考使用。
參考文獻：
[1]何芳.基于GPU的3D水墨動畫技術(shù)研究[D].天津大學碩士學位論文.2008.
[2]王華.3ds MAXScript腳本語言完全學習手冊[M].北京：北京科海電子出版社.2006：755-759.
[3] 鮑海燕.從3DS MAX軟件到三位動畫產(chǎn)業(yè)[J].硅谷.2008，（24）：194-195.
[4] Bousseau A， kaplanM，Thollot J，et al.Interactive watercolor rendering with temporal coherence and abstraction[C]//Proceedings of the 4th International Symposium on Non-photprealistic Animation and Rendering.New York：ACM Press，2006：141-149.
[5] Luft T，Kobs F，Zinser W，et al.Watercolor illustrations of CAD data [C]//International Symposium on Computational Aesthetics in Graphics，Visualization and Imaging.Lisbon：Eurographics Association，2008：57-63
