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什么是三维动画?
发表时间:2018-04-04 00:00
三维动画又称3D动画,随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界,设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景,再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数,最后按要求为模型赋上特定的材质,并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算,生成最后的画面。 [1]
三维动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。由于其精确性、真实性和无限的可操作性,被广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等诸多领域。在影视广告制作方面,这项新技术能够给人耳目一新的感觉,因此受到了众多客户的欢迎。三维动画可以用于广告和电影电视剧的特效制作(如爆炸、烟雾、下雨、光效等)、特技(撞车、变形、虚幻场景或角色等)、广告产品展示、片头飞字等等。
国产三维动画代表作有《秦时明月》《玩具之家》《魔比斯环》《大圣归来》《侠岚》《画江湖》《熊出没》等
影视模型与渲染专业
本专业将通过对建模、材质、灯光、摄影、色彩、构图、MattePainting、解剖结构等知识的学习和研究,使学员在熟练掌握各种技术、提高艺术修养的同时,能够独立制作出影视级的模型与渲染作品,确保学员能够胜任动画公司、影视公司、次时代游戏公司的高端模型师、贴图师、灯光渲染师等岗位。在专项模型训练方面,主要强调各类专业模型的设计训练,包括道具、建筑、环境、场景、卡通角色、写实角色、动物角色等;专项贴图材质训练方面,将学习各类不同模型的UV展平技术、贴图纹理绘制、程序纹理设计、Mental Ray光照与渲染高级技术;综合运用Maya、ZBrush三维雕刻、Photoshop等,实现专业级别的影视场景与动画角色模型设计、游戏角色与场景设计。
数字角色动画专业
本专业主要是在Maya软件平台上进行角色动画的学习和训练。前期将全面围绕动画师所应具备的基础知识和基本动画理论展开,中期课程将结合前期所学的故事板、动画速写、动画表演、运动规律、动画法则等传统课程,对角色动作进行循序渐进的专业训练。此部分课程将以基础运动规律贯穿始终,包括:基础运动(物理的运动)、角色基础控制(走、跑、跳等)、角色动作设计(复杂的情绪表现)、角色表演技巧(人物性格表达、情绪表达)、表情动画、口型动画、多个角色混合表演等。后期课程主要学习影视特效电影中的仿真类角色动画和游戏动画,涉及动作捕捉数据的采集、修改和应用(包括人物和多足动物)。最后,毕业设计课将以就业标准来要求学员完成毕业作品。学员在这一阶段可以预先感受到行业的制作要求和工作气氛,对于即将毕业的学生是一次练兵。本课程不仅针对专业影视动画公司的动画师岗位,毕业合格的学员还可胜任影视特效电影的仿真动画、游戏开发中的游戏动画等,拥有更宽广的就业空间。
特效与合成
本专业主要是为电影与电视特效制作工业培养三维特效制作、后期合成人才。主要学习使用Maya、3ds Max等高端三维动画工具、Nuke等后期合成工具、Boujou/Match Move/SynthEyes三维跟踪合成工具、RealFlow高级流体系统、Mental Ray/RenderMan高级渲染系统等进行专业影视特效与后期合成的训练和学习。系统学习包括:三维建模、灯光材质、高级渲染、动画、粒子特效、刚体特效、流体特效、布料仿真、毛发仿真、烟火和建筑物崩塌、各种自然景观特效模拟(爆炸、崩裂、烟雾、星辰、光环、浪花、飓风、瀑布、沙尘等)、群集技术、后期胶片调色、抠像合成、变形特效、时间扭曲、实拍影像与三维场景的跟踪合成、全息仿真渲染、MEL脚本语言。就业方向为专业的影视特效制作公司、影视广告制作公司、影视动画片制作公司、影视后期合成公司、电视栏目制作公司等。

主要学习内容

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1、三维动画-素描基础
  主要学习物体的结构、光泽、高光、几何体的画法等,学习三维动画必须从认识物体开始学起,基础打好,后期学习会事半功倍
  2、三维动画-色彩构成
  主要学习色彩的基础知识、色彩搭配、色彩构成、水粉画的静物写生/临摹、平面构成的特种表现等,学色彩构成增加了学员设计的美感,为后期做影视打下坚实的基础。
  3、三维动画-PHOTOSHOP图像处理
  图像处理软件:基本操作的学习;熟练应用软件进行图形处理;影视背景后期制作方法。学习软件操作、工具与命令;学习PS在后期影视制作中的重要性。
  4、三维动画-AE三维动画制作
  对AE软件有一定的认识和了解,并能熟练掌握三维动画制作的技巧和技术应用,并可以独立的完成片头广告的制作以及影视的后期合成。
5、三维动画-3DMAX三维造型设计
  学习3D MAX的操作知识、技巧及在三维动画领域中的应用,并详细讲述多种有代表性3D动画的效果制作和LOGO、产品、机械等的设计和制作,学完后学员能通过该软件设计出三维动画效果以及产品的造型设计等。
  6、三维动画综合实战
  以素描和色彩构成为设计基础,运用PHOTOSHOP、3DMAX、AE三套软件综合运用,设计出比较复杂的影视片头广告、三维动画、公司/企业宣传片、机械的模拟运转等等!

就业

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(1)广告公司、影视公司、电视台、影视后期公
玩具总动员玩具总动员
司、各类制造业、服务业等各类企业从事影视特效工作。
(2)制片厂、电视剧制作中心等各类事业单位从事影片特效、影片剪辑等工作。
(3)影视公司,电视台,动画制作公司从事二维动画,三维动画制作等工作。
(4)电视台栏目制作人员。
(5)建筑咨询类公司从事建筑效果图,建筑动画的制作。

发展史

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其发展到目前为止可以分为3个阶段。
1995年至2000年是第一阶段,此阶段是三维动画的起步以及初步发展时期(1995年皮克斯的《玩具总动员》标志着动画进入三维时代)。在这一阶段,皮克斯/迪斯尼是三维动画影片市场上的主要玩家。
海底总动员海底总动员
2001年至2003年为第二阶段,此阶段是三维动画的迅猛发展时期。在这一阶段,三维动画从“一个人的游戏”变成了皮克斯和梦工厂的“两个人的撕咬”:你(梦工场)有怪物史瑞克,我(皮克斯)就开一家怪物公司;你(皮克斯)搞海底总动员,我(梦工场)就发动鲨鱼黑帮。
从2004年开始,三维动画影片步入其发展的第三阶段——全盛时期。在这一阶段,三维动画演变成了“多个人的游戏”:华纳兄弟电影公司推出圣诞气氛浓厚的《极地快车》;曾经成功推出《冰河世纪》的福克斯再次携手在三维动画领域与皮克斯、梦工场的PDI齐名的蓝天工作室,为人们带来《冰河世纪2》。至于梦工场,则制作了《怪物史瑞克3》,并且将《怪物史瑞克4》的制作也纳入了日程之中。
亚洲三维动画联盟机构——花鸦影动中国城,是这个行业的全球技术权威机构。帮助发展中国家三维产业成立的联盟机构。[3]

特点

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相对于实拍广告,三维动画广告有如下特点:
能够完成实拍不能完成的镜头
怪物史瑞克怪物史瑞克
制作不受天气季节等因素影响
对制作人员的技术要求较高
可修改性较强,质量要求更易受到控制实拍成本过高的镜头可通过三维动画实现以降低成本
实拍有危险性的镜头可通过三维动画完成
无法重现的镜头可通过三维动画来模拟完成
能够对所表现的产品起到美化作用
制作周期相对较长
三维动画广告的制作成本,与制作的复杂程度和所要求的真实程度成正比,并呈指数增长。
画面表现力没有摄影设备的物理限制,可以将三维动画虚拟世界中的摄影机看作是理想的电影摄影机,而制作人员相当于导演、摄影师、灯光师、美工、布景,其最终画面效果的好坏与否仅取决于制作人员的水平、经验和艺术修养,以及三维动画软件及硬件的技术局限。
三维动画技术虽然入门门槛较低,但要精通并熟练运用却需多年不懈的努力,同时还要随着软件的发展不断学习新的技术。它在所有影视广告制作形式中技术含量是最高的。由于三维动画技术技术的复杂性,最优秀的3D设计师也不大可能精通三维动画的所有方面。
三维动画制作是一件艺术和技术紧密结合的工作。在制作过程中,一方面要在技术上充分实现广告创意的要求,另一方面,还要在画面色调、构图、明暗、镜头设计组接、节奏把握等方面进行艺术的再创造。与平面设计相比,三维动画多了时间和空间的概念,它需要借鉴平面设计的一些法则,但更多是要按影视艺术的规律来进行创作。

应用领域

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随着计算机三维影像技术的不断发展,三维图形技术越来越被人们所看重。三维动画因为它比平面图更直观,更能给观赏者以身临其境的感觉,尤其适用于那些尚未实现或准备实施的项目,使观者提前领略实施后的精彩结果。
三维动画,从简单的几何体模型如一般产品展示、艺术品展示,到复杂的人物模型;三维动画从静态、单个的模型展示,到动态、复杂的场景如房产酒店三维动画、三维漫游、三维虚拟城市,角色动画。所有这一切,动画都能依靠强大的技术实力为您实现。
一、建筑领域
现阶段在中国,
3D技术在建筑领域得到了最广泛的应用:早期的建筑动画因为3D技术上的限制和创意制作上的单一,制作出的建筑动画就是简单的跑相机的建筑动画。随着3D技术的提升与创作手法的多元化,建筑动画从脚本创作到精良的模型制作,后期的电影剪辑手法,以及原创音乐音效,情感式的表现方法,制作出的建筑动画综合水准越来越高,建筑动画费用也比以前降低了许多。
二、规划领域
道路、桥梁、隧道、立交桥、街景、夜景、
景点、市政规划、城市规划、城市形象展示、数字化城市、虚拟城市、城市数字化工程、园区规划、场馆建设、机场、车站、公园、广场、报亭、邮局、银行、医院、数字校园建设、学校等动画制作。
三、动画制作
三维动画从简单的几何体模型到复杂的人物模型,单个的模型展示,到复杂的场景如道路、桥梁、隧道、市政、小区等线型工程和场地工程的景观设计表现的淋漓尽致。
四、园林领域
园林景观动画涉及景区宣传、
旅游景点开发、地形地貌表现,国家公园、森林公园、自然文化遗产保护、历史文化遗产记录,园区景观规划、场馆绿化、小区绿化、楼盘景观等动画表现制作。
园林景观3D动画是将园林规划建设方案,用3D动画表现的一种方案演示方式。其效果真实、立体、生动,是传统效果图所无法比拟的。园林景观动画将传统的规划方案,从纸上或沙盘上演变到了电脑中,真实还原了一个虚拟的园林景观。动画在三维技术制作大量植物模型上有了一定的技术突破和制作方法,使得用3D软件制作出的植物更加真实生动,动画在植物种类上也积累了大量的数据资料,使得园林景观植物动画如虎添翼。
五、产品演示
三维动画的主要作用就是用来模拟,通过动画的方式展示想要达到的预期效果。例如在数字城市建设中,在各个领域的应用是不同的,那么如何形象的向参观者介绍数字城市的成果呢?那就需要制作一个三维动画,通过动画的形式还原现实的情况,从而让参观者更加直观的了解这项技术的应用。
产品动画涉及:工业产品如汽车动画、
飞机动画、轮船动画、火车动画、舰艇动画、飞船动画;电子产品如手机动画、医疗器械动画、监测仪器仪表动画、治安防盗设备动画;机械产品动画如机械零部件动画、油田开采设备动画、钻井设备动画、发动机动画;产品生产过程动画如产品生产流程、生产工艺等三维动画制作。
六、模拟动画
模拟动画制作,通过动画模拟一切过程如制作生产过程、交通安全演示动画(模拟交通事故过程)、煤矿生产安全演示动画(模拟煤矿事故过程)、能源转换利用过程、水处理过程、水利生产输送过程、电力生产输送过程、矿产金属冶炼过程、化学反应过程、植物生长过程、施工过程等演示动画制作。
七、片头动画
片头动画创意制作,
如宣传片片头动画、游戏片头动画、电视片头动画、电影片头动画、节目片头动画、产品演示片头动画、广告片头动画等。
八、广告动画
动画广告是广告普遍采用的一种表现方式,动画广告中一些画面有的是纯动画的,也有实拍和动画结合的。在表现一些实拍无法完成的画面效果时,就要用到动画来完成或两者结合。如广告用的一些动态特效就是采用3D动画完成的,我们所看到的广告,从制作的角度看,几乎都或多或少地用到了动画。致力于三维数字技术在广告动画领域的应用和延伸,将最新的技术和最好的创意在广告中得到应用,各行各业广告传播将创造更多价值,数字时代的到来,将深刻地影响着广告的制作模式和广告发展趋势。
九、影视动画
影视三维动画涉及影视特效创意、前期拍摄、影视3D动画、特效后期合成、影视剧特效动画等。随着计算机在影视领域的延伸和制作软件的增加,三维数字影像技术扩展了影视拍摄的局限性,在视觉效果上弥补了拍摄的不足,在一定程度上电脑制作的费用远比实拍所产生的费用要低的多,同时为剧组因预算费用、外景地天气、季节变化而节省时间。在这里不得不提的是中国第一家影视动画公司环球数码,2000年开始投巨资发展中国影视动画事业,从影视动画人才培训,影片制作,院线播放硬件和发行三大方面发展,由环球数码投资的《魔比斯环》是一部国产全三维数字魔幻电影,中国三维电影史上投资最大、最重量级的史诗巨片,耗资超过1.3亿人民币,400多名动画师,历经5年精心打造而成的三维影视电影惊世之作。制作影视特效动画的计算机设备硬件均为3D制作人员专业有计算机、影视、美术、电影、音乐等。影视三维动画从简单的影视特效到复杂的影视三维场景都能表现的淋漓尽致。
十、角色动画
角色动画制作涉及:3D游戏角色动画、电影角色动画、广告角色动画、人物动画等。
电脑角色动画制作一般经以下步骤完成:
1. 根据创意剧本进行分镜头,绘制出画面分镜头运动,为三维制作做铺垫;
2. 在3D中建立故事的场景、角色、道具的简单模型;
3. 3D简单模型根据剧本和分镜故事板制作出3D故事板;
4. 角色模型、3D场景、3D道具模型在三维软件中进行模型的精确制作;
5. 根据剧本设计对3D模型进行色彩、
制作精美的《最终幻想》系列制作精美的《最终幻想》系列
纹理、质感等的设定工作;
6. 根据故事情节分析,对3D中需要动画的模型(主要为角色)进行动画前的一些动作设置;
7. 根据分镜故事板的镜头和时间给角色或其它需要活动的对象制作出每个镜头的表演动画;
8. 对动画场景进行灯光的设定来渲染气氛;
9. 动画特效设定;
10. 后期将配音、背景音乐、音效、字幕和动画一一匹配合成,最终成完整部角色动画片制作。
11、虚拟现实
虚拟现实,英文名为VirtualReality,简称VR技术,也称灵境技术或人工环境。应用于旅游、房地产、大厦、别墅公寓、写字楼、景点展示、观光游览、酒店饭店、宾馆餐饮、园林景观、公园展览展示、博物馆,地铁、机场、车站、码头等行业项目展示、宣传。虚拟现实的最大特点是用户可以与虚拟环境进行人机交互,将被动式观看变成更逼真地体验互动,应用在房地产领域的比如“售楼宝”。
360度实景、虚拟漫游技术已在网上看房、房产建筑动画片、虚拟楼盘电子楼书、虚拟现实演播室、虚拟现实舞台、虚拟场景、虚拟写字楼、虚拟营业厅、虚拟商业空间、三维虚拟选房、虚拟酒店、虚拟现实环境表现等诸多项目中采用。
根据实际制作流程,一个完整的影视类三维动画的制作总体上可分为前期制作、动画片段制作与后期合成三个部分。
1、前期制作
是指在使用计算机制作前,对动画片进行的规划与设计,主要包括:文学剧本创作、分镜头剧本创作、造型设计、场景设计。
文学剧本,是动画片的基础,要求将文字表述视觉化即剧本所描述的内容可以用画面来表现,不具备视觉特点的描述(如抽象的心理描述等)是禁止的。动画片的文学剧本形式多样,如神话、科幻、民间故事等,要求内容健康、积极向上、思路清晰、逻辑合理。
分镜头剧本,是把文字进一步视觉化的重要一步,是导演根据文学剧本进行的再创作,体现导演的创作设想和艺术风格,分镜头剧本的结构:图画+文字,表达的内容包括镜头的类别和运动、构图和光影、运动方式和时间、音乐与音效等。其中每个图画代表一个镜头,文字用于说明如镜头长度、人物台词及动作等内容。
造型设计,包括人物造型、动物造型、器物造型等设计,设计内容包括角色的外型设计与动作设计,造型设计的要求比较严格,包括标准造型、转面图、结构图、比例图、道具服装分解图等,通过角色的典型动作设计(如几幅带有情绪的角色动作体现角色的性格和典型动作),并且附以文字说明来实现。超越建筑多媒体提示造型可适当夸张、要突出角色特征,运动合乎规律。
场景设计,是整个动画片中景物和环境的来源,比较严谨的场景设计包括平面图、结构分解图、色彩气氛图等,通常用一幅图来表达。
2、片段制作
根据前期设计,在计算机中通过相关制作软件制作出动画片段,制作流程为建模、材质、灯光、动画、摄影机控制、渲染等,这是三维动画的制作特色。
建模,是动画师根据前期的造型设计,通过三维建模软件在计算机中绘制出角色模型。这是三维动画中很繁重的一项工作,需要出场的角色和场景中出现的物体都要建模。建模的灵魂是创意,核心是构思,源泉是美术素养。通常使用的软件有3DSMax、AutoCAD、Maya等。建模常见方式有:多边形建模——把复杂的模型用一个个小三角面或四边形组接在一起表示(放大后不光滑);样条曲线建模——用几条样条曲线共同定义一个光滑的曲面,特性是平滑过渡性,不会产生陡边或皱纹。因此非常适合有机物体或角色的建模和动画。细分建模——结合多边形建模与样条曲线建模的优点面开发的建模方式。建模不在于精确性,而在于艺术性,如《侏罗纪公园》中的恐龙模型。
材质贴图,材质即材料的质地,就是把模型赋予生动的表面特性,具体体现在物体的颜色、透明度、反光度、反光强度、自发光及粗糙程度等特性上。贴图是指把二维图片通过软件的计算贴到三维模型上,形成表面细节和结构。对具体的图片要贴到特定的位置,三维软件使用了贴图坐标的概念。一般有平面、柱体和球体等贴图方式,分别对应于不同的需求。模型的材质与贴图要与现实生活中的对象属性相一致。
灯光,目的是最大限度地模拟自然界的光线类型和人工光线类型。三维软件中的灯光一般有泛光灯(如太阳、蜡烛等四面发射光线的光源)和方向灯(如探照灯、电筒等有照明方向的光源)。灯光起着照明场景、投射阴影及增添氛围的作用。通常采用三光源设置法:一个主灯,一个补灯和一个背灯。主灯是基本光源,其亮度最高,主灯决定光线的方向,角色的阴影主要由主灯产生,通常放在正面的3/4处即角色正面左边或右面45度处。补灯的作用是柔和主灯产生的阴影,特别是面部区域,常放置在靠近摄影机的位置。背灯的作用是加强主体角色及显现其轮廓,使主体角色从背景中突显出来,背景灯通常放置在背面的3/4处。
摄影机控制,依照摄影原理在三维动画软件中使用摄影机工具,实现分镜头剧本设计的镜头效果。画面的稳定、流畅是使用摄影机的第一要素。摄影机功能只有情节需要才使用,不是任何时候都使用。摄像机的位置变化也能使画面产生动态效果。
动画,根据分镜头剧本与动作设计,运用已设计的造型在三维动画制作软件中制作出一个个动画片段。动作与画面的变化通过关键帧来实现,设定动画的主要画面为关键帧,关键帧之间的过渡由计算机来完成。三维软件大都将动画信息以动画曲线来表示。动画曲线的横轴是时间(帧),竖轴是动画值,可以从动画曲线上看出动画设置的快慢急缓、上下跳跃。如3DSMax的动画曲线编辑器。三维动画的动是一门技术,其中人物说话的口型变化、喜怒哀乐的表情、走路动作等,都要符合自然规律,制作要尽可能细腻、逼真,因此动画师要专门研究各种事物的运动规律。如果需要,可参考声音的变化来制作动画,如根据讲话的声音制作讲话的口型变化,使动作与声音协调。对于人的动作变化,系统提供了骨骼工具,通过蒙皮技术,将模型与骨骼绑定,易产生合乎人的运动规律的动作。
渲染,是指根据场景的设置、赋予物体的材质和贴图、灯光等,由程序绘出一幅完整的画面或一段动画。三维动画必须渲染才能输出,造型的最终目的是得到静态或动画效果图,而这些都需要渲染才能完成。渲染是由渲染器完成,渲染器有线扫描方式(Line-scan如3dsMAX内建的)、光线跟踪方式(Ray-tracing)以及辐射度渲染方式(Radiosity如Lightscape渲染软件)等,其渲染质量依次递增,但所需时间也相应增加。较好的渲染器有Softimage公司的MetalRay和皮克斯公司的RenderMan(Maya软件也支持RenderMan渲染输出)。通常输出为AVI类的视频文件。
3、后期合成
影视类三维动画的后期合成,主要是将之前所做的动画片段、声音等素材,按照分镜头剧本的设计,通过非线性编辑软件的编辑,最终生成动画影视文件。
三维动画的制作是以多媒体计算机为工具,综合文学、美工美学、动力学、电影艺术等多学科的产物。实际操作中要求多人合作,大胆创新、不断完善,紧密结合社会现实,反映人们的需求,倡导正义与和谐。
三维动画中的日景和夜景
很多人都看过三维动画,那么您知道什么是三维动画的日景和夜景吗?
三维动画影片中根据所要表现的时间不同分为:日景、黄昏和夜景。一般以日景为主,以夜景为辅。
三维动画影片中日景主要用来表现建筑、户型、园林景观等;而三维动画影片中夜景一般用来表现商业业态,部分园林景观,例如有特殊灯光效果的园林、水景、江景盘外围沿江风光带,外围车行线、在于渲染氛围,起到点睛作用。

发展趋势

最新的研究报告预测,未来两年内,游戏、动画行业人才缺口高达60万,“人才饥渴症”困惑着游戏、动画业。以月薪8000元的优厚条件却难找到合适的游戏、动画专才。优秀人才年薪10多万元甚至50万元。动画设计师设计师、3D多媒体艺术设计师、游戏动画设计师作为最令人羡慕的新兴职业,可以将自己的想象艺术造诣和技术结合起来,工作和兴趣结合在一起,成为很多年轻人羡慕的工作,到2008年,网络游戏市场规模将增长3倍,亚洲将是网络游戏最大的市场,其中,中国游戏市场的潜力被普遍看好。


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