三维动画基础：中期流程及分镜作用

2023-11-21 理论教育版权反馈

【摘要】：图1-21 根据角色设计图创建的模型三维动画项目中建模的任务通常根据类型场景来划分。装配环节没有统一的流程，要根据动画的具体要求来实现，同时也要考虑动画师的使用习惯。三维动画中的光源性质与传统的摄影布光非常接近。图1-27 灯光的作用思考与练习题1.分镜（故事板）在三维动画流程中的作用？

剪辑与合成统称为后期环节，这两个阶段处理的都是视频或序列帧图像。而为后期环节提供分层序列帧素材的是渲染环节（见图1-18）。渲染环节实际上是计算机通过算图技术，生成图片的过程。在渲染开始的时候，人类的工作基本上就结束了，而在这之前，我们的一切工作都是为了跟计算机“沟通”清楚，告诉计算机我们到底需要什么样的图像。正如前文所提到的，要想将图像的细节毫无歧义地表达清楚，人类的语言是做不到的。例如，我们要描述一种红色的时候，可以使用大红、朱红、嫣红、深红、水红、橘红、杏红、粉红、桃红、玫瑰红、玫瑰茜红、茜素深红、土红、铁锈红、浅珍珠红、壳黄红、橙红、浅粉红、鲑红、猩红、鲜红、枢机红、勃艮第酒红、灰玫红、杜鹃红、枣红、灼红、绯红、殷红、紫红、宝石红、晕红、幽红、银红等词，可是任何一个词都不能让两个人在看到它时想到同样的颜色。人们对“孙悟空”这个家喻户晓的形象的认知可谓十分一致：脚踏筋斗云，手执金箍棒，生性聪明、活泼、忠诚、疾恶如仇，在民间文化中代表了机智、勇敢……，但无论描述得多么详细，在不同艺术家笔下他的形象都是不同的。

图1-18 渲染示例

但是计算机语言可以精确地“描述”图像。例如，图像上任意一点的颜色可以通过红（R）、绿（G）、蓝（B）三个数值共同定义，这三个数值都由8个二进制数组成，每位都只有0和1两种可能，那么8位就有2⁸种可能，也就是256种可能。通过三个值，计算机能够精确描述256*256*256=16 777 216种颜色。虽然这离大自然的颜色数量还差得远，但却几乎包括了人类眼睛所能感知的所有颜色。这仅仅是8位图像所带来的精度，实际上现在已经出现了16位和32位的图像。计算机语言应该是迄今为止最为精确的语言了，人眼几乎无法区别相邻数值的两个颜色的差别。

在位置描述方面则更为简单，平面图像由平面坐标来精确定义，三维图像由三维坐标定义。当空间中任意一个点都可以被精确定义时，再复杂的造型都可以由无数的空间中的点来定义。这样无论形和色（这是视觉的两个基本构成要素）都可以被精确地“描述”了。当然，我们大多数时候无需一个点一个点地去和计算机“沟通”，软件工程师们为我们提供了符合人类直觉的工具来和计算机“沟通”。比如，在三维软件中定义颜色，可以通过各种直观的“拾色器”来快速完成；还有强大的“材质系统”和“贴图系统”来帮助我们定义某个颜色应该在空间中或造型上的哪个位置出现、如何被灯光影响等。我们根据作用和特点将这些与计算机“沟通”的过程分类，于是有了三维软件的不同模块。

图1-19 建模示例

建模就是动画创作者根据“想要创造什么样的造型、环境、布局”与计算机进行精确沟通（见图1-19）。沟通的媒介就是软件在其视图中所提供的点、边、面元素。我们使用这些基本元素可以直观地塑造形象，而计算机则借由这些元素所在的空间坐标来进行进一步的计算。点、边、面是建模时能够使用的基本元素。点的空间位置通过X、Y、Z的坐标来定义，边可以通过其两个端点的X、Y、Z坐标来定义，面是通过其边界线的位置来定义。一个三维物体通常由若干个点、边和面组成，并且可以在软件中通过一个数值列表来描述。图1-20展示了构成一个人物头部模型的所有点的构造顺序和X、Y、Z的坐标数值。一切建模命令都可以被理解为按照某种规则对点、边、面进行添加、删减或更改其位置坐标。

图1-20 人物头部模型

建模一般都是从一张或一些设计图开始的，靠凭空想象开始创作并不是明智的选择。即使现在的建模工具已经相当便利，但是其灵活性依然无法和草图相比。当然，在一个团队中，这些设计图往往来自于角色设计及场景设计环节（见图1-21）。

图1-21 根据角色设计图创建的模型

三维动画项目中建模的任务通常根据类型场景来划分。在大型项目中比较通用的是，将主要角色和次要角色分配给一个人或一个团队来完成；为道具和环境建模也叫做置景，这一工作就分配给其他人。

在建模环节，除了要关注造型，模型的点、边、面、结构还会对材质贴图、装备、动画等环节产生影响。因此在学习建模时，也要了解相关环节的信息。

该环节设置模型的表面信息，如颜色、粗糙程度以及光线如何作用于表面等。这些表面信息常常使用贴图来定义（见图1-22、图1-23）。

图1-22 贴图的信息（1）(www.chuimin.cn)

图1-23 贴图的信息（2）

装配可以理解为为模型安装控制装置，是一个极为复杂的技术环节，通常由技术人员完成。通常要为角色安装骨骼系统以对模型进行控制（见图1-24、图1-25）。装配环节没有统一的流程，要根据动画的具体要求来实现，同时也要考虑动画师的使用习惯。因此在装配前要与动画师进行细致的沟通。

图1-24 安装骨骼系统

图1-25 不同角色的不同装配效果

装配完成后的文件就可以提交到动画环节了，这可以算是三维流程中最有趣的部分了，装配好的角色犹如虚拟的玩偶，可以用来实现各种表演（见图1-26）。但是，在该环节的实际工作中并不会这么随意。一般整个动画的制作会分为几个阶段来进行：第一阶段是使用简化的角色，又被称为占位几何体，来设置主要姿势和动作，此时的“动画”像一张张定格的图像，通过这一步能确定每个关键帧的时间间隔，也就是确定动作的节奏；第二阶段是添加次级动作和面部动画；第三阶段是对细节和交叠动作时间设定进行微调。

图1-26 虚拟的角色玩偶

模拟环节主要解决风、雨、水、火等自然现象和碰撞、破碎等物理现象的动画制作。制作这些特效类型动画往往需要编写脚本的技术，因此这一环节也被称为技术动画。

灯光和材质、渲染环节虽息息相关，但在较大的团队中常常由不同的小组完成。灯光包括每个镜头所有光源的放置与微调。三维动画中的光源性质与传统的摄影布光非常接近（见图1-27）。在许多项目的制作过程中，当场景里的所有模型放置完成后，需要先搭建灯光舞台。在合成阶段，灯光常常需要微调或者润色，如果灯光师和合成师不是同一人，那么这两个环节的沟通就变得很重要。

图1-27 灯光的作用

思考与练习题

1.分镜（故事板）在三维动画流程中的作用？

2.导演如何与各环节沟通？

三维动画基础：中期流程及分镜作用

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