摘要：本文探討了3D軟件以及技術(shù)在二維寫實(shí)場景的制作方法，以原創(chuàng)短片《變形記》①的場景制作為例，分別探討了Sketch up輔助技術(shù)在二維手繪場景應(yīng)用；非真實(shí)材質(zhì)場景和二維場景結(jié)合的方法；后期軟件在場景空間中的應(yīng)用等技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞：三維技術(shù)；二維動(dòng)畫；場景；非真實(shí)材質(zhì)渲染

1三維與二維技術(shù)結(jié)合表現(xiàn)CG動(dòng)畫場景的發(fā)展

從上世紀(jì)末到這個(gè)世紀(jì)初，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和視覺效果作品呈國際化趨勢，迪斯尼動(dòng)畫作品《美女與野獸》（1991）以及Bill Kroyer制作的《科技的威脅》（1998年）開創(chuàng)了三維計(jì)算機(jī)方式結(jié)合匹配二維手工動(dòng)畫的先河。當(dāng)時(shí)許多手工制作為主的動(dòng)畫片和電視連續(xù)劇都合并了三維元素。夢工廠的Jeffrey Katzenberg為這種合并風(fēng)格取了個(gè)聰明的名稱“傳統(tǒng)數(shù)字化”。[1]

在影視動(dòng)畫的場景制作中，二維和三維合成，大致分為三種形式：三維計(jì)算機(jī)場景上的二維手繪角色；二維手繪背景上三維計(jì)算機(jī)角色；以及三維背景上的定格動(dòng)畫。三維動(dòng)畫技術(shù)和二維動(dòng)畫技術(shù)相結(jié)合，發(fā)揮二維手繪質(zhì)感與三維空間的優(yōu)勢。

2原創(chuàng)動(dòng)畫短片《變形記》場景技術(shù)解析

本文的研究問題是三維技術(shù)在二維手繪場景表現(xiàn)上的應(yīng)用。從動(dòng)畫的視覺效果上看，它的意義在于三維技術(shù)制作擴(kuò)寬了二維動(dòng)畫場景的空間上的局限，烘托場景氣氛，增強(qiáng)視覺表現(xiàn)力；從動(dòng)畫鏡頭語言的運(yùn)用上，融合的三維技術(shù)的場景，鏡頭景深空間感強(qiáng)；從動(dòng)畫的制作方面，對場景透視和鏡頭合成更加準(zhǔn)確方便。

筆者確定短片為二維與三維的結(jié)合的制作方式，主要從兩個(gè)方面的考慮：（1）從藝術(shù)風(fēng)格的角度考慮，二維場景更利于表現(xiàn)細(xì)膩的畫面效果，三維角色與二維場景結(jié)合實(shí)現(xiàn)了2D和3D優(yōu)勢的互補(bǔ)，鏡頭運(yùn)用更加靈活?？ㄍㄤ秩拘Ч?，我們摒棄了傳統(tǒng)二維動(dòng)畫的風(fēng)格——增加了色塊與陰影、高光的變化。短片追求一種自然的手繪肌理藝術(shù)風(fēng)格，通過筆觸和色塊的變化表現(xiàn)景物結(jié)構(gòu)關(guān)系，使渲染效果與傳統(tǒng)手繪的風(fēng)格更加接近。（2）從技術(shù)制作的角度考慮，《變形記》是一部角色動(dòng)畫短片，角色動(dòng)作表現(xiàn)多而復(fù)雜；通過三維技術(shù)表現(xiàn)，動(dòng)作的表現(xiàn)和鏡頭的靈活性都更加方便，跟傳統(tǒng)二維動(dòng)畫的制作程序相比，節(jié)約制作成本和時(shí)間。

（1）Sketch up輔助技術(shù)在二維手繪場景應(yīng)用。1）創(chuàng)作階段。在場景的前期創(chuàng)作階段，筆者在理解分鏡頭劇本基礎(chǔ)上，在Google Sketch Up②的網(wǎng)絡(luò)素材庫收集相關(guān)資料，建議在Sketch Up中設(shè)定相似的場景制作3Dlayout，軟件的漫游工具方便模擬場景中的空間運(yùn)動(dòng)，方便制作者體會(huì)鏡頭中的空間變化，模擬鏡頭中視角和鏡頭運(yùn)動(dòng)。為了進(jìn)一步輔助制作，使筆者建立對場景的空間的意識(shí)，理解鏡頭的運(yùn)動(dòng)。2）制作階段。筆者以街道場景的繪制為例：①根據(jù)分鏡頭劇本確定場景的基本透視關(guān)系：如平行透視；主鏡頭的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，如鏡頭從右上向左下移動(dòng)。②按照分鏡設(shè)計(jì)稿，進(jìn)行建模制作。③收集素材圖片，將素材圖片中基本的透視關(guān)系與建筑模型進(jìn)行匹配。④將匹配好的建筑模型導(dǎo)出，在Photoshop中進(jìn)行手寫板繪制。筆者通過借助Sketch Up的場景繪制，可以快捷的繪制場景的透視關(guān)系，而且通過軟件導(dǎo)出光影圖，作為二維繪制的光影透視關(guān)系的參考。

（2）中期制作階段的制作方法。1）道具的卡通渲染。目前卡通渲染的方法也很多，也是三維技術(shù)表現(xiàn)二維效果最常用的方法。在Maya軟件中的Toon材質(zhì)，是卡通渲染中比較常用功能?？ㄍú馁|(zhì)的發(fā)展在常見的三維軟件都有應(yīng)用，并不是Maya獨(dú)有的材質(zhì)功能，一般只是在原有的材質(zhì)基礎(chǔ)上創(chuàng)建出來。Toon shade材質(zhì)的基礎(chǔ)就是RAMP等材質(zhì)，再加上原來的Paint Effect效果就組成了現(xiàn)在的Toon shade材質(zhì)?！蹲冃斡洝肥且远S手繪效果的原創(chuàng)動(dòng)畫短片，從藝術(shù)風(fēng)格上考慮，二維手繪的風(fēng)格能夠突出表現(xiàn)場景的細(xì)膩畫面；由于角色制作以三維制作為主，因而道具采取三維卡通渲染即能保證二維繪畫風(fēng)格相似的視覺效果，又符合三維的空間中鏡頭變化的需要。2）貼圖的繪制。為了達(dá)到三維渲染與傳統(tǒng)手繪效果統(tǒng)一，貼圖的繪制是更加注重筆觸效果。盡量參考場景細(xì)節(jié)寫實(shí)刻畫，雖然卡通渲染是色與線的表現(xiàn)效果，但是細(xì)節(jié)上顯得有些死板和僵硬，還達(dá)不到手繪筆觸效果的自然生動(dòng)。因而，貼圖的繪制盡量細(xì)致，貼圖的效果和質(zhì)量主要是要看對細(xì)節(jié)的處理和對模型的整體效果的把握，耐心和經(jīng)驗(yàn)對于繪制貼圖也是非常重要的（如圖1）。3）卡通渲染效果與手繪場景的合成。場景和道具的卡通渲染合成的主要問題是視覺效果的匹配，在《變形記》制作中，場景的繪制偏重寫實(shí)風(fēng)格，整個(gè)場景沒有明顯的光影的分界線，都是靠筆觸的質(zhì)感來表現(xiàn)形態(tài)的肌理，場景的輪廓基本上沒有邊線，都是隱于形態(tài)之中。因此筆者在道具的渲染設(shè)置上，盡量減少色塊之間明顯的界限，也不需要設(shè)置邊線。在造型轉(zhuǎn)折處，效果顯得僵硬，可以在貼圖的筆觸繪制上加以改善（如圖2）。

（3）后期合成階段的制作。1）場景的分層處理。通常二維場景在繪制的時(shí)候，一般場景中的景物關(guān)系都需要進(jìn)行分層。在傳統(tǒng)的動(dòng)畫的賽璐璐底片上，也通過前景、中景、后景進(jìn)行繪制，表現(xiàn)動(dòng)畫場景的層次關(guān)系。動(dòng)畫的分層，當(dāng)動(dòng)畫角色活動(dòng)處于遮擋部分的時(shí)候，在背景的繪制中應(yīng)該運(yùn)用相應(yīng)的層進(jìn)行遮擋，隨著電腦繪畫的運(yùn)用，分層顯得比較簡單。[2]目前電子科技在圖像繪制領(lǐng)域可畏大顯身手，并且完全取代了傳統(tǒng)繪畫手段的趨勢，同樣給傳統(tǒng)動(dòng)畫帶來的新的制作方法，在主流的繪制有傳統(tǒng)動(dòng)畫手工繪制和二、三維動(dòng)畫軟件制作的兩種手段，但在平面圖像軟件中運(yùn)用電腦制圖繪制背景的誕生無疑為動(dòng)畫制作帶來另外一種更加方便的二維圖像的繪制手段。[3] Photoshop都是以Layer為基本的概念，筆者運(yùn)用電腦繪圖板在Photoshop中繪制，方便對場景圖像的管理和操作。2）合成軟件在場景中的運(yùn)用。筆者在主場景合成中，主要運(yùn)用Digital Fusion③3D功能處理場景空間的層次關(guān)系。Digital Fusion 3D的功能與Affect Effect的3D相似，主要特征包括了一個(gè)具有燈光、攝像機(jī)和基本幾何體的真實(shí)的3D合成環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)2D和3D的合成。Fusion現(xiàn)在可以直接導(dǎo)入FBX文件，通過FBX文件就可以制作出一個(gè)與燈光和攝像機(jī)相匹配的作品。借助Fusion的3D功能來解決二維場景的“假三維效果”，實(shí)現(xiàn)二維場景中的空間縱深運(yùn)動(dòng)。雖然這種處理方式，在鏡頭的運(yùn)動(dòng)上還有一定的局限性，但2D Matte Painting技術(shù)在影視動(dòng)畫中的應(yīng)用非常廣泛，在視覺上場景也可以達(dá)到三維空間的效果。例如：主場景2.5D后期制作：①首先將測試的場景分層，把前景層，中景層，背景層的景物分開，為了二維場景的基本層次關(guān)系分明，要注意前景的物體的表現(xiàn)。②創(chuàng)建面片節(jié)點(diǎn)和三維攝像機(jī)節(jié)點(diǎn)，建立三維空間與場景層的景深的關(guān)系。③調(diào)整貼圖的面片空間位置，調(diào)整攝像機(jī)的角度，設(shè)置燈光。④利用Projection 3D節(jié)點(diǎn)出來處理場景中面片邊緣接縫的問題。Projection 3D功能可以把場景的面片賦予相關(guān)的形體，處理注意層次之間的細(xì)節(jié)處理（如圖3）。

3制作小結(jié)

（1）場景的空間表現(xiàn)力是場景繪制最重要的因素。動(dòng)畫是運(yùn)動(dòng)的藝術(shù)，場景空間的表現(xiàn)推到了劇情的發(fā)展，貫穿了角色的表演和主題表現(xiàn)。筆者場景在設(shè)計(jì)與空間表現(xiàn)上，既要表現(xiàn)二維手繪風(fēng)格細(xì)膩?zhàn)匀?，更要注意場景三維空間的視覺體驗(yàn)。筆者通過短片的制作，對場景運(yùn)動(dòng)透視的表現(xiàn)有了新的理解，尤其注意處理視覺語言與場景透視之間的關(guān)系，把場景的設(shè)計(jì)的概念擴(kuò)展到四維概念。

（2）技術(shù)豐富了動(dòng)畫藝術(shù)的表現(xiàn)力。在實(shí)踐的過程中，筆者對三維技術(shù)主要結(jié)合二維手繪場景表現(xiàn)做了初步的探索，為今后的短片創(chuàng)作積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，探索不同軟件與二維動(dòng)畫效果相結(jié)合的方法。如何在視覺呈現(xiàn)上，運(yùn)動(dòng)的鏡頭中，更加準(zhǔn)確的理解空間透視關(guān)系，全方位的展現(xiàn)動(dòng)畫風(fēng)格？

（3）動(dòng)畫短片制作流程和時(shí)間管理的重要性。由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，《變形記》從創(chuàng)作到制作還不夠成熟，最主要的問題是筆者對動(dòng)畫短片制作技術(shù)和時(shí)間流程缺乏經(jīng)驗(yàn)，在場景合成中出現(xiàn)與角色匹配跟蹤的問題，有待今后實(shí)踐中解決。

4展望

藝術(shù)與科學(xué)的結(jié)合是今天數(shù)字動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。動(dòng)畫藝術(shù)的創(chuàng)作與構(gòu)想，依賴于計(jì)算機(jī)科學(xué)，生物科學(xué)，圖像交互技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域知識(shí)的交叉，這需要?jiǎng)赢嬋藦谋举|(zhì)上創(chuàng)新，不但從技術(shù)上創(chuàng)新，思路上創(chuàng)新，更要從知識(shí)結(jié)構(gòu)上創(chuàng)新，使用方式上創(chuàng)新，使CG動(dòng)畫得到更好的發(fā)展。

注釋：①原創(chuàng)動(dòng)畫短片《變形記》為2011年北京大學(xué)軟件與微電子學(xué)院碩士畢業(yè)作品.

②http：∥www.sketchup.com/.

③http：∥baike.baidu.com/view/1538023.htm.

參考文獻(xiàn)：

[1] Isaac Kerlow，陳寶國，紅然.3D動(dòng)畫與特效制作藝術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2010：272.

[2] 陳繼光.高新技術(shù)在傳統(tǒng)動(dòng)畫制作中應(yīng)用——計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在傳統(tǒng)動(dòng)畫片中應(yīng)用[J].山西師大學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）研究生論文專刊，2008，35：40.

[3] 劉鴻良.影視動(dòng)畫背景繪制技法[M].北京：海洋出版社，2009：86.

作者簡介：王簫音（1981—），女，遼寧錦州人，碩士研究生，常州工學(xué)院藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院助教，研究方向：計(jì)算機(jī)動(dòng)畫創(chuàng)作。