洪靜波，宣興磊

(安徽新聞出版職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230001)

新媒體游戲3D角色動作設(shè)計思路與方法

洪靜波，宣興磊

(安徽新聞出版職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230001)

以新媒體游戲為出發(fā)點研究了3D角色的動作設(shè)計思路與方法.認(rèn)為角色動作的設(shè)計十分重要，應(yīng)通過文字策劃案分析、參考資料收集、頭腦風(fēng)暴草圖設(shè)計形成.而新媒體游戲3D角色動作設(shè)計方法應(yīng)包括對角色骨骼架設(shè)與蒙皮，角色三維動畫制作，角色動作細(xì)節(jié)添加，角色動作測試、調(diào)整與發(fā)布四個方面.最后，形成一套快速有效的提升新媒體游戲3D角色動作設(shè)計品質(zhì)的方案.

新媒體； 3D角色動作；游戲角色動作

近些年來，隨著計算機軟硬件技術(shù)的不斷推陳出新，智能手機的大量普及以及人們休閑娛樂方式的改變，新媒體游戲已經(jīng)成為一個熱門的新興產(chǎn)業(yè)，其動作設(shè)計領(lǐng)域也呈現(xiàn)出了快速發(fā)展勢頭.“所謂新媒體,它是以數(shù)字信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以互動傳播為特點、具有創(chuàng)新形態(tài)的媒體.”[1]而“新媒體游戲主要是運行在各種數(shù)字互動平臺上的以數(shù)字信息技術(shù)為基礎(chǔ)而設(shè)計的游戲.”[2]新媒體游戲主要以次世代Video游戲、PC網(wǎng)絡(luò)游戲、Mobile游戲、虛擬VR游戲、平行實境游戲等為設(shè)計對象.全新的游戲交互方式是新媒體游戲的一個顯著特點，如Internet、移動手機、訂制型收音機、VR虛擬環(huán)境、模擬仿真媒體等.如今各種移動平臺以及相關(guān)的智能手機的大量普及，使“新媒體”在載體選擇上變得更為多樣化和豐富性；與此同時，由于休閑娛樂時間的碎片化，現(xiàn)代人對新媒體游戲的體驗需求也提出了更高的要求.因此，如何提升新媒體游戲的品質(zhì)，使其能在各個數(shù)字平臺流暢運行，以及使游戲參與者能在游戲中得到更多的滿足，這是目前擺放在眾多游戲設(shè)計者面前的重大課題.其中新媒體游戲3D角色動作設(shè)計，作為優(yōu)化游戲資源的重要環(huán)節(jié)及吸引玩家注意力的焦點，已經(jīng)對一款游戲的品質(zhì)提升起到了重要的影響,日益受到游戲設(shè)計者和動畫研究者的重視.

目前國內(nèi)對游戲3D角色動作設(shè)計的理論研究主要精力集中在動畫制作的技術(shù)以及其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用上，部分研究者還把重心聚焦在具有中國特色的三維游戲動畫角色的造型和動作設(shè)計的研究上等3D；但很少有人研究游戲角色動作設(shè)計的思路與方法.本文將以目前游戲行業(yè)最新的一套角色動作設(shè)計的流程作為切入點以及在游戲行業(yè)從業(yè)十余年的實際制作經(jīng)驗，對新媒體游戲中3D角色動作設(shè)計的思路與方法進(jìn)行一個初步的研究和探討，希望能為動畫界對游戲動作的研究提供新的方向，也為從事游戲動作設(shè)計的設(shè)計師提供理論參考.

1 新媒體游戲3D角色動作設(shè)計思路

通常一款新媒體游戲的設(shè)計與開發(fā)環(huán)節(jié)眾多，周期漫長.其中新媒體游戲動作設(shè)計是游戲美術(shù)設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，它的流程包括設(shè)計思路的構(gòu)思以及設(shè)計方法的實施.角色動作設(shè)計思路的構(gòu)思本質(zhì)是動作制作的前期準(zhǔn)備，與制作所有的項目一樣，充分的思路構(gòu)思與前期準(zhǔn)備是動作設(shè)計的一個必備要求，也是指導(dǎo)后期設(shè)計方案順利實施的基礎(chǔ).然而，目前很多游戲公司對動作設(shè)計的前期思路和準(zhǔn)備往往重視不夠，做的很簡單或草率，甚至省略不做.如此這般制作設(shè)計角色動作會造成，角色動作風(fēng)格不統(tǒng)一，動作質(zhì)量良莠不齊，后期重復(fù)返工修改嚴(yán)重，大量的浪費人力資源和時間成本.這就是為何我國游戲角色的動作品質(zhì)長期以來得不到長足進(jìn)步和提高的一個重要原因.那么如何去構(gòu)思角色動作的設(shè)計思路呢？本文認(rèn)為可以從以下幾方面入手.

(1)文字策劃案分析

“三維動畫又稱3D動畫，是近些年來隨著計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的新興技術(shù).”[3]“它主要依靠電腦圖像技術(shù)，在虛擬的3D空間中，建造模型，設(shè)置色彩與材質(zhì)，模擬真實燈光，并使這些物體在3D空間中動起來，通過虛擬攝像機設(shè)定拍攝整個過程，渲染和生成視覺真實的3D畫面.”[4]在新媒體游戲3D角色動作設(shè)計制作之初，動畫師需要對所要制作的角色人物以及其動作設(shè)計要求有一個全面且深入的了解和分析，目前通行的有兩種方式：第一種方式是動畫師從游戲策劃部門獲取一份有關(guān)這個角色的詳細(xì)制作要求文檔，之后對其進(jìn)行詳細(xì)的分析.第二種方式有所不同，需要動畫師與策劃人員進(jìn)行面對面的溝通交流，進(jìn)而將交流的結(jié)果制作成文檔.兩種方式只要能做到詳細(xì)分析，都可以達(dá)到很好的效果.例如設(shè)計一套歐洲中世紀(jì)時期的年輕健壯的男性戰(zhàn)士的物理攻擊動作，此時如果通過第一種方式分析，從策劃文檔中可以得出這個角色的具體要求，包括角色的基本信息(姓名、性別、年齡)、角色的職業(yè)(物理攻擊類)、角色所處的環(huán)境(游戲風(fēng)格、故事背景、場景)等；若是利用第二種方式，動畫師在與策劃人員溝通中同樣能獲取上述的這些信息.當(dāng)然在設(shè)計一套角色動作時，文字策劃案的分析除了上述的信息外，還包括其它的一些要求，比如動畫設(shè)計軟件環(huán)境要求、動畫設(shè)計的數(shù)目等.總而言之，文檔分析的越清晰，角色動作的設(shè)計會越精確、越符合游戲玩家的要求.

(2)參考資料收集

經(jīng)過策劃文檔的深刻理解與剖析之后，角色動作設(shè)計的目標(biāo)已經(jīng)十分明確，由此可以進(jìn)行相關(guān)參考資料的收集.高樓大廈平地起，所有的設(shè)計與創(chuàng)作都是從相關(guān)的參考數(shù)據(jù)開始，動作設(shè)計也是如此.一套高質(zhì)量的動作設(shè)計，往往離不開大量的參考資料.這些資料可以是圖片、視頻資料，或者找專業(yè)人士進(jìn)行咨詢、專業(yè)表演拍攝記錄等等，還可以是收集相關(guān)的3D資料.只要是角色設(shè)計需要的資料，無論何種形式均可作為參考.

(3)頭腦風(fēng)暴草圖設(shè)計

頭腦風(fēng)暴草圖設(shè)計是動畫師進(jìn)行角色動作的個性設(shè)計的一種途徑.經(jīng)過前期大量相關(guān)資料的收集與研究，此時動畫師已經(jīng)能夠從中提煉出許多設(shè)計需要的資源.這些資源可以通過頭腦風(fēng)暴的形式將它們關(guān)聯(lián)組織成一體，最后勾畫設(shè)計得到該角色的各個動畫表現(xiàn)形式與特點.例如要求設(shè)計一整套體型魁梧的戰(zhàn)士的動作，那么在頭腦風(fēng)暴時動畫師會考慮到動作的力量感、遲緩感以及重量感.首先在頭腦中將自己想象成一個健壯的戰(zhàn)士，根據(jù)這個角色特性表演出各種動作，如奔跑、揮砍、沖鋒、連擊等等.將所有的動作在自己的腦海中演示一遍，或是現(xiàn)場實際的表演操練.很多時候動畫師其實就是一個演員，每個角色的一整套動作設(shè)計流程進(jìn)行下來就如同演了一遍的這個角色，當(dāng)然這個角色是虛擬的.因此動作的設(shè)計還需要比現(xiàn)實更夸張一些、更加風(fēng)格化一些，才能符合虛擬游戲的客觀要求.

頭腦風(fēng)暴之后所獲得的寶貴的設(shè)計靈感能以草圖的形式形象呈現(xiàn).動畫師將各種動作設(shè)計的想法，按照每個一動作的特定姿勢，在紙上以各種草圖的方式視覺展現(xiàn)出來.這種設(shè)計的草圖無須太精美與標(biāo)準(zhǔn).也許每個動畫師都會有一套自己的草圖風(fēng)格.動畫片《功夫熊貓》中動畫師在制作動畫前設(shè)計的關(guān)鍵pose的草圖(見圖1).

圖1 《功夫熊貓》關(guān)鍵pose設(shè)計草圖

這個草圖所展示的是兩個動物打斗的動作場面，其中只畫了三個關(guān)鍵pose，但是已經(jīng)能夠完整地傳遞打斗的畫面感了.這些關(guān)鍵pose的圖就像是路標(biāo)指示牌一般，指引著動畫制作的方向.若是沒有前期的草圖設(shè)計，后續(xù)的動畫制作就會遇到不少問題，會出現(xiàn)目標(biāo)不明確，動畫制作無序感，甚至反復(fù)返工，浪費大量制作時間和人力資源.

2 新媒體游戲3D角色動作設(shè)計方法

“創(chuàng)作的內(nèi)容設(shè)計涉及到3D動畫制作的具體流程.”[5]角色動作的設(shè)計除了需要大量的思路構(gòu)思與充分的前期準(zhǔn)備外，也離不開設(shè)計方法的具體實施.如果沒有前者只有后者，那么設(shè)計的動作質(zhì)量會不達(dá)標(biāo)；但若只有前者沒有后者，那么就如“巧婦難為無米之炊”一般，動作設(shè)計就無法完成.因此設(shè)計方法的具體實施，也是動作設(shè)計的重要組成部分，絕不可輕視.筆者從十余年的實際制作經(jīng)驗中總結(jié)了下面一套設(shè)計方案.

(1)角色骨骼架設(shè)與蒙皮

角色動作設(shè)計經(jīng)過前期的大量設(shè)定后，進(jìn)入到實質(zhì)的動畫制作過程.3D角色與2D角色的動作設(shè)計存在著不同之處，前者在制作動畫前需要一個完整的3D模型(通常由3D模型部門提供)，而后者則直接利用2D角色圖片便能開始制作動畫.本文主要聚焦于3D角色動作的設(shè)計，所以所涉及的角色動作設(shè)計均將按照3D動畫的制作模式進(jìn)行.

動畫師在開始真正的動作制作之前，需要將接收到3D模型架設(shè)骨骼與蒙皮.“在3D動畫設(shè)計中，表現(xiàn)角色動畫必須構(gòu)建骨骼框架，然后綁定蒙皮，為制作角色動作做好準(zhǔn)備.”[6]目前國內(nèi)動畫理論界對架設(shè)骨骼與蒙皮的定義各不相同，筆者依據(jù)多年的實際制作經(jīng)驗認(rèn)為，架設(shè)骨骼與蒙皮是一種利用3D軟件中的特殊算法將一套虛擬的生物骨骼與虛擬的物體皮膚相連接的過程，這個過程成功后，虛擬的骨骼能夠帶動虛擬的皮膚進(jìn)行動作的調(diào)制.那么為什么需要架設(shè)骨骼進(jìn)而蒙皮？因為3D模型制作完成后，模型的內(nèi)部顯現(xiàn)的是中空的狀態(tài)，就如人類體表內(nèi)沒有加骨骼一般.眾所周知，人類的所有肢體運動都是由體內(nèi)的骨骼帶動肌肉以及皮膚進(jìn)而動起來，若沒有骨骼，人體就是一堆體表肌肉而無法動彈.虛擬的3D模型只有加入骨骼，讓骨骼帶動模型才能制作出完美的動畫(見圖2～圖4).

上述三幅圖片給出的是3Dmax軟件中，將一套虛擬的骨骼加入到要一個虛擬的模型中，進(jìn)而設(shè)計一個動作pose的過程.這個過程中圖2所顯現(xiàn)的是3Dmax軟件中自帶的一套虛擬CS骨骼，這套骨骼按照男性人類的樣式搭建，其中手指骨與腳趾骨根據(jù)游戲動作制作骨骼數(shù)量的要求進(jìn)行了精簡，但并不影響后期的動作設(shè)計.圖3是虛擬骨骼與虛擬角色相互匹配和粘接后的效果圖，這個制作過程通常也稱為蒙皮.圖4是虛擬角色利用骨骼制作的一個動作pose，由此這個虛擬角色的動畫制作便能開始.

(2)角色3D動畫制作

具體的動畫制作通常是最耗費時間的過程，但前期思路構(gòu)思的充分，后期動畫的具體制作便能便利很多.“動畫的一切皆在于時間點和空間幅度.”[7]動畫制作需要遵循運動學(xué)、空氣動力學(xué)、重力學(xué)等一系列物理學(xué)的基本原理與規(guī)律.“沒有任何一種物體會突然停止，物體的運動是一個部分接著一個部分的.”[8]基于這些理論，動畫師根據(jù)刻畫關(guān)鍵幀，補充過渡幀的原則，循序漸進(jìn)地制作符合要求的動畫.所謂關(guān)鍵幀，是指在動畫播放過程中角色或物體運動或變化中的關(guān)鍵動作所處的那一幀.比如一個簡單的起跳動作，這個動畫的關(guān)鍵幀就是起跳前身體下蹲到最低點的那個位置，以及身體跳至空中最高點的那個位置.一個連貫的動作，首先是由幾個關(guān)鍵幀串聯(lián)起來，所以關(guān)鍵幀是否精確定位，往往會影響到最終的成品效果.而這些關(guān)鍵幀有草圖可參考，這便極大地方便了動畫師的動畫制作.除了關(guān)鍵幀，還需要添加過渡幀，以填充關(guān)鍵幀之間的轉(zhuǎn)換.過渡幀是在兩個關(guān)鍵幀之間進(jìn)行連接起到橋梁作用的那些幀，它們使得整個動畫播放起來連貫流暢，也是動畫制作中必不可少的部分.

(3)角色動作細(xì)節(jié)添加

動作細(xì)節(jié)添加也是提升新媒體游戲角色動作品質(zhì)的一個重要方面.這些細(xì)節(jié)，將使得整個動作設(shè)計更真實貼切，令角色更生動形象.動作設(shè)計制作初步完成之后所進(jìn)行的調(diào)整和修改的過程稱為添加動畫細(xì)節(jié).動畫師需要一遍又一遍的播放動畫，觀察哪里還需要添加細(xì)節(jié)，哪里需要修改.細(xì)節(jié)是動畫制作中最考驗動畫師的部分，經(jīng)驗豐富的動畫師，往往對細(xì)節(jié)的觀察更加細(xì)致入微，角色動作特征的刻畫更加細(xì)膩真實.

(4)角色動作測試、調(diào)整與發(fā)布

整個角色動作設(shè)計制作完成之后，游戲中所有的動畫都需要導(dǎo)出成一定的數(shù)據(jù)代碼，而后游戲中的程序?qū)凑詹煌男枰{(diào)用這些動畫數(shù)據(jù)，用戶才得以在游戲中觀看到動畫的播放.游戲動畫制作與動畫片、動畫電影制作的不同之處也體現(xiàn)在這里.目前市面上每個游戲公司都會有自己的數(shù)據(jù)導(dǎo)出程序，數(shù)據(jù)導(dǎo)出的方式也各不相同.動畫從3D軟件中導(dǎo)出之后，將投放到游戲中進(jìn)行測試.專門的游戲測試人員會將測試的結(jié)果反饋給動畫部門.如果有需要修改的部分，動畫師會對動畫進(jìn)行調(diào)整修改，而后再次導(dǎo)出投放在游戲中進(jìn)行測試.這個流程反復(fù)幾次，動畫在游戲中播放沒有任何異常后，一個3D角色的動作設(shè)計到此就算是完成了.這個過程需要足夠的耐心與配合度，游戲角色動作的設(shè)計最后服務(wù)的對象只有是游戲，倘若角色動作無法在游戲中播放，那么再精彩的動作都是無用之物.因此把握好最后的測試、調(diào)整、發(fā)布的關(guān)卡，對游戲角色動作設(shè)計是至關(guān)重要的，也是提升游戲品質(zhì)的一個關(guān)鍵所在.

3 結(jié) 論

新媒體游戲的各種技術(shù)不斷更新?lián)Q代，游戲3D角色動作的設(shè)計過程也會不斷地發(fā)生變化.但是，重視游戲動作設(shè)計的思路與前期準(zhǔn)備，并且細(xì)化動作設(shè)計的實施方法，是有效提升新媒體游戲角色動作設(shè)計品質(zhì)的一個基本方向.本文所提出的一套游戲動畫設(shè)計的思路和方法，是在總結(jié)眾多動畫理論與動畫設(shè)計實際經(jīng)驗的基礎(chǔ)上形成的，具有較高的實用與推廣價值.本文的研究不僅為動畫理論的研究增添了一個新的方向，而且也為動畫的學(xué)習(xí)者們提供了新的理論支持與技術(shù)指導(dǎo).目前國內(nèi)在游戲動畫設(shè)計方面的相關(guān)研究正方興未艾，還有很多領(lǐng)域值得進(jìn)一步研究和探索，希望在不久的將來，游戲動畫的研究會有更多的游戲設(shè)計者與動畫研究學(xué)者的加入.

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Design of 3D Character Animation in New Media Game

HONG Jing-bo, XUAN Xing-lei

(Anhui Vocational College of Press and Publication, Hefei 230001, China)

The design of 3D characters animation is analyzed, taking new media game as a starting point in this article. Firstly, this paper expounds the importance of design ideas, focusing on the text plot analysis, resources collection and brainstorming sketch design. Secondly, the design method of concrete implementation in detail is analyzed through the research of Rigging and Skinning, 3D animation producing, animation details adding, animation testing, adjusting and publishing. Finally, a set of effective scheme to enhance the quality of 3D character animation design in new media game is concluded in this article.

new media; 3D characters animation; game characters animation

2016-09-10

洪靜波(1982-)，女，浙江杭州人，碩士，助教，研究方向為電腦動畫與視覺特效.

TS9

A

1008-536X(2017)04-0075-04