朱妹麗 王青青 羅江林

摘 要：智能時(shí)代下，只有與先進(jìn)生產(chǎn)力相結(jié)合的產(chǎn)品，才能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求，因此，動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)必須不斷追求全新的生產(chǎn)與設(shè)計(jì)方法，動(dòng)作制作技術(shù)必須與時(shí)俱進(jìn)。本文將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)與動(dòng)畫相結(jié)合，探討了新興技術(shù)對(duì)動(dòng)畫創(chuàng)作的影響，介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)在動(dòng)畫創(chuàng)作過程中的應(yīng)用，分析了未來(lái)動(dòng)畫制作技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞： 動(dòng)畫制作；虛擬現(xiàn)實(shí)；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；人工智能

中圖分類號(hào)：F713 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Abstract：In the era of intelligence， only products that are combined with advanced productive forces can meet peoples growing demand.Therefore， animation industry must constantly pursue new production and design methods， and motion production technology must keep pace with the times. This paper combined the virtual reality technology， the augmented reality technology， the artificial intelligence technology with the animation.this paper discussed the influence of emerging technology on animation creation， introduced the application of virtual reality technology， augmented reality technology and AI technology in the animation creation process， and analyzed the future development trend of animation making technology.

Keywords： Animation production； Virtual reality； Augmented reality； Artificial Intelligence

0 引言

伴隨中國(guó)動(dòng)畫商業(yè)模式的逐步清晰、文娛產(chǎn)業(yè)鏈的日漸成熟，以及國(guó)家政策的大力扶持與動(dòng)畫人才的逐漸壯大，2018年中國(guó)動(dòng)畫行業(yè)將進(jìn)入高速發(fā)展期。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)與快速發(fā)展，動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)逐漸工業(yè)化，傳統(tǒng)的動(dòng)畫制作技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們對(duì)動(dòng)畫創(chuàng)作、生產(chǎn)的高要求。在傳統(tǒng)動(dòng)畫時(shí)代與計(jì)算機(jī)動(dòng)畫時(shí)代下，動(dòng)畫的創(chuàng)作與生產(chǎn)依賴于成熟動(dòng)畫師手工作業(yè)或依靠捕捉演員表情數(shù)據(jù)的復(fù)雜、煩瑣、耗時(shí)的半自動(dòng)動(dòng)畫制作技術(shù)。動(dòng)畫不但要滿足人們娛樂性的需求，更加需要滿足人們對(duì)互動(dòng)性與體驗(yàn)感的高要求，因此，動(dòng)畫需要與技術(shù)緊密結(jié)合，通過新科學(xué)、新技術(shù)的沖擊，創(chuàng)新與升級(jí)動(dòng)畫制作技術(shù)，豐富創(chuàng)作靈感、提高生產(chǎn)效率、增強(qiáng)動(dòng)畫表現(xiàn)力與感染力。

近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)新技術(shù)深刻影響并改變著社會(huì)各行各業(yè)。在動(dòng)畫領(lǐng)域，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、人工智能、人機(jī)交互等技術(shù)的新動(dòng)畫技術(shù)正在成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。下面，本文以新技術(shù)在動(dòng)畫中的應(yīng)用為切入點(diǎn)，對(duì)智能時(shí)代下的動(dòng)畫制作技術(shù)進(jìn)行探討分析。

1 動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)+新技術(shù)

科技是第一生產(chǎn)力，智能時(shí)代的到來(lái)，社會(huì)或?qū)⒂瓉?lái)一次大洗牌。動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展先后經(jīng)歷了全手工的第一代傳統(tǒng)動(dòng)畫、數(shù)字化+半自動(dòng)化的第二代計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、全數(shù)字+半自動(dòng)化+無(wú)紙化+矢量化的第三代計(jì)算機(jī)動(dòng)畫，如圖1所示。新一代信息技術(shù)的快速增長(zhǎng)，推動(dòng)著人類社會(huì)進(jìn)入新一輪的科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，傳統(tǒng)動(dòng)畫制作技術(shù)已經(jīng)跟不上時(shí)代的步伐。隨著人工智能技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等技術(shù)的逐漸成熟，將為動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)開辟發(fā)展新領(lǐng)域，為動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)帶來(lái)全新創(chuàng)作方式與全新科技生產(chǎn)方式，進(jìn)入智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、平臺(tái)化、實(shí)時(shí)性、敏捷性、重用性、互動(dòng)性的第四代動(dòng)畫技術(shù)時(shí)代。

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)也稱虛擬實(shí)鏡（Virtual Reality），簡(jiǎn)稱VR。利用計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時(shí)、沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。例如迪士尼最偉大的傳奇動(dòng)畫師Glen Keane就層用VR設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)繪制了3D美人魚，Glen Keane表示“VR技術(shù)給我們的想象力打開了一扇門，讓我們從紙張上走入了一個(gè)全新的創(chuàng)造空間”如圖2所示。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸感、交互性與多感知性，給動(dòng)畫創(chuàng)作帶來(lái)全新的表現(xiàn)形式。首先，動(dòng)畫創(chuàng)作不再受現(xiàn)實(shí)環(huán)境與時(shí)空的限制，沉浸式的視覺、聽覺、觸覺等多感官感受激發(fā)創(chuàng)作者更多的藝術(shù)靈感，三維的創(chuàng)作空間給創(chuàng)作者更自由的創(chuàng)作視角。其次，動(dòng)畫制作工具變得智能化，天馬行空的設(shè)計(jì)與想法都可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬，并且創(chuàng)作者可從設(shè)計(jì)者與觀賞者兩個(gè)角度對(duì)作品進(jìn)行審視，不但能夠急時(shí)修正問題，節(jié)約設(shè)計(jì)成本，還能夠使作品更加符合觀賞者的需求。

1.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Augmented Reality），簡(jiǎn)稱AR。是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。

AR技術(shù)的出現(xiàn)給動(dòng)畫帶來(lái)了全新的制作方式。例如，未來(lái)動(dòng)畫可以通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的方式完成，制作工作成為人們的智能助手。動(dòng)畫制作者通過交互式的AR設(shè)計(jì)工具，能夠更直觀地、更有效地展現(xiàn)與表達(dá)邏輯思維，進(jìn)而更高效地設(shè)計(jì)產(chǎn)品、完成動(dòng)畫制作，如圖3所示。

再如，借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)3D模型的實(shí)時(shí)繪制，讓設(shè)計(jì)師在不借助電腦的情況下手動(dòng)建立3D模型，自然而快速地創(chuàng)建出想要得到的東西。英國(guó)皇家藝術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)的產(chǎn)品原型就具備這樣的功能，如圖4所示。

3D模型生成中的外接設(shè)備為一支筆和一個(gè)帶有網(wǎng)格的透明平板，當(dāng)用戶用筆在平板上繪制草圖時(shí)，該裝置通過無(wú)線電信號(hào)跟蹤筆尖的坐標(biāo)軌跡，改變平板的位置，進(jìn)而改變繪圖平面，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)這些繪圖平面來(lái)構(gòu)建3D模型，然后將這些信號(hào)傳送到微控制器中，通過2D轉(zhuǎn)3D算法及與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝置通信，生成及預(yù)覽、編輯3D模型。

1.3 人工智能與大數(shù)據(jù)分析

新一代信息技術(shù)的快速增長(zhǎng)，推動(dòng)著人類社會(huì)進(jìn)入新一輪的科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，傳統(tǒng)動(dòng)畫制作技術(shù)已經(jīng)跟不上時(shí)代的步伐，如何更加高效、敏捷、智能地進(jìn)行動(dòng)畫創(chuàng)作已經(jīng)成為迫切需要解決的問題。

（1）基于動(dòng)作捕捉的動(dòng)畫制作技術(shù)

基于動(dòng)作捕捉的動(dòng)畫制作技術(shù)是指通過Marker（標(biāo)記點(diǎn)）實(shí)時(shí)捕捉運(yùn)動(dòng)物體關(guān)鍵部位運(yùn)動(dòng)的各項(xiàng)參數(shù)，然后利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行動(dòng)畫制作的技術(shù)。動(dòng)作捕捉技術(shù)能夠極大地提高動(dòng)畫制作的效率，增加動(dòng)畫效果的逼真度。但目前動(dòng)作步驟設(shè)備的價(jià)格比較昂貴，在普通的動(dòng)畫作品制作中使用率較少。

（2）基于語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)的動(dòng)畫制作技術(shù)

目前，基于語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)的動(dòng)畫制作技術(shù)通常指通過聲道或者發(fā)音提取口型特征，或者是根據(jù)臉部的生理特征參數(shù)進(jìn)行臉部動(dòng)作與表型的制作。而數(shù)字動(dòng)畫的專家Ikinema提出的用語(yǔ)音制作動(dòng)畫的設(shè)想更加符合未來(lái)動(dòng)畫制作智能化的需求。

Ikinema提出“動(dòng)畫需要以一種非常真實(shí)的方式，讓人難以區(qū)分真實(shí)世界與虛擬世界，而最自然的解決方案是把程序與真實(shí)運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)，全部由語(yǔ)音指令驅(qū)動(dòng)”。為此，他提出了一種通過語(yǔ)音指令來(lái)與虛擬角色進(jìn)行交互的技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)基于一個(gè)連接到“自然語(yǔ)言單詞”的動(dòng)畫制作庫(kù)，根據(jù)語(yǔ)音指令驅(qū)動(dòng)生成一個(gè)動(dòng)畫到另外一個(gè)動(dòng)畫的轉(zhuǎn)變。

（3）基于唇讀技術(shù)的口型動(dòng)畫制作

唇動(dòng)作為一種重要的視覺信息，不但能夠幫助理解語(yǔ)音，還能夠反映出人的情感狀況。傳統(tǒng)的口型動(dòng)畫制作技術(shù)基本上采用關(guān)鍵幀制作法，只將臺(tái)詞中夸張的口型部分做出來(lái)，其他部分則含糊帶過，使得角色口型動(dòng)畫與臺(tái)詞不匹配。目前，國(guó)外有完整的口型發(fā)音系統(tǒng)，但是還沒有適合于中文的系統(tǒng)口型生成技術(shù)。將唇動(dòng)技術(shù)應(yīng)用到口型動(dòng)畫中，可以根據(jù)發(fā)音與唇動(dòng)之間聯(lián)系，建立標(biāo)準(zhǔn)漢語(yǔ)口型庫(kù)，根據(jù)唇讀算法解析出的音素結(jié)果，從標(biāo)準(zhǔn)口型庫(kù)中查找出對(duì)應(yīng)的口型，然后將唇動(dòng)序列數(shù)據(jù)賦予角色模型。此外，動(dòng)畫師也可以在制作過程中，通過視覺傳感器，實(shí)時(shí)拾取唇動(dòng)信號(hào)，利用唇讀結(jié)果實(shí)時(shí)與角色進(jìn)行交互，達(dá)到口型動(dòng)畫制作的目的?；诖阶x技術(shù)的口型動(dòng)畫能夠很好地統(tǒng)一發(fā)音、口型、動(dòng)畫間一致性。

2 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)的動(dòng)畫更加注重娛樂性、體驗(yàn)性、參與性、互動(dòng)性，而動(dòng)畫制作技術(shù)則更能夠激發(fā)創(chuàng)作者的靈感，將創(chuàng)作者從繁重的制作工作中解放出來(lái)。智能化的、交互式的、沉浸感的制作技術(shù)，讓創(chuàng)作者可以集中精力關(guān)注作品的創(chuàng)意，而不需要擔(dān)心制作繁重細(xì)節(jié)的工作量及制作質(zhì)量。并且動(dòng)畫制作不再只能由專業(yè)人士來(lái)創(chuàng)作，未來(lái)的動(dòng)畫制作技術(shù)將是面向大眾的，只要有創(chuàng)造性，每個(gè)人都能夠制作出自己的動(dòng)畫作品。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，簡(jiǎn)單化、易操作、智能化，沉浸感必將成為動(dòng)畫制作技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)

動(dòng)畫制作技術(shù)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，智能時(shí)代下，各項(xiàng)新興技術(shù)在動(dòng)畫中成功應(yīng)用，為動(dòng)畫的創(chuàng)作與生產(chǎn)帶來(lái)了革命性變革。動(dòng)畫制作技術(shù)必將隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，升級(jí)換代。

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