謝江甜 裴學(xué)勝

摘要：隨著現(xiàn)代數(shù)字媒體技術(shù)的演進(jìn)，三維軟件產(chǎn)品的更新?lián)Q代加快，二維與三維之間的聯(lián)系日益緊密。在眾多藝術(shù)類高等院校的教學(xué)實(shí)踐中，三維軟件教學(xué)已逐步取代傳統(tǒng)的二維動(dòng)畫教學(xué)，成為主流，并被廣泛應(yīng)用于諸如環(huán)境設(shè)計(jì)、動(dòng)畫制作、視覺傳達(dá)等各類專業(yè)課程中。隨著教學(xué)者與學(xué)習(xí)者需求的增長(zhǎng)，三維軟件內(nèi)建的卡通材質(zhì)功能在高校日常教學(xué)環(huán)節(jié)中發(fā)揮著積極作用?？ㄍú馁|(zhì)的渲染技術(shù)所呈現(xiàn)出的二維視覺效果，憑借其特有的易學(xué)性與高質(zhì)量特性，既能顯著降低初學(xué)者的入門難度，節(jié)省時(shí)間成本，又能有效地提升動(dòng)畫制作的生產(chǎn)效率，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容價(jià)值的提升和教學(xué)方式的創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：三維動(dòng)畫；二維動(dòng)畫；卡通材質(zhì)；教學(xué)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G424? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）09-0110-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

1 研究背景

1.1 三維軟件動(dòng)畫制作占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位

三維動(dòng)畫，即Computer Graphics，實(shí)質(zhì)上是電腦美術(shù)的一個(gè)分支領(lǐng)域，同時(shí)代表了一種嶄新的藝術(shù)表達(dá)形式。三維動(dòng)畫最初在軍事領(lǐng)域得以應(yīng)用，其核心技術(shù)基礎(chǔ)為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，并由此逐步形成獨(dú)立學(xué)科。自20世紀(jì)80年代以來，隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，圖形處理技術(shù)躍升至全新高度，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍[1]。鑒于手繪動(dòng)畫對(duì)創(chuàng)作者極高的藝術(shù)造詣和繁重的工作負(fù)荷，通常情況下，一部?jī)?yōu)秀的動(dòng)畫作品從創(chuàng)作到完成需經(jīng)歷漫長(zhǎng)的周期，因此近年來二維動(dòng)畫在市場(chǎng)上的手繪創(chuàng)作主要集中在平面設(shè)計(jì)領(lǐng)域，部分設(shè)計(jì)師則選擇結(jié)合新媒體技術(shù)來創(chuàng)作三維動(dòng)畫。隨著三維軟件技術(shù)的成熟演進(jìn)，中國(guó)動(dòng)畫市場(chǎng)誕生了諸如《新神榜·哪吒重生》《新神榜·楊戩》《白蛇2·青蛇劫起》等優(yōu)秀動(dòng)畫電影作品，以及《中國(guó)奇譚》《伍六七》等制作精良的動(dòng)畫劇集。三維動(dòng)畫產(chǎn)品在影視市場(chǎng)上的成熟表現(xiàn)，有力提升了中國(guó)動(dòng)畫在國(guó)際的影響力，消費(fèi)者越來越愿意在影視屏幕上欣賞到風(fēng)格各異、制作精良的動(dòng)畫作品，從而形成了積極的市場(chǎng)氛圍，激發(fā)了創(chuàng)作者的熱情與期待[2]。在某些高質(zhì)量動(dòng)畫作品的場(chǎng)景創(chuàng)作中，為了追求更強(qiáng)烈的視覺沖擊力和鮮明的創(chuàng)作風(fēng)格，常采用三維軟件模擬出近似二維動(dòng)畫的效果，將其融入特殊的故事場(chǎng)景。中國(guó)傳統(tǒng)的水墨畫風(fēng)以及線條清晰、造型明確的實(shí)物風(fēng)景描繪，在特效的輔助下，呈現(xiàn)出了獨(dú)具魅力的震撼視覺體驗(yàn)，動(dòng)靜之間、色彩與線條的碰撞融合，消解了三維軟件制作可能產(chǎn)生的僵硬感，使三維軟件制作的元素與傳統(tǒng)二維平面效果的不同特質(zhì)有機(jī)整合，展現(xiàn)了中國(guó)特有的文化自信與新老技術(shù)融合下的傳承與創(chuàng)新。

1.2 高校對(duì)三維軟件動(dòng)畫教學(xué)的高度重視

近年來，隨著計(jì)算機(jī)軟件及硬件技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字媒體技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)各大高校普遍推崇的新興專業(yè)，該領(lǐng)域人才缺口較大，市場(chǎng)前景廣闊，就業(yè)形勢(shì)喜人，學(xué)生群體對(duì)專業(yè)技術(shù)教學(xué)的要求日漸提高，高校的教學(xué)方式與內(nèi)容也因此引發(fā)了社會(huì)熱議。在數(shù)字媒體技術(shù)中，三維軟件主要應(yīng)用于動(dòng)畫的三維建模、紋理貼圖、燈光渲染、鏡頭運(yùn)用等多個(gè)關(guān)鍵動(dòng)畫制作環(huán)節(jié)。相較于傳統(tǒng)的二維動(dòng)畫制作手段，采用三維軟件制作的三維動(dòng)畫具有無可比擬的視覺效果，觀眾從中獲得的視覺反饋更具沖擊力；同時(shí)，相比于二維動(dòng)畫復(fù)雜的制作流程，依托現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟硬件支持的三維動(dòng)畫大大縮短了制作周期。對(duì)于高校教師而言，三維動(dòng)畫教學(xué)顯著提高了教學(xué)效率，使得學(xué)生更容易接受動(dòng)畫制作的相關(guān)知識(shí)技能。三維軟件中的卡通材質(zhì)技術(shù)尤其值得關(guān)注，通過塑造豐富的層次感、適當(dāng)舍棄過于逼真的光影效果，減輕三維軟件自帶的材質(zhì)質(zhì)感，轉(zhuǎn)而依賴模型自身的細(xì)節(jié)展現(xiàn)獨(dú)特的藝術(shù)風(fēng)格，保持與傳統(tǒng)二維動(dòng)畫的美感共鳴，在教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)畫制作產(chǎn)生了獨(dú)特而深遠(yuǎn)的影響。

1.3 市場(chǎng)需求變化引導(dǎo)動(dòng)畫制作向用戶觀感傾斜

市場(chǎng)需求的趨勢(shì)決定了創(chuàng)作者必須重視產(chǎn)品的創(chuàng)新性和品質(zhì)提升。利用數(shù)字技術(shù)去表現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中景象時(shí)，越能還原自然、精細(xì)的程度，畫面便越富有張力，對(duì)于場(chǎng)景、人物等物體的表現(xiàn)，創(chuàng)作者不僅要考慮如何制作出符合大眾審美的質(zhì)感，更要精益求精，充分展示出蘊(yùn)含技術(shù)價(jià)值的中華民族美學(xué)內(nèi)涵。隨著新一代國(guó)內(nèi)消費(fèi)群體的崛起，市場(chǎng)上涌現(xiàn)出一批追求高品位、高需求的年輕消費(fèi)者，他們對(duì)于特色鮮明、精致細(xì)膩、引人入勝的動(dòng)畫產(chǎn)品有著更高的接納度和社會(huì)認(rèn)可。在國(guó)際動(dòng)畫市場(chǎng)更加成熟的競(jìng)爭(zhēng)壓力下，國(guó)內(nèi)年輕消費(fèi)群體更傾向于深入探索和發(fā)掘中國(guó)傳統(tǒng)文化藝術(shù)元素在動(dòng)畫制作中的應(yīng)用，而三維軟件的卡通渲染技術(shù)因其獨(dú)特的美學(xué)特性，能更好地結(jié)合中國(guó)傳統(tǒng)二維動(dòng)畫與三維軟件制作手法，展現(xiàn)兼具兩者特點(diǎn)的畫面質(zhì)感。得益于國(guó)家政策的大力支持和動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，目前中國(guó)動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)正不斷培育出大批人才，并激勵(lì)更多的藝術(shù)院校強(qiáng)化三維軟件教育，吸引眾多青少年加入動(dòng)畫制作的學(xué)習(xí)行列，進(jìn)而有力推動(dòng)整個(gè)動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

2 卡通材質(zhì)渲染技術(shù)的特點(diǎn)及其對(duì)教學(xué)的影響

2.1 卡通材質(zhì)助力還原二維手繪表現(xiàn)力

相較于傳統(tǒng)的二維動(dòng)畫，卡通材質(zhì)能夠在三維動(dòng)畫中實(shí)現(xiàn)與二維動(dòng)畫的無縫質(zhì)感對(duì)接。在二維動(dòng)畫制作中，面對(duì)群體鏡頭、長(zhǎng)鏡頭、旋轉(zhuǎn)鏡頭、場(chǎng)景透視連續(xù)變換等復(fù)雜情況，借助三維軟件中的卡通材質(zhì)，能夠生動(dòng)再現(xiàn)二維動(dòng)畫的表現(xiàn)力，三維與二維的巧妙結(jié)合非但不會(huì)造成不協(xié)調(diào)感，反而能帶來強(qiáng)烈的視覺沖擊和感官體驗(yàn)?？ㄍú馁|(zhì)可有效地復(fù)原二維動(dòng)畫的畫面質(zhì)感，彌補(bǔ)三維軟件渲染時(shí)可能出現(xiàn)的線條生硬、刻板現(xiàn)象，通過材質(zhì)渲染器等工具進(jìn)行優(yōu)化，提升畫面鏡頭的整體質(zhì)感，使之更為和諧優(yōu)美。相較于直接繪制復(fù)雜物體，三維軟件中的貼圖技術(shù)既保證了創(chuàng)作過程的精確度，又能維系二維畫面應(yīng)有的質(zhì)感。繪畫性作為動(dòng)畫片魅力的核心要素，是動(dòng)畫作品保持長(zhǎng)久活力的關(guān)鍵所在，唯有秉持繪畫審美的視角來從事三維動(dòng)畫的藝術(shù)創(chuàng)作，才能準(zhǔn)確把握動(dòng)畫制作的美感精髓[3]。

2.2 提升畫面品質(zhì)，彰顯特色美術(shù)風(fēng)格

在三維動(dòng)畫教學(xué)實(shí)踐中，許多高校的專業(yè)課程設(shè)置明顯傾向三維領(lǐng)域，過分依賴計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，而忽視了二維動(dòng)畫制作過程中基本功的培養(yǎng)[4]。傳統(tǒng)的三維動(dòng)畫寫實(shí)風(fēng)格往往丟失了二維手繪特有的美感。隨著技術(shù)的不斷成熟，卡通材質(zhì)在光影、線條等方面追求細(xì)膩的手繪效果，既保留了二維動(dòng)畫的特點(diǎn)，又實(shí)現(xiàn)了視覺表現(xiàn)的創(chuàng)新突破。依據(jù)渲染器材質(zhì)的特性，針對(duì)不同場(chǎng)景和物體進(jìn)行個(gè)性化渲染調(diào)整，使畫面呈現(xiàn)出二維手繪般的質(zhì)感，同時(shí)還能真實(shí)反映出三維場(chǎng)景中光線的折射、反射效果，構(gòu)建出多層次的畫面，這是二維動(dòng)畫難以企及的特色。三維軟件制作的動(dòng)畫幀率相比二維動(dòng)畫也有顯著提升，幀數(shù)由常規(guī)的十二幀、二十四幀增至三十幀甚至四十幀，這使得人物動(dòng)作更為流暢、鏡頭運(yùn)動(dòng)更為飽滿、轉(zhuǎn)場(chǎng)特效更具感染力，場(chǎng)景與人物的刻畫更加細(xì)膩、立體，畫面清晰度亦能得到充分保障。通過恰當(dāng)?shù)募?xì)節(jié)控制，可以模擬出與手繪風(fēng)格相統(tǒng)一的卡通效果。

2.3 縮短教學(xué)過程中的煩瑣制作周期，加快教學(xué)進(jìn)程

傳統(tǒng)的二維動(dòng)畫制作耗時(shí)且勞動(dòng)強(qiáng)度大，每一幀畫面均需動(dòng)畫原畫師精心繪制，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。加之二維動(dòng)畫原畫師對(duì)技術(shù)水平的高要求，導(dǎo)致該領(lǐng)域的高水平人才短缺，這對(duì)教學(xué)過程也構(gòu)成了影響。三維軟件中的卡通渲染技術(shù)作為一種高效的渲染方式，在三維軟件不斷迭代更新的當(dāng)下，已成功改變了二維動(dòng)畫的部分制作流程，并預(yù)示著一個(gè)更為完善的未來[5]。高校教學(xué)與商業(yè)化動(dòng)畫制作有所不同，主要目標(biāo)在于提供教學(xué)環(huán)境和讓學(xué)生掌握流程?？ㄍú馁|(zhì)技術(shù)從本質(zhì)上解決了生產(chǎn)效率問題，簡(jiǎn)化了教學(xué)過程，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)三維軟件可以快速入門，提高學(xué)習(xí)效率，讓學(xué)習(xí)流程更加標(biāo)準(zhǔn)化。另外，由于卡通材質(zhì)最終生成的畫面質(zhì)感接近二維質(zhì)感而非三維動(dòng)畫的逼真立體感，因此在渲染階段進(jìn)一步節(jié)約了制作時(shí)間和流程，確保了制作過程的穩(wěn)定性和靈活性?？ㄍú馁|(zhì)的運(yùn)用極大地簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)手繪制作流程，使學(xué)生能夠迅速投入實(shí)際操作練習(xí)中，從而在一定程度上縮短了動(dòng)畫人才培養(yǎng)的周期。經(jīng)過精心設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)潔明快的卡通風(fēng)格教學(xué)動(dòng)畫，憑借良好的視覺效果和強(qiáng)大的藝術(shù)感染力，能長(zhǎng)時(shí)間吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的求知欲望。優(yōu)質(zhì)的教學(xué)動(dòng)畫不僅融入了教學(xué)內(nèi)容，還在潛移默化中引導(dǎo)學(xué)生的科學(xué)思維方式，讓他們能在輕松愉快的氛圍中達(dá)成預(yù)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)[6]。

2.4 中國(guó)傳統(tǒng)二維動(dòng)畫特點(diǎn)與現(xiàn)代技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)文化的傳承與創(chuàng)新

二維動(dòng)畫所體現(xiàn)的獨(dú)特手工繪制藝術(shù)特色因文化差異而使中國(guó)傳統(tǒng)的動(dòng)畫與國(guó)外動(dòng)畫有著顯著區(qū)別。中國(guó)動(dòng)畫風(fēng)格多元、內(nèi)涵豐富，其中傳統(tǒng)連環(huán)畫、剪紙動(dòng)畫、水墨動(dòng)畫、木偶動(dòng)畫等形式均為世界動(dòng)畫藝術(shù)中獨(dú)一無二的存在。它們以其深厚的底蘊(yùn)與藝術(shù)氣質(zhì)傳播著中華傳統(tǒng)文化的高級(jí)審美藝術(shù)。若將中國(guó)傳統(tǒng)二維動(dòng)畫的特點(diǎn)與現(xiàn)代三維軟件技術(shù)相結(jié)合，則有望解決傳統(tǒng)動(dòng)畫制作的煩瑣難題，從而在作品質(zhì)量和產(chǎn)量上取得雙重提升。在現(xiàn)代科技日新月異的背景下，嘗試運(yùn)用新的軟件技術(shù)不斷拓展中國(guó)傳統(tǒng)二維動(dòng)畫的內(nèi)涵與精神內(nèi)核，創(chuàng)造出具有深厚文化烙印的動(dòng)畫作品，這類需要藝術(shù)構(gòu)思與軟件技術(shù)緊密結(jié)合的獨(dú)特作品，需要在教學(xué)中不斷引導(dǎo)和探索[7]。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)高校在這方面的教育教學(xué)尚不多見，二維與三維的結(jié)合，尤其是融入中國(guó)傳統(tǒng)文化元素，有助于提升學(xué)生的現(xiàn)代藝術(shù)審美能力，通過運(yùn)用中國(guó)傳統(tǒng)動(dòng)畫的藝術(shù)表達(dá)手法，在作品中發(fā)揮文化傳播的作用，以更形象、更信息化的方式傳遞中國(guó)傳統(tǒng)藝術(shù)文化。在高校教學(xué)過程中，將傳統(tǒng)文化與三維軟件相結(jié)合進(jìn)行再創(chuàng)新，將有力促進(jìn)中國(guó)傳統(tǒng)文化的傳承與創(chuàng)新發(fā)展，開辟中國(guó)傳統(tǒng)藝術(shù)文化與三維軟件融合的新天地。

3 卡通材質(zhì)在實(shí)際應(yīng)用制作中的探討

以三維軟件中的卡通材質(zhì)為核心研究對(duì)象，深入剖析其藝術(shù)特點(diǎn)與參數(shù)選擇機(jī)制，并以此為基礎(chǔ)，論證教學(xué)案例開發(fā)中卡通材質(zhì)的具體配置策略。依靠卡通材質(zhì)的教學(xué)實(shí)踐，改進(jìn)高校學(xué)習(xí)方式，化解教學(xué)過程中的難點(diǎn)問題。本節(jié)將重點(diǎn)聚焦于卡通材質(zhì)在三維軟件中的參數(shù)設(shè)定，為此，建模等前期準(zhǔn)備工作在此不做詳述。

3.1 燈光配置

在Cinema 4D軟件中導(dǎo)入預(yù)先構(gòu)建的模型，在卡通材質(zhì)環(huán)境下，無需追求三維渲染時(shí)的寫實(shí)照明效果，通常情況下，可根據(jù)畫面特定需求，設(shè)置燈光為“無限光”和“區(qū)域光”。為了強(qiáng)化物體投影的清晰度，突出二維手繪風(fēng)格特點(diǎn)，可以選擇設(shè)置光線追蹤（強(qiáng)度增強(qiáng)），如此一來，投影邊緣將更為銳利可見。

3.2 材質(zhì)編輯器操作步驟

1） 首先創(chuàng)建新的材質(zhì)球，僅啟用發(fā)光參數(shù)，其他所有通道暫時(shí)關(guān)閉。根據(jù)模型的實(shí)際需求，調(diào)配適宜的顏色，并將不同的材質(zhì)球應(yīng)用于模型，初步可獲得具有扁平化視覺效果的模型，然而其表面細(xì)節(jié)并不理想，還需在渲染設(shè)置中進(jìn)一步調(diào)整參數(shù)以改善細(xì)節(jié)表現(xiàn)。

2） 進(jìn)入渲染設(shè)置界面，選擇“效果”菜單下的“素描卡通”選項(xiàng)，系統(tǒng)將自動(dòng)生成一個(gè)素描材質(zhì)球。在素描卡通的頁面設(shè)置中，勾選“交叉”和“樣條”功能，以便為模型邊緣添加線條，并確保畫面中繪制的樣條得以顯現(xiàn)。在“交叉”選項(xiàng)下將對(duì)象指定為“文檔”，這樣一來，模型各連接部位也將生成線條裝飾。

3） 雙擊素描材質(zhì)球以進(jìn)入?yún)?shù)調(diào)整頁面，根據(jù)各模型的獨(dú)特性質(zhì)，調(diào)整線條的粗細(xì)、扭曲程度以及顏色等參數(shù)，以改變樣條的樣式，增添手繪般的質(zhì)感。線條粗細(xì)值通常推薦設(shè)置在2～3.5，低于2可能導(dǎo)致線條過細(xì)，超過3.5則可能過于粗重，這些數(shù)值的微調(diào)都將直接影響最終畫面的效果。針對(duì)不同物體，應(yīng)分別設(shè)定適合的粗細(xì)數(shù)值。通過調(diào)整“扭曲”參數(shù)中的移開值，控制線條的扭曲強(qiáng)度，一般設(shè)在0.8左右，旨在模擬人工繪制時(shí)的自然抖動(dòng)感，增強(qiáng)卡通材質(zhì)在二維畫面中的質(zhì)感。至于顏色設(shè)置，其作用在于調(diào)整樣條線的顏色，應(yīng)依據(jù)物體特性和整體畫面搭配，傾向于選擇灰度系列色彩，避免過黑或過白導(dǎo)致線條顯得突兀且僵硬。

4） 物體主體可通過之前的發(fā)光通道完成著色，而對(duì)于物體投影的處理則需要采取額外的方法。首先，打開地面材質(zhì)球，在紋理選項(xiàng)中選取素描卡通中的卡通紋理。 選定后將該紋理賦予物體表面，此時(shí)物體將展示出明顯的高光區(qū)域、過渡色彩以及陰影部分。在調(diào)整陰影參數(shù)時(shí)，需移除過渡區(qū)域的顏色，僅保留高光和陰影部分，并關(guān)閉攝像機(jī)屬性，開啟燈光與投影功能，確保投影隨燈光方向正確投射于畫面之中。物體投影效果如圖1所示。

投影顏色同樣可在漫射通道中按需調(diào)整。當(dāng)畫面包含多個(gè)物體并且需要各自投影時(shí)，可以采用快捷方式操作：首先打開地面材質(zhì)球，清除卡通紋理，恢復(fù)至無投影模式；接著再次打開渲染設(shè)置（確保燈光已開啟），選擇多通道渲染，在此模式下增加光照和投影效果。

4 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代數(shù)字媒體技術(shù)的飛速發(fā)展以及軟件硬件設(shè)備的持續(xù)更新升級(jí)，二維動(dòng)畫與三維動(dòng)畫之間的界限日益模糊。通過多元化途徑，人們學(xué)習(xí)不同的動(dòng)畫制作技巧，而三維軟件在改進(jìn)學(xué)習(xí)方法和路徑方面發(fā)揮了重大作用。借助三維軟件中的卡通材質(zhì)技術(shù)，我們完全能夠創(chuàng)作出高品質(zhì)的二維動(dòng)畫作品，相比于單純的技術(shù)革新，或許更重要的是它對(duì)社會(huì)學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變、工作流程乃至教學(xué)體系的改善所帶來的深遠(yuǎn)影響?？ㄍㄤ秩炯夹g(shù)有望成為解決動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能問題的有效途徑之一，隨著教育工作者和學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)要求的不斷提高，卡通渲染技術(shù)在未來動(dòng)畫教學(xué)中必將應(yīng)對(duì)更多挑戰(zhàn)，為中國(guó)動(dòng)畫行業(yè)的繁榮發(fā)展發(fā)揮積極作用。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】