影视动漫设计3D技术运用研究

[摘要]运用3D技术能够塑造出宏大的视觉场景与逼真的人物动画，提高影视动漫业的发展潜力。介绍四种当前影视动漫设计中常用的3D技术，针对3D影视动漫设计的三个阶段进行具体分析，围绕动画制作、灯光设计、角色骨骼创建三个层面，探讨影视动漫设计中3D技术的具体运用策略。

[关键词]影视动漫设计；3D技术；骨骼创建；灯光设计；动画制作

3D技术以计算机技术作为发展载体，由影视动漫创作者依据一定的故事情节在三维动画软件中完成虚拟动画场景或动漫人物模型的创建，结合摄像机记录模型的运动轨迹，通过调节参数在模型上选取特定材质、添加色彩效果，经由渲染、组合等流程呈现出最终的3D动画效果，完成影视动漫作品的创作。

1影视动漫设计中常用的3D技术分析

1.13DStudioMAX技术

该技术由Discreet公司主导开发，研制出一款集三维造型与动画制作功能于一体的应用软件。在开发环境下，首先完成三维造型或动画的建模，其次是实行动画的集成处理，最后通过渲染呈现出3D动画效果。利用该模型可在同一个窗口界面内，借助Windows图形化操作界面完成动画制作、建模以及渲染等多道工序。3DStudioMAX技术的应用优势在于具备强大支撑功能与多元化内容模块，影视动漫创作者经由简单熟悉流程后即可上手操作，实现对动画、灯光、渲染等领域的全覆盖，满足创作者多方面需求，不仅适用于影视动漫设计行业，同时也在多媒体制作、游戏制作、室内设计等领域具有较强的应用价值[1]。

1.2SoftimageSXI技术

SoftimageSXI是一款由Autodesk公司开发出的高端动画软件产品，具备动画制作、3D建模、合成、特效以及渲染等多种功能，相较于同类产品而言，其最显著的优势在于支持非线性动画编辑，能够为计算机三维动画虚拟能力的提高贡献有力支持。当前该软件已被多家影视动漫公司运用于动画片、动画电影制作中，例如《魔幻仙踪》中的海龟奶奶便是运用SoftimageSXI软件制作而成，同时该软件还成功制作出《猪猪侠》武侠系列电影中的武器，其制作效果收获了较为广泛的好评。

1.3Lightwave3D技术

Lightwave3D是一款由美国NewTek公司开发出的三维动画制作软件，其开发环境主要包含3D建模、动画、渲染三部分内容。该软件凭借其完备的功能得到影视制作行业的青睐，相较于同类产品具有显著的性价比优势，因而被广泛应用于影视动画、广告游戏等领域的三维制作中。以由天娱传媒公司出品的《齐天大圣前传》、云南源成影视公司出品的《猴王出世》等作品为例，其中的“大圣”形象便是运用Lightwave3D软件开发制作而成。

1.4MAYA技术

MAYA是一款由美国Autodesk公司开发出的世界顶级三维动画软件，其销售量在全世界影视动漫市场中占据首位，常被运用于三维动画、建模、渲染方案制作中。由该软件制作出的三维造型、动画形象具有极强真实感，动画形象的细节较为精妙，在角色动画、电影特技等领域具有广泛的应用价值，由该软件制作出的知名三维动画作品包括《梦想总动员》《蜘蛛侠》《马达加斯加》等。

2影视动漫设计中3D技术的具体运用策略探讨

2.13D影视动漫设计的阶段划分

2.1.1前期制作前期制作环节主要需针对影视动漫的整体构思进行规划，包括动画形象设计、剧本创作、场景道具设计、动画风格设计等，通常以人工手绘方式为主，其中剧本创作的质量将直接影响到作品成败，因此前期制作环节往往具有耗时长、工序复杂、细节要素多等特点。

2.1.2中期制作中期制作环节是影视动漫设计中最为关键的节点，大体包含以下七道流程：其一是创建模型，模型的建立将决定整部动画作品的基础框架结构，由创作者以三维动画软件中的扩展三维几何体、标准三维几何体为基准，结合自身设计需求进行相应参数的调整，即可完成全新模型的创建，保障模型所呈现出的轮廓效果符合设计要求。其二是材质与贴图，材质顾名思义为材料的质地，在三维动画场景中材质的选取将会影响到不同物体的反射光线、漫反射颜色、光影折射、光线穿透效果等，能够决定三维动画传达给人的质感；贴图主要通过利用三维软件进行计算，将选取的二维图片贴到三维模型上，借助二维、三维的对比强化实物的质感，传达出光影反射、折射等视觉效果，确保动画场景、人物与光影关系的逼真度。其三是骨骼蒙皮，主要运用于影视动漫中三维人物的设计上，动漫创作者利用建模工具完成人物模型骨骼的创建，在将模型与骨骼进行绑定的过程中完成“蒙皮”操作，将骨骼融入人物模型中，塑造出相应的立体质感与运动效果，展现出人物鲜活的面部神态。其四是灯光设置，主要划分为自然光线与人工光线两种类型，利用灯光为3D场景提供光源，起到照明、烘托作用，创造出逼真的灯光效果。在进行灯光设置过程中，创作者需结合整体场景构造进行灯光参数、灯光位置、灯光颜色、灯光辐射范围的调节，营造近似真实的画面观感。其五是创建摄像机，摄像机在影视动画设计中主要起到展开、切换画面的作用，分为目标相机、自由相机两种类型，其中多运用目标相机进行三维场景的制作。其六是制作动画，主要通过定义关键帧实现对不同造型关键点的设置，创作者需通过调节关键帧呈现出造型的运动效果，由三维动画软件自动完成其他关键点位置的计算连接，进而呈现出流畅的动画效果。其七是渲染环节，主要包含动画与输出最终生成的图像，结合不同场景渲染出相应的文件。

2.1.3后期制作后期制作环节主要体现为特技镜头的制作，选取合成、剪辑等手段进行镜头的拼贴整合，调节素材效果、添加声音音效，将多种图像素材整合后生成完整的画面。

2.23D影视动漫设计的具体要点

2.2.1动画制作要点其一是编辑、创建关键帧，采用3DStudioMAX软件进行关键帧的设置，依次完成运动面板、轨迹视图、轨迹栏、AutoKey按钮的操作，由软件自动在关键帧间插值。其二是切线类型的选取，调节切线类型、控制器在关键帧间成功插值，利用Bezier控制器显示、调整编辑轨迹线。其三是轴心点的设置，结合整体动画设计需求进行轴心点的设置，保障其缩放、旋转均能够呈现出良好的效果。其四是正向运动与链接，完成动画制作。

2.2.2灯光设计要点通常灯光属性能够直接决定三维动画的呈现效果，因此创作者需结合场景与模型的特点进行光的巧妙运用，用于传达时间信息、表现物体结构等。例如在塑造物体的结构时通常不应使用前置光照的光源，易导致物体呈现出结构僵硬、肌理不自然的特点，无法体现出物体的立体性特点。同时，利用灯光设置还有助于隐藏物体的缺点，通常运用于人物肖像画设计中，需结合模型位置变化进行灯光调节，提升影视动漫作品质量。2.2.3角色骨骼创建要点选取Bezier软件制作某动物骨骼，采用physique进行角色蒙皮，经由封套范围、设计肌肉凸起形状、创建肌腱、设计骨线范围等步骤调节动物的肌肉引力。在完成骨骼创建后，采用IK链制定骨骼约束，结合关键帧动画完成骨架装备、动画、交互控制皮肤[2]。

3结语

总体来看，3D技术对于影视动漫行业的发展起到了有力的推动作用，创作者应注重结合自身创作需求选取适宜的3D技术与软件，针对模型位置、灯光、色彩、骨骼结构、行走动作等进行综合分析，塑造出良好的视觉欣赏效果，增强画面的层次感与可观赏性，进一步提高影视动漫作品质量。

【参考文献】

[1]王功利.基于Unity3D的三维动画课件设计与实现[J].科教导刊(下旬)，2018，360(12)：38-39.

[2]代振.二维动画场景设计中3D技术的应用与研究[J].数码世界，2017(10)：65.

作者：刘泽国 单位：西藏民族大学信息工程学院