计算机动画制作技术十篇

发布时间:2024-04-29 12:39:05

计算机动画制作技术篇1

[关键词]计算机动画电影软件造型

一、概述

计算机动画是计算机图形学和艺术相结合的产品,计算机动画已广泛应用于影视特技、商业广告、虚拟现实、游戏制作、教育等各个领域。1982年,迪斯尼推出第一部计算机动画电影一tron(《电脑争霸》)。世界电影史上《泰坦尼克号》的成功很大程度上归功于计算机动画的大量运用。

二、计算机动画的生物学基础

计算机动画是指采用图形与图像的处理技术,借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面,其中当前帧是前一帧的部分修改。人眼是重要的成像装置,视觉暂留效应是电影中计算机动画得以应用的生物学基本条件。实验证明:动画和电影的画面刷新率为24帧/秒,即每秒放映24幅画面,则人眼看到的是连续的画面效果。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的视觉效果。

三、制作电影计算机动画的软件和硬件

计算机动画的制作基本包括立意、编写脚本、编写故事板、建立人物模型、配音、计算机动画制作、剪辑等,最终都要利用制作动画的软件和硬件才能完成。

在电影计算机动画的制作中,SGf的超级图形工作站是最好的三维硬件平台,它具有强大的图形图像处理能力。Softimage3D、maYa、Flint等软件在SGi台上可以发挥最好的性能。虽然pC平台已成为计算机动画制作的工具,但SGi仍然是高端运用的主要平台。

只有高性能的硬件平台还不够,电影中逼真的计算机动画还是要利用功能强大的三维图像软件来实现。工作站级的图形图像处理软件有Softimage、alias/wavefrontSoftimage3D是Softimage公司出品的三维动画制作软件。《侏罗纪公园》中身手敏捷的速龙、《闪电悍将》中闪电侠飘荡的斗篷,都是利用Softimage3D来制作的。

maYa有更大的可控制性和可操作性。maYa在建模、渲染、场景和数字角色的制作等方面都非常方便。它采用obiectorientedC++code整合openGL图形工具。maYa的核心技术是meLScripting和Command语言。

在其他国家Houdini是一个使用频率很高的计算机动画制作软件。Houdini的强大功能在于它的变形球系统和粒子系统。此外还有3Dsmax、LiGHtwaVe3D软件等。

四、电影中计算机动画的分类

按照制作的基本技术计算机动画可以分为关键帧动画、运动捕捉动画和计算动画。关键帧动画是通过定义动画的起始帧和结束帧,通过计算机的软件计算出中间帧,通过定义直线的或者曲线的运动的路径来定义中间帧。运动捕捉动画是通过在演员身体的各部分安装发光物体,多部摄影机同时拍摄演员在指定范围内的动作,再经电脑系统分析光点的运动,进而产生计算机动画角色的运动模型。计算动画是运用运动学中的正求或反求的原理从已知运动的起始位置去确定运动的结束位置,或给出运动的结束位置,再给定运动的速度、方向和一定的运动的级联关系,来求出运动的起始的位置。

五、电影中计算机动画面临的问属与解决方案

1.运动的视觉感知问题

电影是通过观众的各种感观,主要是通过视觉信息的获得而产生对运动的感知效果。物理学中的速度、加速度、惯性、质量、重量、作用力与反作用力,光学中的明暗、阴影、光的折射与反射,动力学中运动的级联关系、自由度的控制;生物学中生物受到一定的刺激后的本能反映、面部表情、行为举止,对其心理思维的感知,与声音的模拟、合成与运动同步性的处理等的综合效果,会给观众以一个综合的感知效果,制作计算机动画时,必须考虑到这些视觉感知的问题,才能获得更逼真的效果。

2.计算机动画的造型方法

在计算机动画造型时涉及正向运动学、逆向运动学、动力学、弹性理论、流体动力学等学科。在计算机动画设计中,人体造型是非常复杂的问题。人体的自由度在200个以上。人的肌肉形状非常复杂,且随人体的运动而变形,softimage软件提供了很强的元球造型和动画功能。可以较好的解决人体造型方面的问题。动画软件maya、Softimage和alias/wavefront都提供正向运动学和逆向运动学的动画设置方法。maya是一个面向角色动画的软件,Softimage有一个设置关节动画的模块actor。在计算机动画中,建立有真实感的运动物体并保持对其运动的精确控制是很难的,一般在运动的复杂度和可控性进行合理的取舍。

3.计算机动画的制作成本和制作周期

计算机动画是一项非常高投入的制作。世界著名的数字工作室DigitalDomain公司,用了300多台SGi超级工作站,50多个特技师夜以继日制作《泰坦尼克号》中的计算机动画,用了一年半的时间才完成。利用一些pC而不是工作站制作一些简单的动画过程,利用一些nt板的三维图形软件,建立一些可以重复利用的图形、图像、材质、光源、运动部件、角色、表情、自然景观的模拟资源库可以适当降低制作的成本,减少重复性的劳动,提高资源库元件的利用效率,缩短产品的生产周期。

计算机动画制作技术篇2

【关键词】计算机动画技术;二维;三维;工程应用

传统动画制作整个过程均由手工完成,需要制作人员一格一格的绘制,而计算机动画技术的诞生可以说是动画发展史上的一次重大改革。当前,国外发达国家计算机二维、三维动画不仅电脑制作技术成熟,而且受到了全世界动画爱好者的青睐。相比发达国家,加之受自身条件的限制,使得中国计算机动画长期处于弱势地位。因此,研究计算机动画技术及其工程应用,对推动中国动画产业发展具有重要意义。

一、计算机动画技术

(一)计算机二维动画技术

使用计算机制作二维动画是从动画制作的中期阶段开始的,而前期的脚本、造型、场景等的设计则与传统手绘制作方式相同。计算机二维动画制作有两种制作方式,即全计算机制作和辅助计算机制作。全计算机制作方式是指对于动画中期阶段的制作内容即动画原画全部直接放在计算机上来完成,并由计算机自动生成中间画。辅助计算机制作方式是指按照传统方式制作出原画与中间画后,将两种画的线稿存入到计算机中,对线条进行相应处理后上色。目前,制作计算机二维动画的软件主要有animo、Flash、animator等。

(二)计算机三维动画技术

三维动画即立体动画,利用计算机技术制作三维动画主要完成的是模型的制作与后期拍摄,而脚本,造型、场景、分镜头设计,录音等都与传统偶动画制作方式相同。计算机三维动画制作的基本步骤包括建模,贴图与赋材质,蒙皮,三维故事版,动画效果、灯光与摄影机设置、渲染等。建模主要是借助计算机动画软件提供的线条、几何形体和曲面来勾勒出动画人物角色与场景,与传统手工绘制不同的是,计算机构建出的模型可以无限循环使用,对于续集动画的制作可以大大节约生产成本,且人物动作灵活。贴图是指在模型表面上贴上事先选择好的、设计好的具有某种文理、图案的图片,赋材质是赋予模型一定的材质属性,如金属、塑料、布料等,让模型看起来质感、逼真。蒙皮是专门针对骨骼的,动画角色灵活、形象、逼真、流畅的动作全部依赖于骨骼的架设,将模型安放至骨骼上即为蒙皮,从而实现让骨骼带动模型运动。渲染是动画制作的最后阶段,即使用计算机对画面进行渲染,输出动态的图像序列和影像文件,并进行剪辑、特效等处理最终完成动画作品的制作。目前,制作计算机三维动画的软件主要有maya、3dsmax等。

二、计算机动画技术工程应用实例

(一)计算机二维动画工程应用

以国产计算机二维动画《Friends》的制作为例,对计算机技术在二维动画制作中的具体应用流程进行相应介绍。《Friends》动画中的主人公是一群小动物,它们生活在森林中,故事以小动物们的日常生活为主题,是一部儿童动画作品。首先,使用Flash软件新建剧本文件并对其命名,分镜头设计将整个剧本划分为开端(故事背景)、中端(故事发展)和终端(故事结尾)三幕,对每一幕再划分几个段落,细分故事情节,明确每一情节的主题和场景。将每个场景划分为几个镜头,确定每个镜头的焦距、角度等参数,经修改最终确认后制作分镜摄影表。其次,角色设计。画出每一角色的正视图和多个角色的集体图,创建角色文件并保存;画出每个角色的正、侧、背与3/4视角图,标出每个角色的头、上身、下身高度;角色设计完成后开始制作原件,即在计算机软件中将角色画出来。对各个角色原件进行上色,并设计角色的服装与道具。画出当前镜头场景的正视等多个角度视图,并给画好的场景上色,保存场景文件。根据脚本和分镜进行录音。制作中期,建立动作文件与镜头文件,并对各个分镜头进行合成,分镜合成需及时完成当天的上交镜头修改直至所有分镜全部合成完毕。制作后期,利用Flash软件提供的premiere对视频进行非线性剪辑,剪辑完成后进行配音和音效处理,最终完成该部短片动画的制作。

(二)计算机三维动画工程应用

计算机三维动画的制作本文依旧以国产动画《星星历险记》为例,对计算机技术在三维动画制作中的具体应用流程进行阐述。该部动画作品是以冒险为主题的,故事情节包括主人公在蘑菇岛等多个奇妙世界的探险旅行。制作前期,绘制剧本场景与人物活动,开场镜头为海鸥在空中自由飞翔,紧接着镜头切换至海鸥划过星星家的窗户,窗户内星星趴在桌子上睡觉,特写桌子上摆放着他爷爷的照片。星星嘴角露出甜甜的微笑,梦到与爷爷一起生活的点滴,然后梦中出现一个神仙老头,告诉星星要想找到爷爷会有许多艰难险阻,但也会有朋友帮助,这一场景加闪光特效。在分镜内明确标出每个画面的构图、运动、人物对白等,以便于修改和节省时间、人力。制作中期,由设计师根据前期制作的二维故事情节、场景等来建立模型,利用三维软件3dsmax将绘制的角色、道具、服装等生成电子版形式。为提高三维动画制作效果,这里模型制作分为角色模型与场景模型两部分。借助3D软件依据二维设定制作角色模型,在模型中精确的描绘出角色的表情神态、动作、性格、年龄等特征和布线、比例尺寸。场景模型依据前期制作的不同场景分别用三维软件创建出对应的三维立体场景模型。模型建立好之后进行贴图、赋材质、骨骼蒙皮等一系列处理。后期,进行特效、灯光、渲染处理,最终完成作品制作。

总结

从上文对计算机二维、三维动画制作技术及其在工程中的实例应用分析中我们可以清楚的看到,计算机动画技术较之传统动画制作具有明显、独特的优势,如节省制作时间,制作效率高,降低制作成本等。在国际动画市场状态、市场前景良好的情形下,我国应加强对计算机动画技术的研究,并在工程实践与应用中创新思维,创新技术,推动我国动画产业繁荣发展。

计算机动画制作技术篇3

[关键词]计算机三维技术 影视 娱乐传媒

计算机辅助设计(computeaideddesicln)自1946年在麻省理工学院诞生以来,开始只是应用于航天、自动化、生物等高科技领域,80年代以来CaD开始在各个应用领域普及,而三维图形技术的发展却比计算机辅助设计慢得多,计算机三维技术的最初雏形最早能够追溯到1962年。那一年在马塞诸塞州科技学院(massachusettsinstituteoftechnology)里念书的沙赦冷搏士(lvanSutherland,ph.D)写了个程序可以直接在“阴极射线管”(CathodeRaytube)上,在各种不同的立体几何图形上画一些“光线”(Linesoflight)。这种程序他把它叫做“基本图”(Sketchpad),可以使用光笔交互地处理、显示二维和三维线框物体,这个系统主要还是用机的模拟。到60年代中期,实时全色彩渲染的动画系统开发成功,但这时的绝大多数阴极射线管(CRt)显示器却是单色的,不能够在计算机显示设备上预览,在今天看来,这种程序简直就像“原始人”一样,但是就是这个“原始人”打开了一扇在电脑应用领域里全新的大门――计算机图形图像技术。计算机图形图像技术经过四十几年的发展,逐步发展成为蕴藏着巨大商机的热门领域,计算机三维技术则是这个领域中一门重要技术并逐渐成为影视特技、计算机三维动画、影视广告设计、电子游戏、虚拟现实、互联网视频信息处理等技术中的一个重要的组成部分,而且其应用领域还在不断拓宽,正在改变着电影和影视广告设计行业的整个前后期制作和传播流程。计算机三维技术由于其高效、自由的特点在国际影视制作舞台上得到了空前高速的发展。好莱坞作为世界电影制作的最前沿,同时也是展示美国计算机三维技术的舞台,其电影产品对计算机三维技术的应用能力,以及所诞生出来的影视作品中所展现的艺术成就也是走在世界前列的。正是因为计算机三维技术具有种种传统技术所不能达到的能力和优势,这种技术几乎已经成为当前影视制作的通用技术。

近几年在我国上映的好莱坞大片,从早期的《侏罗纪公园》、《星球大战》、《泰坦尼克号》、到最近的《哈里波特》、《寂静岭》、《世界大战》、《加勒比海盗》、《魔戒》、《金刚》、《北极特快》、《贝奥武夫》等,在运用计算机三维特技方面取得了全球性的轰动,同时也给影视广告设计界带来宝贵的经验,推进了CG技术在全球影视广告设计范围内的广泛应用。所谓CG技术,即计算机图形图像技术的英文ComputerGraphics缩写,是在1977年美国导演乔治・卢卡斯导演的美国影片《星球大战》大获成功后而风靡全球的,在《星球大战》中首次应用了计算机技术,在拍摄该片时,美国没有一家特效制作公司能够制作这部电影特效,卢卡斯便自己组建了工业光魔,用来开发和制作这部电影中所需要的特殊效果,全片用到了300多项特效制作技术,这是计算机技术第一次在电影特效制作方面的尝试。1989年凭着科幻片《终结者》一举成名的美国另一位导演詹姆斯・卡梅隆推出了策划已久的科幻片《深渊》,在这部电影中,Lim为其制作了大量的特殊效果,其中首次制作了一个全CG的水柱变形影像,同时运用了数字技术制作了海底的高级智慧生物,由于CG的制作使观众看到了全新的视觉效果,其影像也更为真实。这在当时观众中引起了一片惊叹之声,Lim凭借《深渊》很快在影视特效领域中开拓了一片新天地,对此,詹姆斯・卡梅隆这样说道:“视觉娱乐影像制作的艺术和技术正在发生着一场革命,这场革命给我们制作电影和其他视觉媒体节目的方式带来了如此深刻的变化,以至于我们只能用出现了一场数字化文艺复兴运动来描述它。”

计算机技术在动画制作方面的应用成绩是有目共睹的,从第一部彩色影院动画片《白雪公主》征式上映以来,其中除了少数的偶动画、沙动画、针幕动画、水墨动画等特种动画以外,动画片基本上都是二维动画片的天下,但自从1995年皮克斯公司推出世界上第一部纯三维动画长片《玩具总动员》以来,动画片市场的重心就逐渐向计算机三维动画转移,几乎每部三维动画影片都是“票房炸弹”。从《玩具总动员》的1.92亿美元,到《怪物史瑞克》的2.67亿美元,再到《海底总动员》的3.287亿美元――三维动画影片的票房可谓节节攀升。《怪物史瑞克》中那浓密的森林、绿油油的草地,《海底总动员》中那奇幻的海底世界,《汽车总动员》中那些表情生动但又真实无比的汽车,三维动画所带来的惊人的视觉效果,是二维动画无法比拟的。三维动画依赖的计算机三维技术通过电脑强大的运算能力来模拟现实,需要完成建模、赋材质,调动作、渲染等步骤。除了视觉效果“逼真”之外,与传统的二维动画相比,三维动画还具有许多突出优势:它不受帧数的限制,在模拟动作灯光都设置妥当的前提下,渲染程序可以自动产生足量的画面,使影片看起来如同现实一般流畅自然:在着色方面,三维动画的渲染步骤是一次性的过程,不必再像二维动画那样逐帧着色,大大减少了重复劳动。

随着计算机三维技术在影视特效和动画制作方面应用的不断深入,计算机三维技术对于影视广告设计和影视栏目包装等影像作品的影响也越来越大。它能创造出完全由计算机虚拟出传统手法无法获取的镜头运动、角色动画或奇幻场景及一些令人惊叹的视觉特效。实现了科学技术和艺术的完美结合。其变幻无穷的表现力及高效的工作方式,彻底地将专业人员从大量的摄录实景、繁琐的剪辑过程和昂贵的设备中解放出来,为创意的发挥开辟了崭新的天地,节约了宝贵的时间。如何有效地将计算机三维图形技术运用到影视广告设计中去,已经成为当今广告界最关注的话题之一。

计算机动画制作技术篇4

关键词:计算机动漫技术视听艺术三维动画 

中图分类号:tp391.41文献标识码:a文章编号:1007-9416(2016)01-0000-00 

随着科技的进步和艺术形式的发展、演变,动漫艺术也得到了迅速的发展。而计算机技术的诞生与完善直接关系到动漫产业的发展。可以说正是因为有了计算机的出现才开启了动漫的世界。计算机数字技术的引入为动漫的制作提供了一个无限的空间,更是为广大动漫迷们带来了美轮美奂的影像世界。下面我们就主要来探讨一下,关于计算机动漫技术。 

1计算机的诞生开启了动漫之门 

动漫的发展离不开计算机技术的应用,是计算机技术将图形与动画注入了生命力。计算机动漫技术是借助于编程来实现的,CG技术的运用就是最被广泛推崇的,也是最被热衷使用的。是CG技术让静止的画面开始了快速、连续的播放。也是CG技术让动漫世界变得更加灵动性,创设了无数个神奇而动漫的镜头场面。CG技术从艺术形式到手法是具有多样性的,也恰恰是这种多样性让动漫影像变得越来越具有欣赏性,也越来越有鲜活性。 

2计算机动漫技术的具体应用 

2.1CG技术的运用 

CG技术是美国aUtoDeSK公司在pC机上开发的实体造型、真实感显示和动画制作软件。CG技术的出现,将人们的视觉进行了一次全新的刺激,带给人们一次全新的体验,它所营造出来的美轮美奂的场景,让观者为之着迷。CG技术属于三维动画技术,它是由计算机三维设计软件所提供的模拟现实的环境中,用软件的功能设计制作出与动漫故事情节与之相对应的场景造型,有了三维动画的技术形式出现,才有了动漫中与现实相异无别的动画画面。计算机CG技术是计算机技术革新与现代艺术的结合体,是科技发展的最好例证。图形、图像、仿真学,通过科学的形式被融合到了一起。既提供给了动漫制作者的想象空间,也提供给了动漫观看者的想象空间。其中的建模、渲染、灯光、设置动态等等,通过一系列的设置,让三维动画具有了现实与理想的交接点。并且通过三维技术的运用,画面感更为强烈,对图像中的每一个像素的定义和建立模型的方式,都能够通过模拟器而达到类似于逼真的效果。也就是说,是CG技术让动漫制作变得更为轻松而神奇,CG技术的艺术表现力也是无穷的,可以通过变幻的背景烘托,映衬出动漫主体人物的发展变化。并且CG技术还能让画面形式进行多种样式的结合,例如与中国传统水墨画的结合。此外,CG技术所营造出来的视觉冲击力是强烈而细腻的,它可以用3D计算机图形来表现,利用X、Y、Z三个坐标轴来形成三维空间。如图1所示。 

2.2maYa技术的运用 

玛雅技术的运用和CG技术一样,也是一款三维动画软件。在动漫的制作上主要负责制作最完美的形象建模,它应该是所有动漫制作者的梦寐以求的制作工具。因为它本身属于高端制作软件,通过它的运用,动漫影像中才有了最先进的建模,有了数字化的布料模拟,也有了最真实的毛发渲染,并且它可以利用非线性动画编辑器来建立正确的模型来描述或表现各种动漫事物,并且在建模的体系中maYa技术算是比较完善的,不仅可以多边形建模还可以用流行的曲面来进行建模。在建模的技术完备方面,能让更多的制作者与欣赏者都有一个很大的想象空间。除此之外,maYa技术还可以在建模方面提供纹理置换来进行建模,利用纹理贴图的效果来映射出表面的几何体,能够制作出不一样的模型。 

3结语 

总之,通过综上所述我们发现,正是因为有了计算机动漫技术的应用,才使得动漫的发展越来越强大,越来越吸引人。是计算机动漫技术赋予了制作者与观看者一个无限想象的空间。动漫艺术离不开计算机动漫技术,也正是这些软件制作工具,才让动漫发展成为了一门产业,也必将创设出更为强大的动漫效果。当然,在我们高度提倡计算机动漫技术的同时,也不能忽略掉对于人的主体性力量的强调,是他们的参与才使得这些生硬的制作工具变得有了生命力,也创设出了动漫世界的传奇。 

参考文献 

[1]龚惠英.三维异联想Hopfield模型[J].上海大学学报(自然科学版),2000(03). 

[2]刘文予,朱光喜.基于广义形态变换的由切片重建三维物体方法[J].红外与毫米波学报,2003(03). 

[3]刘智娟,刘智,罗代升.光栅投影三维物体重建中的二值化方法研究[J].四川大学学报(自然科学版),2005(05). 

[4]陈向东,龚敏,阮景红,张光州.基于频域方法的三维物体分层重现[J].物理实验,2006(04). 

计算机动画制作技术篇5

关键词:数字技术 艺术 艺术设计

艺术的发展,依赖于社会和科技的发展,技术的进步将带来艺术的变革,艺术家的臆想获得科学技术的推助,就会发出绚丽的光彩。数字艺术便是随着计算机的发展和普及而诞生和发展的。数字艺术又称数码艺术,是使用数字、信息技术制作、传播的各种形式的艺术作品,包括数字影像、数字音乐、多媒体动画和网络游戏等。

数字化时代计算机介入越来越多的领域,使人类生活发生了显著变化。数字技术在艺术领域的应用,是艺术和科技之间的革命,几乎波及所有艺术领域。计算机将人从许多复杂的、重复性的、繁琐的体力劳动中解放出来,把精力集中于创意和设计本身,同时,艺术的概念也发生了改变。

一、计算机数字技术在艺术设计领域的发展历程

自1949年麻省理工学院开发出旋风计算机,人们就一直试图使用计算机来进行绘画、设计、作曲等艺术创作,并取得了令人瞩目的成就。如贝尔实验室以字母、标志的集散、叠印创作了“计算机裸体”。东京大学艺术研究室创作了计算机艺术图和计算机动画的单体。1967年,GtG计算机艺术家小组创作了“返回正方形”等许多作品。但这些都是基于实验室的艺术探索,直至1980年苹果电脑公司推出macintosh电脑桌面排版系统(Dtp),计算机才面向个人,在艺术设计领域迅速发展,并衍生出计算机数字艺术与设计。苹果电脑也因高科技创新而获得尊重。1990年英国皇家艺术学院开设计算机艺术设计系(CRD),主要学习和研究互动设计(interactiondesign),努力使艺术与技术协同发展。现在,数字艺术已涉及艺术的各个领域,艺术的形式和内涵都发生着变化。

二、计算机数字艺术的特点

1.解放了手工时代对思想的束缚

计算机不但可以高仿真模仿传统的艺术效果,也比传统方式节省时间,提高效率。如艺术设计,计算机随意缩放观察等优势,使设计更加精细,无需尺规等工具,比手工精确、规范。手工绘图需要纸笔、尺规等工具,勾形、渲染等过程,更改设计,修改起来比较困难。计算机则有多样修改方式,如photoshop中的“历史记录”和“快照”面板,可随意双向一步步撤消或重做,退或进到任一点,3Dsmax的“堆栈”则可从已完成的设计中的任意一点介入,增加新命令或删除、更改旧命令,影响最终效果。传统绘图需要较强的绘画功底,而计算机辅助设计则更注重设计思想和修养,对绘画功夫要求不是很高。计算机解放了手工时代对思想的束缚,为创作提供了宽裕的自由发挥空间,使作品最大程度地完美。

2.丰富了艺术的传达形式

计算机的应用创造了全新的交流方式,及时交互是数字艺术独有的技术,广泛应用在各种形式数字艺术中,如Flash角色动画、网页、互动游戏等。交互功能改变了传统艺术中受众的被动角色,受众也可以参与到艺术的“创作过程”,让受众判断选择,不同的选择将出现不同的过程和结局,加强受众参与感,提高兴趣。

3.表现传统艺术无法企及的效果

数字艺术是一种全新的艺术形式。多媒体技术将图像、声音、文本、动画、音频甚至是气味等多种传达形式集合在一起,丰富了艺术语言和表现形式,提高了作品的感染力。

虚拟现实是高级人机界面,模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能,使人沉浸在计算机生成的能看、能听、可触、可嗅等感受的虚拟世界里,能通过语言、手势、肢体动作、视线移动等方式与计算机实时交互,一切都与现实的感觉一样。它不仅可以模拟现实,也可重建古迹,甚至是虚幻的世界,让人感受真实世界中无法亲身经历的体验。虚拟现实可充分满足艺术创作对感受的表现,给艺术家和设计师的创造提供更多的创作自由。目前常见的虚拟现实软件有QuickDraw3D、VRmL、metastream、3DDreams、QtVR、Cult3D等。如苹果的QuickDraw3D能在视窗中对三维几何体实施拖拽而进行任意角度的观察,还能变换灯光、材质等,展示三维物体极为方便。

三、数字艺术主要涉及领域及内容

计算机数字艺术在很多方面是交叉的应用关系,比如动画,在影视、环境艺术设计、工业模型等方面应用都很广泛,所以不能孤立对待。数字艺术的发展促进学科融合。

1.计算机辅助设计应用较早,比较成熟。如视觉传达设计,计算机已牢牢占据了高档彩色输出、印刷等领域。环境艺术设计,autoCaD、3Dsmax已成了建筑等行业计算机辅助设计的代名词,基于CaD开发的软件多如繁星。工业设计,pro/enGineeR具有模拟实体造型功能,能缩短产品开发的时间并简化开发的流程。它的三维创作过程是确定有关物体属性的具体数据,计算机由屏幕实时、准确地展现物体的三维效果,最终可将数据传送至数控机床,制作实体模型、成品模具。计算机的介入,改变了传统的生产模式。

2.计算机绘画,是较新、较热门的艺术门类。可感压力的数字笔使用起来接近于传统的画笔,在电子画布上,可以选取任意种类、形状、大小的“画笔”,沾上“水墨”或“颜料”,在不同质地的“纸”上绘画,笔迹表现出颜色和不同质地纸面的肌理效果,“笔触”会随手的压力大小和移动快慢而做粗细、深浅、虚实、飞白等变化,模拟现实产生的效果,将传统的绘画艺术从纸和笔中解放出来,达到所需的艺术效果。油画、雕塑、版画等也有使用计算机进行创作的。及时交互等优势使计算机超越了传统工具被动的地位,2D插画和概念艺术广泛应用于商业广告插画、出版物插图、游戏美术中。

计算机动画制作技术篇6

[关键词]计算机动画三维动画多媒体

动画制作的变革

人们泛指的传统动画,制作大致经过这样的过程:先由经验丰富的动画设计者画出动画系列中的关键画面,然后由辅助的动画设计者及其助手画出那些位于两个关键画面之间的画面,这些画面要符合指定的动作时间,让动作体现自然流杨。这些还都是铅笔图稿,为了初步测定造型和动作,可将这些图输入动画测试台进行测试,这一过程叫做铅笔稿测试。测试通过后再把铅笔稿图手工描在透明片上,或用照相制版的方法印在透明片上,接着给各幅画面在透明片上涂上各种颜色的颜料,这个工作需要耐心和准确,透明片要有良好的透明度。经过严格的动作质量检查后,才能在动画摄制台上进行拍摄。在拍摄之前要有一个摄制表,这是由导演编制的拍摄进度、层次和时间的规划表。动画摄影师把动画系列通过拍摄依次记录在胶片上。最后再对胶片进行编辑、剪接、对内、配音、加字募等后期制作工序。由此可见,传统的动画制作过程是一个非常复杂而费时的过程。而计算机动画则是通过计算机这一工具制作出的动画。计算机三维动画是根据数据在计算机内部生成的,而不是简单的外部输入。制作三维动画首先要创建物体模型,然后让这些物体在空间动起来,如移动、旋转、变形、变色。再通过打灯光等生成栩栩如生的画面。创作一个三维动画的过程:造型、动画、绘图。

数码动画的应用领域

近年来,随着计算机动画技术的迅速发展,计算机动画的应用领域日益扩大,带来的社会效益和经济效益也不断增长。计算机动画在现阶段主要应用于以下几个领域:电影业、电视片头和广告、科学计算和工业设计、模拟、教育和娱乐以及虚拟现实与3Dweb。

1.电影业

计算机动画应用最早、发展最快的领域是电影业。虽然电影中仍在采用人工制作的模型或传统动画实现特技效果,但是计算机技术正在逐渐替代它们。自从计算机能够提供胶片所需的分辨率以来,计算机动画的主要努力方向是提高通亮度,同时降低制作成本。开始的时候,计算机生成动画需要耗费大量时间在计算机内部建立模型,但是一旦在计算机内部生成以后.就为变形、修改、运动提供了方便。计算机生成的动画特别适用于科幻片的制作。

2.电视片头和电视广告

1990年9月,我国成功地举办了第十一届亚洲运动会,中央电视台在亚运会期间的专题报道中指出了用计算机动画技术制作的“亚运会片头”,使我国广大观众第一次享受到崭新的视觉效果。这也是我国第一个由电脑制作的动画片头。

在电视中,使用计算机动画技术最多的是电视广告。计算机动画能制做出精美神奇的视觉效果,给电视广告增添了一种奇妙无比、超越现实的夸张浪漫色彩,既让人感到计算机造型和其表现能力的极为惊人之处,又使人自然地接受了商品的推销意图。当然重要的还在于创意,但是只要人们的头脑想得出来的,计算机就能做出来。

3.模拟、教育和娱乐

计算机动画第一个用于模拟的商品是飞行模拟器。这种飞行模拟器在室内就能训练飞行员,模拟起飞、飞行和着陆。飞行员在模拟器里操纵各种手柄,观察各种仪器,透过模拟的飞机舷窗就能看到机场跑道、地平线以及其他在真正飞行时看到的景物。

三维动画软件简介

1.Softimage3D

在电脑动画兴起和发展的十多年历史中,Softimage3D一直都是那些世界上处于主导地位的影视数字工作室用于制作电影特技、电视系列片、广告和视频游戏的主要工具。

由于Softimage3D所提供的工具和环境为制作人员带来了最快的制作速度和高质量的动画图像,使它在获得了诸多荣誉的同时成为世界公认的最具革新的专业三维动画制作软件。

2.3Dsmax

3Dsmax是一款应用于pC平台的元老级三维动画软件,由autodesk公司出品。它具有优良的多线程运算能力,支持多处理器的并行运算,丰富的建模和动画能力,出色的材质编辑系统。目前在中国,3Dsmax的使用人数大大超过其他三维软件。

3dsmax的制作效率非常高,再加上一些新的常用的功能就能够很好地发挥使用者的创造力。比如新改良的UVwUnwrap功能就可以让艺术家们非常容易地进行贴图控制,另外还有多边形建模工具。Discreet还对有免费网络渲染功能进行了改良,backburner可以让使用者同时控制3dsmax以及combustion渲染网络

3.maYa

maya是aiiaslwavefront(2003年7月更名为alias)公司的产品,作为三维动画软件的后起之秀,深受业界欢迎和钟爱。maya集成了aliaslwavefront最先进的动画及数字效果技术,它不仅包括一般三维和视觉效果制作的功能,而且还结合了最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染和运动匹配技术。maYa因其强大的功能在3D动画界造成巨大的影响,已经渗入到电影、广播电视、公司演示、游戏可视化等各个领域,且成为三维动画软件中的佼佼者。《星球大战前传》、《透明人》、《黑客帝国》、《角斗士》、《完美风暴》、《恐龙》等很多大片中的电脑特技镜头都是应用maYa完成的。逼真的角色动画、丰富的画笔,接近完美的毛发、衣服效果,不仅是影视广告公司对maYa情有独钟,许多喜爱三维动画制作,并有志向影视电脑特技方向发展的朋友也为maYa的强大功能所吸引。

4.LiGHtwaVe3D

计算机动画制作技术篇7

关键词:3D动画;定义;制作流程;3D技术;分析

近年来,随着计算机软、硬件的不断发展,动画领域在二维动画的基础上向三维动画升级。三维动画,又称3D动画,其在新兴3D动画技术的支持下顺利实现了动画行业的跨越性发展。因而,了解3D动画技术及3D动画的制作流程,这对于我国3D动画行业的发展意义重大。

13D动画的定义及3D动画技术的优势

3D动画是在平面二维动画的基础上发展而来,借助三维动画软件在平面二维系中再加入一个方向向量,进而构成一个新的空间系,通过三维动画软件及技术在计算机中建立一个虚拟的三维世界。而后,设计师根据动画剧本需求来建立符合对象形状尺寸的模型、场景,设定模型的运动轨迹、其他动画参数等,同时在对象模型上覆盖特定的材质,并借助灯光辅照,最终在计算机上完成自动运算以生成画面。

与传统动画技术相比,3D动画技术表现出一定的优势,主要包括:①强大的操作功能,许多镜头的展现是二维动画无法实现的;②较强的可修改性;③较强的模拟功能,对于许多无法重现的特效可利用3D动画技术来模拟实现;④真实、细致、自然的视觉效果,动画布景、人物设计的制作过程中在3D动画技术的支持下能达到最佳的视觉审美;⑤制作成本较低、周期较短,3D动画是软硬件技术与人才技术的艺术,其具有传统二维动画无法比拟的制作优势。

23D动画的制作流程与技术分析

2.1创建模型

创建模型,这是制作3D动画的第一个流程,也可称为造型工作。在这一制作流程中设计师需要以故事为依据,运用三维软件在计算机上进行三维立体模型的雕塑,雕塑的过程就是创建模型的过程。一般常用的建模方法有2种,一种是将动画的基本集合形体描绘出模型,并利用工具制作出所需的形状,最后运用相关方法将这些模型部件组合成一个完整的模型,如此模型创建工作即完成。另一种是采用放样造型技术,即先绘制出动画对象的二维轮廓,从而得到形体骨架,而后将几何形体放置在骨架上制作出所需的立体模型。

2.2创建材质与贴图

通过第一个流程中创建的模型属于原始胎体,其类似于瓷器烧制前的泥胎,因而在3D动画制作的第二道程序中就需要对模型进行特定的“装饰”,即创建材质与贴图。为了让已创建的模型更加符合动画对象的特性,这就需要设计师根据故事中的对象属性选用适合的材料来表现物体的材质,从而令物体的颜色、透明度、反光度等贴合物体的真实材质,相当于为模型种植皮肤。而所谓的贴图,其相当于给动画对象穿上合适的衣服,设计师利用三维动画制作软件给模型的相应位置贴上对应的图像,从而使制作出的模型外形更加酷似于真实物体。

2.3创建灯光

灯光在3D动画制作过程中发挥着不可或缺的重要作用,其不仅是照亮场景的主要光源,而且还是营造与烘托场景基调、气氛的重要工具,可见3D动画的整个图像外观设计离不开灯光的创建。所以,3D动画制作的第三道程序就是创建灯光,一般的场景灯光主要由自然光、人工光、自然与人工结合光3种类型来表现,设计师在创建3D灯光时需要提前了解场景环境类型,了解故事剧情中相关场景所需的环境类型,进而确定主光、补充光、背景光,把握场景的基调与气氛。在3D灯光创建中协调好三类光源的相互配合,从而实现以主光源营造初步的场景效果,以补充光来丰富、烘托场景的景深及真实效果,以背景光令目标物体分离出背景。

2.4动画设置

对于动画的控制,实现动画“动起来”的变化状态,在计算机动画制作中通过利用关键帧实现,3D动画制作也是同一原理,因而需要进行更为关键的一道程序,即动画设置。所谓的动画设置,实则是对场景及其物体设置关键帧,将动画中动作或场景变化最大的一瞬间设置成关键帧,之后由计算机来完成插值(即完成关键帧之间的过渡)。在三维动画制作软件中,动画曲线(横轴是帧,竖轴是动画值)是动画信息的表现形式,动画设置中物体快慢移动、上下跳跃等状态都可以在动画曲线中看出。

2.5渲染

在三维动画制作软件中要得到3D动画的动态画面,这时就需要完成最后一道程序,即渲染。渲染过程就是经过程序计算绘制完成动画的过程,在这过程中需要设计师将场景中的所有信息输入计算机,包括三维造型、材质贴图、灯光信息等,将这些信息输入到既定的程序计算中,进而最终得到动画绘制的结果。在完成渲染流程工作之后,一部3D动画的制作就可以基本算是完成了。

3结语

3D动画制作是对计算机动画的升级发展,是技术与艺术紧密结合的产物。与平面二维动画制作相比,3D动画制作仍然遵循着二维动画制作的相关法则,不同的是3D动画提出了时间、空间的概念,所以在制作过程中需要3D动画设计师具备一定的技术与艺术素质。中国3D动画的发展正处于探索阶段,因而了解3D动画的制作流程,掌握相关3D动画制作的软件应用、技术等,这是我国3D动画产业人才需要不断努力的方向。

[参考文献]

计算机动画制作技术篇8

【关键词】计算机技术插图数码插图

随着世界经济的快速发展,计算机开始走入千家万户,无论是大公司,还是小家庭,在当下这个计算机时代中都拥有了计算机这一数据传输的终端。而计算机的普及,让更多企业和家庭有机会与这一简单、易操作、功能多样化的电子设备接触。计算机技术依托计算机所从事软件开发、计算机编程、模型设计、科学研究等行业和领域工作所应用技术的总称。计算机技术除了被广泛的应用于科学和技术领域之外,在艺术行业和领域也在逐渐的普及过程中。计算机技术在插图当中的应用就是当前计算机技术应用的新的领域,其不仅能够有效的扩展当前艺术领域,而且能够扩大艺术所涵盖的范围,从而让由计算机所绘制的插图更加形象和生动,极大的丰富了当代消费者们的眼球。因此,为了更好的开发计算机技术在艺术领域的多种用途和功能,对计算机技术插图应用研究就变得十分必要了。

1计算机插图在数码行业的应用

计算机插图是插图分类当中的一种。对于插图而言,其与绘图的艺术之间存在区别。这是因为在大多数的书籍当中,插图仅仅作为一些篇章和构想的讲解而配套出现,并没有独立的存在于一本书籍当中。因此,这就让插图作为一种辅助工具而存在。为了让这一辅助画面更加能够配合到实际书籍当中的文字和思想,就需要对每本书中或者是图像中的插图进行很好的配色和炫彩、绘图。但是,在用手工模板进行绘制插图时,通常会遇到所用材质的温度和产地不同而导致的最终同一本书中插图的风格迥异的事实存在。当此时,选取计算机绘图来取代手工绘图的方式,就能够很好的改变这一现状了。这是因为,计算机绘图让对图片的整体设计更加真实和形象,并且通过数码绘图之后的插图能够通过网络进行传递,比较容易向市场进行宣传和讲解。另外,拥有良好传递方式的插图文件也能向该插图其他工艺的制作人传递正确的绘制和制作信息,从而保障插图的整体质量较高。

2计算机插图在广告行业的应用

计算机插图在广告行业当中也拥有着广泛的应用。对于广告行业而言,不管是平面广告,还是多媒体广告,都需要计算机插图的帮助。在平面广告之中,计算机插图被用于作为报纸、网页、杂志、户外展板当中整个画面的附属品,其能够对主体画面带来烘托、解释和描述的功能。对于此类广告而言,在以往的插图印刷过程中,大多数都是通过手工排版,然后进行拼接图片的方式,这就让整个画面会出现错漏百出的情形,从而致使整体画面给读者带来的体验度不高、感受度不强的缺点。但是,利用计算机插图,就能够让整个画面给人一种融为一体的感觉,其能够对整个画面进行构造、排版之后再进行印刷,从而让整个画面能够给人更多的亲和力,同时也减少了设计后期对插图进行修剪的过程。对于多媒体广告而言,其中也不乏一些插图的应用,这些插图大多数是用来作为电视画面的背景。这些后台道具的制作也可以利用计算机制图的方式。通过将计算机技术应用于后台荧幕的设计,能够在电脑上对预先彩排结果进行模拟实验,从而有利益对这些帷幕的色彩和感光度进行适度的调节,大大减少了拍摄的时间和成本。

3计算机插图在动漫行业的应用

计算机插图发展的最初行业就是动漫行业,其带来了新一代动漫行业的崛起和飞速发展。上个世纪的动漫仅仅停留在手工绘图方面,即使在一个世纪后的今天,也有很多创作家利用手工绘制漫画。但是,这些用手工绘制的漫画如果想要搬上荧幕,却非常的复杂。为了更好节约漫画上线时间和绘制所花费的精力,计算机绘图给动漫行业带来了希望。漫画是一种夸张的表达方式,其通过将故事、人物形象用简短的话语和插图给予描绘,从而让人们了解到故事的梗概和所传递的思想。通过利用计算机技术绘制漫画,漫画家们可以利用专业的漫画制作软件不断在对图像进行绘制的过程中对错误和纰漏之处进行调节和修改。这种修改方式,能够大大减少漫画家们工作的时间,并且通过电子形式传递漫画,能够让这些作品更加易于推广和销售。

4计算机插图在游戏电影行业的应用

很多学者曾经说过,现代游戏美术的设计这种新的形式,是一门新的学科,其通过站在绘画的艺术、平面的设计、动画的艺术、工业的建筑设计诸多方面,给予其融合。这些学者的意思是指现代游戏美术已经颠覆了传统艺术的概念。显而易见的是,最初的游戏、电影都是2D成相的,但是随着计算机技术的不断进步,当前大多数游戏已经都有了3D的版本。对于电影业而言,4D、5D、imax等多种复杂的成相方式都开始走入公众的视野,成为人们熟知的电影观影模式。通过利用计算机插图技术,能够将多种来自于不同国界、星球,乃至人们所幻想、梦想的东西融入到游戏和电影当中。从而,极大的丰富了人们的视野。并且,通过这些虚拟场景、虚拟物品的构造给观影者,乃至科学家极大的启发和想象空间,让人们对未来某一领域的研究更加具有现实的推动作用。

5总结及建议

通过以上计算机技术在插图中应用的分析,可以发现计算机技术的应用领域非常的广泛,并且这种基于图像传递的计算机技术已经开始在世界内多个行业和领域当中被广泛的应用和开发,其给艺术所带来的推动力、助力是以往其他技术所不能比的。但是,随着计算机技术的不断热门,人们开始对这种技术在艺术领域的应用盲目跟从,也引发了一系列的安全性和稳定性的危机,例如:竞争对手盗取资料、网瘾少年的不归路等等。那么,为了更好的应对这些问题,除了要提高计算机技术所涵盖领域的多元化,技术的普及适用性之外,还需要对计算机技术所使用的领域和安全性进行限制。作者认为计算机技术应当为以下两个方面进行努力:

(1)信息平台的安全性构建。

(2)应用领域的道德化、素质化构建。

参考文献

[1]林韬.关于数码插图的探索[D].中央美术学院,2002.

[2]何方.跨入数字世界的插图艺术[D].南京艺术学院,2003.

[3]徐进.插图视觉时代[D].中央民族大学,2004.

[4]林锡.当插图"体验"数码[D].中央美术学院,2006.

计算机动画制作技术篇9

关键词:落后性;实践;补充;教学成本

3D动画技术也可称为三维动画,近年来,伴随着计算机软件、硬件的发展,三维动画逐渐成为计算机领域中的一项成熟技术。在计算机教学中,3D动画的应用使传统的计算机教学更加生动活泼,使学生更加直观地感受多媒体教学,从而对多媒体资源产生更浓厚的兴趣。

一、计算机教学应用3D动画的必要性分析

1.传统计算机课堂教学的落后性

在传统的计算机课堂教学中,常用的方法为演示法,演示法的主要特征是教师演示,学生模仿。这种方法虽然比较简单,但是缺乏趣味性,使本就枯燥的计算机课堂变得更加单调。这种方法下,学生貌似掌握计算机操作的过程,但事实上,学生并没有参与操作的思考过程,也就是“知其然,不知其所以然”。3D动画在计算机中进行应用就凸显了优势,3D动画的特点就是直观、趣味性强,更能够吸引学生们的注意力,恰好能够解决传统计算机教学过程落后性的状况

2.没有具体的实践考核措施

现阶段学校的计算机教学,硬件设施的缺乏是普遍存在的问题,这使计算机教学的意义与作用的效果下降。例如:由于计算机硬件与软件的落后,致使学生不能够得到充足的时间,从而在教学效果上也大打折扣。3D动画技术对计算机软硬件的要求并不算高,一般学校的计算机硬件设施都能够满足,在技术层面上,教师通过专项的研究和学习,能够具有将3D动画应用于计算机教学的能力,从而丰富计算机教学课堂的教学资料,提升教学有效性。

二、计算机教学中3D动画的应用

1.打破时间、空间限制

作为一项全新的计算机技术,3D动画更完美、更完整地展现了三维空间的虚拟现实特征,从而实现时间、空间、地域上的限制。为学生的计算机学习提供一个更加生动、逼真、形象的学习模型,使学生能够对知识点形成更深刻、直观的理解,对教学过程中的重点与难点进行深层次的剖析,并从侧面锻炼学生的逆向思维能力。

2.为传统多媒体资源给予补充

在计算机教学中,一般都是学生自主完成实践操作过程,这能够最大限度地培养学生的动手能力,但也对教学过程提出了更高的时间与空间要求。因此,教师必须对课堂进行有效利用,3D动画能够直观地将教学中抽象的问题利用虚拟技术呈现出来,并对教材知识进行规整与补充,从而弥补了传统教学抽象、不宜理解的缺点与不足,使学生在课堂中能够体现身临其境的学习效果。

3.节约教学成本

计算机教学过程中,受计算机学科特点的影响,需要进行一定的实验操作,因此也难免会产生一些消耗,长期下来将成为一笔不小的开支,无形之中增加了教学成本。3D动画技术的应用,能够在一定程度上节约教学成本,通过3D动画,原本必须要进行实验模拟操作的问题,现在只需要制作一些3D动画,就能够将操作的过程全方位地呈现出来。

4.合理利用生活中的素材

计算机教学运用3D动画技术的过程中,应该注意生活中的事物与元素,注重生活元素与3D动画元素的结合,对3D动画制作与应用的环节进行梳理与研究。通过合理的逻辑分析,制作出适合教学与学生特点的3D动画素材。

计算机动画制作技术篇10

关键词:计算机动画技术;研究性教学;数字媒体

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)22-0180-02

随着我国动漫产业不断发展,计算机数字媒体专业作为一个新兴的培养方向,为相关领域的企业及研究行业输送越来越多的专业人才。计算机动画技术成为高等院校中必修的专业课。近年来,我校从设立数字媒体专业开始,经过不断的教学改革与实践,在计算机动画技术课程专业建设上取得明显的效果,对提高学生整体素质发挥了极大的作用,它的教育模式也从原有的科普型讲述形式转变为以掌握核心动画技术为目标的技术应用示范方式,形成了鲜明的专业特色,成为我校计算机专业课程系统中的重要课程。

一、计算机动画技术课程的教学现状

计算机动画技术是计算机图形图像技术的综合运用,是当前数字媒体领域中的重要技术之一,正不断向规模化、网络化、多样化方向发展。然而在目前实际应用过程中,对具体技术较为熟悉,对各种核心技术的原理、算法及处理机制较为陌生,不利于高效地解决动画制作中的各种难点、问题。因此,在教学过程中需要对教学方法进行研究和完善。以本人所在高校的计算机学院的数字媒体系的学生为例,从以下几个方面分析当前计算机动画技术课程的教学状况和学生的学习情况。

1.采用“灌输”式教学模式讲授。将大量的动画技术理论直接“灌输”给学生,略显枯燥单调。对于本科阶段的学生或基础较为薄弱的学生来说,“灌输”的理论知识很难消化理解,更难以应用于实践,造成学习效率和效果都不理想的状况。在期中考试成绩中,发现“死记硬背”的应付考试的现象,理解应用类的题目普遍存在得分率较低的现象。因此,需要改变目前的授课模式,充分激起学生的学习兴趣,提高学习效率。

2.全面依赖教材的教学内容。在目前的教学活动中主要以教材内容为课堂讲授内容,而教材内容很难涵盖某些前沿重要的技术应用、技术改良实例,使得要求学生掌握的知识与现实的实践活动存在一定的时间跨度;同时,教材中的教学素材与案例具有简单、应用背景单一的特点,与当前主流的动画技术的结合度较低。以上两点将大大降低学生获得动画技术的兴趣,以及解决实际问题的能力。因此,教学内容中需要引入前沿的技术应用实例,如新版本的3dsmax、maya商业软件中关于动画制作一些功能与动画技术的结合。

3.实验课时安排不足。目前的教学计划中对于动画技术课程的课时分配主要集中在理论课,学生学习过程中对具体算法或技术的操作体验、实践时间不充分,因为动画技术是计算机应用领域中的热门技术之一,在实践中才能领悟其中的核心思想。过多的理论学习使得知识难以被真正理解掌握,难以在问题解决过程中发挥作用,也使理论知识的学习无的放矢,缺乏目的性。因此,理论课时与实验课时最好应平均分配,一周内安排一次实验课,把理论课上的内容通过若干实验得到充分的消化吸收,落实提高学生技能水平的要求。

4.课程学习的目的性模糊。通过对现有的授课学生进行调查,大多数学生对课程的学习目的存在误解,认为动画技术仅仅是一门普及性的理论课程,只是常识性地补充现有的知识体系,并不认为这门课程是理论与实践相结合的技术型课程。所以在学习的过程中没有投入全部的精力与积极性,为了应付考试而采用“临时抱佛脚”的策略。这些现象与是否在专业学习的开始阶段进行学科建设规划、目标与要求的说明与强调有很大关系。学院领导与专业教师应反复强调每一门专业学习的重点与目标,让学生明确动画技术课程是数字媒体系学生在今后职业生涯规划中不可或缺的专业基础课程之一。同样,这种误解也可能会影响学生的择业方向及专业的发展方向。数字媒体专业不是向社会培养如动漫画家、动画技师一类的美术艺术人才,而是在数字化媒体行业空前发展的大背景下,培养一批利用先进的计算机技术专门解决与媒体应用相关的领域中的问题,从而大力扩展计算机的应用领域的人才,他们的核心竞争力仍是高水平的计算机技术,而目标变成针对某个特殊性领域的学习与深造。因此,教师有必要时常与学生沟通,引导他们向正确的学习目标努力。

二、研究型教学方式的设计模型

通过对现有的教学情况及学生的学习效果进行全面的分析,可以清楚地看到,现有的教学模式需要调整与改良。因此,我在计算机动画技术课程的教学过程中,做了一些试探性的创新与改良,形成一种针对本科生教育的研究型教学方式,在理论与实践中,让学生真正掌握技术的应用效果,提高掌握技能及解决问题的能力。为了改变动画技术课程的单一的技能性培训的教学目标,增加理解技术原理的教学目的,提高学生解决问题的能力,既能“知其然”,也能“知其所以然”,我选择难度水平稍高的教材《计算机动画算法与技术》[1]作为课程的内容依据,并选择其中具有代表性的、难度较低的章节进行讲解和实践。另外为学生推荐辅助的参考书《计算机动画的算法基础》[2],其内容相对简单、易懂。课程主要内容如下:

1.对动画制作进行概述。首先,讲述动画在人类视觉方面的原理;其次,通过不同时期的动画技术列举动画制作的过程,了解动画的发展进程。图1展示了动画制作的一般工序:

2.技术背景知识介绍。计算机动画技术需应用《计算机图形学》中的一些理论知识,因此在讲授主要动画技术之前,先介绍这些背景知识在动画技术中的应用。包括两部分:第一部分阐述了与计算机图形显示管线相关的基础知识以及处理图形数据时的潜在问题源。第二部分主要探讨定向表示方法,对于动画技术中的方向插值计算很重要。图2显示具体包含的知识点。

3.插值技术介绍。动画是在一段时间内改变数据值进而影响视觉效果的过程,因而插值技术在动画技术中占有重要的地位。对于理解动画技术的应用有很大帮助。这部分讨论与各类插值技术以及逼近曲线相关的基础知识,并阐述曲线上的顶点移动控制方案。随后,对方向插值技术加以介绍。另外,还将简单介绍路径的工作方式。同时,安排4次实验课对插值方案进行编程实现,并对比插值计算结果。

4.插值动画方案介绍。讨论数值插值方案在计算机动画制作过程中的应用方案。首先讨论基于关键帧的动画系统,该过程可视为与传统手绘动画对应的三维计算机动画版本。然后,对动画语言加以分析。动画语言可用于控制高层算法,且从历史角度来看,该语言多与数值插值应用方案相关。实际上,大多数语言均针对特定的动画场景构建,并在各关键帧及其插值过程中设置相应的转换操作。最后,将分别探讨对象的变形技术、三维对象形状间的插值技术以及二维变形技术。同时,安排5次实验课对插值动画方案的技术细节通过程序实现的方式深入理解、掌握。具体知识点如图3:

在改进后的教学模型中,学生对计算机动画技术的学习兴趣较旧的教学方式下,有了明显提升,主要反映在课堂教学的互动活动、平时作业的完成情况、实验课的实践任务的进展情况等方面。学生开始主动思考、探索问题,而不再是单纯被动接受教学内容。在期末测试中主观题目的答题率和正确率均有提高,由于理解性地记忆相关知识点的概念,客观题目的答题时间也相对缩短。由此不难看出,在研究型的教学模式下,学生更容易获得应用技术的方法,掌握发现问题、分析问题及解决问题的要领。此外,随着学习的深入,学生也能逐渐明白数字媒体专业的学习方向及要求,端正态度,有助于其他专业课程的学习。数字媒体专业是计算机应用技术下一个新兴的专业方向,与之相关的计算机技术不断地发展,因此,我们需要适时地调整已有的教学模式,使专业教育与时俱进,才能不断为科技发展及社会进步提供高水平的专业人才。

参考文献: