第13章 计算机图形动画设计.ppt

第13章 计算机图形动画设计 13.1 动画原理及制作技术 13.1.1 动画原理 动画本身并不是一个生疏的概念，卡通动画片是动画的最直观明白的实例。 动画就是由相互关联的一系列画面所产生的动态过程。在这个过程中, 每一幅画面不断地被新的画面所取代， 使观察者产生连续运动的动态画面的幻觉。  画面本身是静止的。如何使一幅幅密切相关的静止画面移动并形成一种连续的动作，完全取决于设备和技术。 卡通片的动画，是将一个连续动作分解为若干个小动作，然后画出每个小动作的画面，再用摄像机将这些小动作的画面连续拍摄下来，形成一组有联系的照片，然后再以一定的速度使这一组照片通过放映展现在人们面前。 当一幅画面在眼睛前面移去以后，画面的内容并不会在视网膜上马上消失，而是要保留极短的一段时间，这种现象称为视觉残像（视觉的持续性persistence of vision）。 如果在这个时间内有另一幅与其相似的画面出现时，就会同时有两幅画面留在视网膜上，其区别在于一个很小的动作差别。 这样，当一组连续的动作画面不停地在眼前出现时，就自然形成了一个连续动作的错觉。 电影也利用了人眼的这一视觉特性。 在我们看电视或看电影时，会感到各个画面的动作都是连续的，使人看到动作很流畅的有动感的画面效果。 但是，如果我们观察相应部分的胶片，就会发现动作并非是连续的，实际上，电影或电视都是利用许多静止的画面做成的。  电影、电视以及动画等，都巧妙地利用了视觉上的残像现象。 电影放映时所使用的标准速度为每秒24幅画面，但实际上，每一幅画面都投影两次。 因此， 实际的投影速度为每秒48幅画面。 这样，要产生动画就需要每一秒钟有24幅图。 从经济的角度和人的视觉特性两方面来考虑，每秒钟24幅图这个数字是合适的。 顺便提起不同于电影的是录像（电视）的图像，它使用的标准速度是每秒钟30幅。 13.1.2 动画的制作 1. 初期准备 首先进行总体规划，以脚本的形式将故事写出来。 然后对脚本进行分析，用人工的方式在大幅面纸张上画出各个重要场景的一系列草图。 这样的一组画板组成了故事板，表现剧本所设计的动画动作，据此概要地列出故事的主要情节。 同时，对画面的风格、声音、动作、色彩等各个方面，加以必要的注解。 故事板的数量根据影片的长度和此阶段所需要描写的细节而定，有时需要几十张甚至几百张。 复杂的动画片比简单的影片所需要的故事板的数量要多。  2. 分层安排 故事板完成了以后，要将其进一步进行分层处理。 首先将剧本分成若干集，每一集分成若干组镜头，每一组镜头又分成若干帧，每一帧又可由多层质地透明的图案和背景组成。 同组镜头中各帧共用同一个背景。 同时，这一阶段还要求完成背景画面的草拟，规定前景诸角色的运动，并把有关的要求分别通知相应的绘制人员。  3. 声道记录 在有声道的情况下，在动画实际绘制之前，一般先在录音棚进行录音工作， 然后再测定声道，仔细地进行合成工作。 也就是说，需要使声道中的声音与画面上发出声音的动作完全吻合起来。 比如声道中录了开门的声音时（当然画面上也必须有开门的场景出现），动画制作人要使得画面上开门的动作发生的瞬间正好声道上发出开门的声音。 只有完成了这一步的任务才能保证以后要产生的活动能与同时进行的对话及其它音响密切配合。 为此，要把有关对话及分时信息记录下来。  4. 关键画面绘制 各声道的录音工作及其与画面的吻合工作完成了以后，就可以开始画面的处理工作了。 为了能对动画的各个阶段的制作工作有较好的了解，有必要先了解一下动画中一幅完整的画面的制作方法。  一幅画面实际上是由若干张“膜”重叠起来，拍成照片得到的。 所谓“膜”，指的是画有动画的透明塑料薄膜，一张一张的透明的塑料薄膜画有动画中的人物或人物的一部分，并重叠在一起组成一幅完整的画面。 利用这种方法，可以将完整的画面分成若干部分分别来画。 这样做的好处是可以减少工作量，节省时间。 比如，动画中要表示一个人站着说话，在制作动画时，只要改变口形和脸部的表情就可以了，这样做无疑是较为合理的。 这样，画有身体各部分的薄膜就没有必要修改了。 实际上几乎所有的动画在其制作过程中，都要利用这个方法。 再比如，利用这种方法可以重复使用需要反复用到的背景图， 而不必反复制作。前面已经讲过，即使是很短的动画片，也需要画几千张薄膜。 动画片制作费用的很大一部分都用于制作这些薄膜。 一张一张的薄膜都要精心地用手工画出来并着色。 由于影片的制作是有一定期限的，所以还需要较为熟练的人来画这些薄膜。 这样一来，动画片的制作费用就会很高了。 薄膜制作工作的最初阶段是画一些关键画面（keyframe），这些关键画面是用