浅谈CG技术在三维动画中的关系和作用

浅谈CG技术在三维动画中的关系和作用
作者：马欣凡彭牧宣分类：名家专栏来源：《时代动漫》第四期时间：2011-04阅读：706评论：2
关键词：CG技术三维动画动画艺术
摘要：《阿凡达》这部与真人结合的3D动画电影的上映，宣告了计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)的又一进步，虽然此部革新性的影片还包括很多其他方面，如拍摄技术、放映技术，但无疑，计算机图形技术的运用才是其把所有元素发挥到极致的重要工具，在影片里面，除了真人在蓝布前的表演部分，其余大部分都是在电脑里面生成的画面，可见计算机在此片中的分量；那么，计算机图形技术是如何运用在三维动画里面的，未来的CG技术随着科学和计算机进步将出现什么画面的，以及它与三维动画的关系将如何建立，或者说它们是如何紧密结合的，作为未来的CG艺术家，在这些方面应该面对这些技术，并能为人所服务呢？这些都是以下所要探讨的。

一．CG技术和计算机动画
1. CG技术与计算机动画
计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。

随着以计算机为主要工具进行视觉设计和生产的一系列相关产业的形成,国际上习惯将利用计算机技术进行视觉设计和生产的领域通称为CG 。

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。

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效果。

如今电脑动画的应用十分广泛，无论是让应用程序更加生动，增添多媒
体的感官效果；还应用于游戏的开发，电视动画制作，创作吸引人的广告，电影特技制作，生产过程及科研的模拟等等。

计算机动画的关键技术体现在计算机动画制作软件及硬件上。

2. 三维动画
计算机图形技术（下面简称CG技术）是如何运用在三维动画里面的呢，它主要是依赖三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。

当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。

简单来说，就是利用计算机进行动画的设计、创作与制作，产生真实的立体场景与动画。

CG技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。

由于其精确性、真实性和无限的可操作性，目前CG已经广泛应用于电影电视的特效创作中，给人耳目一新的感觉。

举个例子，在《阿凡达》这部影片中（如图），一共运用了Autodesk Maya、Autodesk Motion Builder、Photoshop、Lightroom、AfterEffects、Premiere Pro、Nuke等多个设计工具使电影的特效制作发挥到了极致。

《阿凡达》的特效制作透过Autodesk Maya，创造出一个虚拟的表演舞台（3D立体场景），然后运用Autodesk Motion Builder新开发的Virtual Film Making技术，融合了虚拟摄影机、先进的操作表情捕捉技术、3D特效软件以及实时呈现技术，在捕捉演员表演的基本动作时，同时将肢体或面部的动作数据映像在其所扮演的CG角色上，使电脑制作的CG角色如真人般充满真实感。

导演透过拍摄现场的一台LCD屏幕虚拟摄影机和利用AfterEffects、Premiere Pro的合成剪辑，可以即时地指导或调整演员与虚拟环境间的互动，将真人的表演完美融合于计算机所创造出的世界里，这就是此部大片制作的核心环节。

如今，经过计算机处理的场景在好莱坞的影片中得到了大量的表现。

非常多的影片不仅场景是虚拟的，角色也是虚拟的，如前文提到的《阿凡达》中的纳威人。

借助于CG技术，我们可以看到，历史古迹可以三维再现，环境建筑可以动画浏览，电影特技可以超越你的想象。

这就是CG技术的独特魅力。

未来，CG在开发新技术领域方面，会更加的深远，计算机中的虚拟动画角色，如真人般逼真的表演在屏幕前呈现，复杂的角色表情和运动状态与真人表演的接近，是否会取代真人拍摄，从而全部采用CG技术，再结合已经成熟运用的立体三维场景，三维动画电影的制作是否在向着可以纯粹依靠技术就能达到我们想要的视觉效果，这个相信很短时间内就能得到验证。

二．CG技术与三维动画艺术
虽然上面所提到的都是技术方面的内容，但归根结底，技术只是起支撑实现它的可能性的框架，它真正所呈现出来的其实是三维动画的“艺术”，那么，什么是三维动画的“艺术”呢，这个概念可以把它理解成从受众的角度所感受到的一种审美的享受，包括视觉上的美感、听觉上的享受等等。

对于传统艺术而言，其也满足这样的审美要求。

但是动画审美所承载的内容远比传统艺术要多的多，它涉及到场景、构图、景别、摄影机角度、灯光、色彩、音响等多方面的内容，它反映出的是一门独特的视听艺术感觉，或者说三维动画展现的核心规律就是一门视听语言艺术。

三维动画的审美特点是非常技术化的多种感官的立体空间享受，极具视觉冲击力，又具有极强的娱乐性，能够给予观众与众不同的审美享受。

再举个例子来说，比如《怪物公司》这部动画影片。

不仅因为它所表达出的一种怪物与人类小孩之间的真挚的爱，更多的是因为其中栩栩如生的角色形象，像那个看上去很残暴其实心地善良的毛怪，那个一见到美女就流口水的大眼仔，还有那个最爱调皮捣蛋的小女孩阿布，甚至是那个反面角色——一只紫色大蜥蜴蓝道，都给人留下了深刻的印象。

而且也通过三维特技的细致描写把阿布与毛怪之间、毛怪与大眼仔之间的友情刻画的细致入微，看完影片后让人回味无穷。

这都要归功于经过计算机处理的场景在影片中得到的大量表现。

通过计算机的表现，使受众感受到画中景物的正面、侧面和反面，且调整三维空间的视点，能够看到不同的内容。

这就让那些虚拟的人物形象变得鲜活丰满起来，从而能够在刻画角色的同时推动剧情的发展，引人入胜。

总的来说，三维动画的创作是一件艺术和技术紧密结合的工作。

在制作过程中，一方面要在技术上充分实现创意的要求，如对所表现的事物起到一定的美化作用等。

另一方面，还要在画面色调、构图、明暗、镜头设计组接、节奏把握等方面进行艺术的再创造。

三维动画的制作，它更多的是按影视艺术的规律来进行创作。

因此，如果是从创作艺术作品和先进文化的角度来说，CG技术就好像画家手中绝好的画笔，非常的好用，它能够让动画艺术家们更好的创作，但它不是万能的，最重要的应该是怎么样把技术、艺术以及剧情故事与影视语言相结合，它需要很好的艺术家来控制和运用，才能创作出优秀的3D动画。

所以，我们在正确的去运用CG技术的同时，要在内在修为上不断提升，使艺术和视觉表演更好的呈现出来，并为此努力的、不断的研发出新的技术为我们服务。