4.2 计算机动画技术基本原理与应用
多媒体技术知识点
高中信息技术多媒体技术模块知识点第一章多媒体技术应用概述1、多媒体的含义媒体一词源于英文Mediu，它是指人们用于传播和表示各种信息的手段。
通常媒体分为五种类：（1）感觉媒体：是指能直接作用于人们的感觉器官，从而能使人产生直接感觉的媒体。
如语言、声音、图像、动画、文本等（2）表示媒体：是指为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体。
如文本编码、条形码等（3）显示媒体：是指为信息输入输出的媒体，用于电信号和感觉媒体之间产生转换。
如键盘、鼠标、显示器、打印机等。
（4）存储媒体：是指用于存储表示媒体的物理介质，如硬盘、光盘、胶卷等（5）传输媒体：是指传输表示媒体的物理介质，如电缆、光缆等我们学习和使用的多媒体技术主要是感觉媒体。
媒体在计算机领域有两层含义：一是指用以存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘等；另一种指信息的载体，如数字、文字、图像、声音、动画和视频等。
计算机多媒体技术中的多媒体指后者。
多媒体技术的主要特征表现：可集成性、交互性、超媒体的信息组织形式、通信线路的可传播性。
多媒体的发展始于20世纪80年代。
多媒体的关健性技术包括以下几个方面：（1）数据压缩和解压缩技术（2）大容量存储技术（3）超大规模集成电路控制技术与专用芯片（4）多媒体同步技术（5）多媒体系统平台技术多媒体的相关技术包括以下几个方面：（1）超文本与超媒体技术：传统文本是以线性方式组织的，而超文本是以非线性方式组织，超文本（超媒体）以节点为单位，节点之间以链连接而形成网络，其构成的三要素：节点、链、网络。
（2）多媒体网络与通信技术（3）智能输入与输出技术（4）多媒体软件技术多媒体技术的发展特点：多学科交汇顺应信息时代的需要促进和推动新产业的形成和发展多领域应用多媒体技术的发展趋势：进一步完善计算机支持的协同工作环境智能多媒体技术将多媒体和通信技术融合到CPU芯片中多媒体技术的发展方向：高分辨率，提高显示质量高速度化，缩短处理时间简单化，便于操作高度思维化，促进理解和思维智能化，提高信息识别能力标准化，便于信息交换和资源共享2、多媒体应用各种各样的多媒体应用系统：多媒体信息咨询系统、多媒体信息管理系统、多媒体辅助教育系统、多媒体电子出版物、多媒体视频会议系统、多媒体远程诊医系统、远程教学系统、多媒体视频点播系统、交互式电视、数字化图书馆、多媒体邮件、多媒体宣传演示系统、多媒体训练系统、虚拟现实第二章图像、图像1、多媒体作品中的图形、图像-----作为一种视觉媒体图形、图像的视觉意义与特点：可以承载大量的信息、有生动直观的视觉特性。
学习动画制作的基本原理和技术
学习动画制作的基本原理和技术动画制作是一门富有创造力和技术性的艺术形式，它通过一系列的连续图像展示给观众，呈现出一种运动的效果。
在现代科技的支持下，动画制作已经成为一种广泛使用的媒介，涵盖了影视、游戏、广告等各个领域。
本文将介绍学习动画制作的基本原理和技术，帮助读者深入了解动画的制作过程和要点。
1. 动画制作的基本原理动画制作基于视觉暂留原理，即人眼在连续观看一系列静态图像时，会由于视觉暂留效应而产生错觉，认为这些图像是在运动。
因此，要制作出流畅的动画效果，需要在一定时间内展示足够多的图像。
动画的基本原理包括：关键帧、补间动画和插值。
1.1 关键帧关键帧是制作动画过程中的重要概念。
它指的是动画中的关键时刻，即图像的起点和终点。
在关键帧上，动画师需要绘制出完整而详细的图像，以确保动画的连续性和流畅性。
关键帧之间的过渡通过补间动画和插值来完成。
1.2 补间动画补间动画是指在关键帧之间的过渡动画，通过对关键帧之间的图像进行补充和变形，以呈现出一种平滑的动画效果。
补间动画可以通过不同的方式完成，包括位移、缩放、旋转、淡入淡出等。
动画师需要根据具体场景和需求，选择最适合的补间动画效果。
1.3 插值插值是补间动画的一种技术手段，用于计算关键帧之间的图像变化。
常用的插值方法包括线性插值、贝塞尔曲线插值和样条插值。
插值可以使得图像在关键帧之间的过渡更加自然，避免了突兀的跳跃感。
2. 动画制作的基本技术除了了解动画制作的原理，掌握一些基本的技术也是非常重要的。
下面将介绍几种常用的动画制作技术。
2.1 传统手绘动画传统手绘动画是一种最基本也是最经典的动画制作技术。
它通过手工绘制每一帧图像，在连续播放的时候呈现出流畅的动画效果。
虽然传统手绘动画的制作过程繁琐，但它能够帮助动画师培养对细节的把握和观察力。
2.2 3D建模和动画随着计算机技术的发展，3D动画在现代动画制作中起到了越来越重要的作用。
通过将虚拟三维模型建立起来，并在其上进行材质、光照、动作等设置，可以创造出逼真的动画效果。
计算机动画课教案
计算机动画课教案一、教学目标1. 让学生了解计算机动画的基本概念和原理。
2. 培养学生运用计算机软件制作简单动画的能力。
3. 提高学生创新意识和审美能力，激发学生对计算机动画的兴趣。
二、教学内容1. 计算机动画概述1.1 动画的定义和发展历程1.2 计算机动画的分类和特点2. 动画制作基本原理2.1 帧与帧率2.2 关键帧与补间动画2.3 动画序列与动画路径3. 动画制作软件介绍3.1 Adobe After Effects3.2 Blender3.3 Toon Boom Animation Studio4. 动画制作基本步骤4.1 前期准备4.2 动画制作4.3 后期合成5. 动画作品的欣赏与评价5.1 动画作品的类型与风格5.2 动画作品的评价标准三、教学方法1. 讲授法：讲解计算机动画的基本概念、原理和制作方法。
2. 演示法：展示动画制作软件的操作过程和动画作品。
3. 实践法：引导学生动手制作动画，培养实际操作能力。
4. 讨论法：组织学生交流动画制作心得，提高创新意识。
四、教学环境1. 计算机教室，每台电脑安装有动画制作软件。
2. 投影仪或大屏幕显示设备，用于展示动画作品和操作过程。
3. 网络环境，便于查找资料和交流。
五、教学评价1. 学生能熟练掌握动画制作软件的基本操作。
2. 学生能独立制作出具有创新性和艺术性的动画作品。
3. 学生能理解计算机动画的基本原理，并能在实际制作中灵活运用。
4. 学生能对动画作品进行欣赏和评价，提高审美能力。
六、教学重点与难点教学重点：计算机动画的基本概念和原理。
动画制作软件的操作方法和技巧。
动画制作的基本步骤和流程。
教学难点：动画制作软件的高级功能和应用。
动画作品的创新和艺术表现。
动画制作的后期合成和效果处理。
七、教学安排课时：20课时（每课时45分钟）第一阶段：计算机动画概述与原理（2课时）动画的定义和发展历程计算机动画的分类和特点第二阶段：动画制作软件操作（6课时）Adobe After Effects（2课时）Blender（2课时）Toon Boom Animation Studio（2课时）第三阶段：动画制作基本步骤（6课时）前期准备（2课时）动画制作（2课时）后期合成（2课时）第四阶段：动画作品的欣赏与评价（2课时）动画作品的类型与风格动画作品的评价标准第五阶段：实践与创作（4课时）学生动手制作动画（2课时）学生交流与展示（2课时）八、教学资源1. 教材：计算机动画教程2. 课件：动画制作软件的操作演示和动画作品示例3. 视频资源：动画制作的教程和优秀动画作品4. 网络资源：动画制作的素材和参考资料九、教学过程1. 导入：通过展示优秀动画作品，引发学生对计算机动画的兴趣。
计算机动画技术
汇报人： 2024-01-09
目录
• 计算机动画技术概述 • 计算机动画制作流程 • 计算机动画技术原理 • 计算机动画软件与工具 • 计算机动画技术挑战与未来发
展 • 计算机动画技术案例分析
01
计算机动画技术概述
定义与特点
定义
计算机动画技术是一种利用计算 机生成连续动态图像的技术，通 过模拟物体运动轨迹和形态变化 ，生成具有真实感的动态画面。
动画制作
角色动画
根据故事情节，为角色添加动作和表情，使其生 动活泼。
镜头运动
设计镜头的运动轨迹，包括推拉、摇移和跟拍等 。
特效制作
根据需要，添加烟雾、火焰或水流等特效。
渲染与后期处理
渲染输出
通过渲染引擎，将三维场景渲染成二维图像。
后期合成
将渲染出的图像与音效、配乐等素材进行合成，形成完整的动画。
蒙皮技术则是将模型表面与骨骼系统绑定，通过骨骼的运动来影响模型表面的变形 。
骨骼动画与蒙皮技术适用于创建逼真的生物运动效果，如人物行走、奔跑和跳跃等 。
粒子系统与流体模拟
粒子系统是一种模拟大量微观 粒子的运动和相互作用的计算 机图形技术。
流体模拟则是模拟液体的流动 和变形，如水流、火焰和烟雾 等效果。
特点
计算机动画技术具有逼真度高、 制作周期短、成本低廉等优点， 广泛应用于电影、电视、游戏、 广告等领域。
计算机动画技术的应用领域
电影与电视
游戏开发
计算机动画技术在电影和电视制作中广泛 应用，用于制作特效、场景、角色等，提 升视觉效果。
计算机动画技术在游戏开发中用于创建逼 真的角色、场景和特效，提高游戏的可玩 性和沉浸感。
AI与机器学习在计算机动画中的应用
计算机动画
计算机动画所谓动画也就使一幅图像“活”起来的过程。
使用动画可以清楚的表现出一个事件的过程，或是展现一个活灵活现的画面。
动画是一门通过在连续多格的胶片上拍摄一系列单个画面，从而产生动态视觉的技术和艺术，这种视觉是通过将胶片以一定的数率放映体现出来的。
而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。
计算机动画分：二维动画和三维动画。
二维动画：平面上的画面。
纸张、照片或计算机屏幕显示，无论画面的立体感多强，终究是二维空间上模拟真实三维空间效果。
三维动画：画中的景物有正面、侧面和反面，调整三维空间的视点，能够看到不同的内容。
1.计算机动画的发展历史：随着计算机图形学的不断发展，计算机在动画制作过程中发挥的作用也越来越大，现今动画片的制作是很少能离开得计算机。
传统的动画采用连续画面技术，将一系列手工制作的单独画面拍摄在胶片上，以每秒24帧的速度播放，利用人的视觉暂留产生动作变化的效果，形成连续的动画。
计算机动画是借助计算机生成一系列动态实时演播的连续图像技术。
计算机动画的研究始于20世纪60年代初。
1963年美国A T&T Bell实验室制作了第一部计算机动画片。
在80年代之前，计算机动画主要集中于二维动画系统的研制，应用于教学演示和辅助传统的动画片制作。
三维动画的研究始于70年代初，当时开发了一些三维计算机动画系统。
直至80年代中后期，由于具有实时处理能力的超级图形工作站的出现，三维几何造型技术和真实感图形生成技术取得很大进展，促进了具有高度逼真效果的三维计算机动画技术迅速发展，并达到实用商品化地步。
到90年代初，计算机动画技术应用于电影特技取得了显著成就。
与此同时，为适应科学研究与复杂系统中的动态模拟、视觉模拟、机器人学和生物力学等领域的需求，基于物理的造型和动画的研究的开展，已成为计算机动画研究中的一个重要课题。
计算机美术设计-电子教案
计算机美术设计-电子教案第一章：计算机美术设计概述1.1 课程介绍了解计算机美术设计的定义和范围掌握计算机美术设计的基本概念和原理1.2 计算机美术设计的应用领域探讨计算机美术设计在各个领域的应用实例了解计算机美术设计的商业价值和艺术价值1.3 计算机美术设计的基本工具和技术熟悉常用的计算机美术设计软件和工具掌握计算机美术设计的基本技术和方法第二章：计算机图形设计基础2.1 计算机图形设计的基本概念了解计算机图形设计的定义和目标掌握计算机图形设计的基本元素和原理2.2 计算机图形设计的基本技巧学习使用基本绘图工具和绘图命令掌握图形的变形、缩放、旋转等基本操作2.3 计算机图形设计的颜色和纹理学习颜色的基本概念和表示方法掌握纹理的创建和应用方法第三章：计算机图像处理技术3.1 计算机图像处理的基本概念了解计算机图像处理的定义和目标掌握计算机图像处理的基本原理和流程3.2 计算机图像处理的基本技巧学习使用图像处理软件的基本工具和功能掌握图像的剪切、缩放、旋转等基本操作3.3 计算机图像处理的效果和艺术风格学习应用图像处理技术创建各种效果和艺术风格掌握图像处理技术的创新应用和拓展第四章：计算机动画设计基础4.1 计算机动画设计的基本概念了解计算机动画设计的定义和目标掌握计算机动画设计的基本原理和流程4.2 计算机动画设计的基本技巧学习使用动画设计软件的基本工具和功能掌握动画的创建、编辑和播放等基本操作4.3 计算机动画设计的视觉效果和创意表达学习应用动画设计技术创建各种视觉效果和创意表达掌握动画设计技术的创新应用和拓展第五章：计算机美术设计的创意与实践5.1 计算机美术设计的创意方法学习计算机美术设计的创意思维和创意技巧掌握计算机美术设计的创新方法和实践方法5.2 计算机美术设计的实践项目完成一项计算机美术设计的实践项目，包括选题、设计、制作和展示等环节培养计算机美术设计的实践能力和创新精神5.3 计算机美术设计的评价与交流学习计算机美术设计的评价方法和评价标准掌握计算机美术设计的交流技巧和展示方法第六章：数字绘画技巧与实践6.1 数字绘画的基本概念与工具了解数字绘画的定义和特点熟悉常见的数字绘画工具和软件6.2 数字绘画的基本技巧学习数字绘画的基本画笔使用技巧掌握数字绘画的线条、阴影、质感等表现方法6.3 数字绘画实践项目完成一项数字绘画实践项目，包括构思、草图、细化和完成等阶段培养学生的数字绘画能力和艺术表现力第七章：网页美术设计基础7.1 网页美术设计的基本概念了解网页美术设计的定义和目标掌握网页美术设计的基本原则和流程7.2 网页美术设计的基本技巧学习使用网页设计软件的基本工具和功能掌握网页布局、色彩搭配、字体选择等设计技巧7.3 网页美术设计的实践项目完成一个网页美术设计实践项目，包括页面布局、视觉元素设计、交互设计等环节培养学生的网页美术设计能力和创新思维第八章：三维建模与渲染技术8.1 三维建模与渲染的基本概念了解三维建模与渲染的定义和目标掌握三维建模与渲染的基本原理和流程8.2 三维建模与渲染的基本技巧学习使用三维建模软件的基本工具和功能掌握三维模型的创建、编辑、材质赋予和渲染等操作8.3 三维建模与渲染的实践项目完成一个三维建模与渲染实践项目，包括模型创建、材质设计、光照处理和渲染等环节培养学生的三维建模与渲染能力和创新思维第九章：虚拟现实与增强现实艺术9.1 虚拟现实与增强现实的基本概念了解虚拟现实与增强现实的定义和特点掌握虚拟现实与增强现实的基本原理和应用领域9.2 虚拟现实与增强现实的艺术创作学习虚拟现实与增强现实的艺术创作方法和技巧探索虚拟现实与增强现实在艺术领域的创新应用9.3 虚拟现实与增强现实的实践项目完成一个虚拟现实与增强现实的艺术创作项目，包括项目策划、场景设计、交互设计等环节培养学生的虚拟现实与增强现实艺术创作能力和创新思维第十章：计算机美术设计的未来趋势10.1 计算机美术设计的最新发展了解计算机美术设计的最新技术和趋势掌握计算机美术设计的发展方向和机遇10.2 计算机美术设计的创新与挑战学习计算机美术设计的创新方法和挑战应对策略探索计算机美术设计在未来的应用拓展10.3 计算机美术设计的职业规划与发展学习计算机美术设计的职业规划和发展路径掌握计算机美术设计的就业前景和职业素养重点和难点解析重点环节一：计算机美术设计的定义和范围理解计算机美术设计不同于传统美术设计的特点掌握计算机美术设计在不同领域的应用重点环节二：计算机图形设计的基本概念和原理熟悉计算机图形设计的基本元素，如点、线、面等理解计算机图形设计的基本原则和操作重点环节三：计算机图像处理的基本技巧学习图像处理软件的基本功能，如裁剪、调整大小、滤镜等掌握图像格式和色彩管理的基本知识重点环节四：计算机动画设计的基本原理和流程理解动画设计中的关键帧、补间动画等概念学习动画设计的剧本编写和角色设计重点环节五：数字绘画技巧与实践掌握数字绘画工具的使用和绘画技巧培养艺术表现力和创作能力重点环节六：网页美术设计的基本原则和流程理解网页设计的用户体验和界面设计原则学习网页布局和色彩搭配的技巧重点环节七：三维建模与渲染的基本原理掌握三维建模软件的基本操作和建模技巧理解材质、光照和渲染对三维效果的影响重点环节八：虚拟现实与增强现实艺术创作探索虚拟现实和增强现实在艺术领域的应用学习虚拟现实和增强现实的艺术创作方法和技巧重点环节九：计算机美术设计的未来趋势了解计算机美术设计的最新技术和趋势掌握计算机美术设计的创新方法和挑战应对策略重点环节十：计算机美术设计的职业规划与发展学习计算机美术设计的职业规划和发展路径掌握计算机美术设计的就业前景和职业素养本教案全面覆盖了计算机美术设计的各个方面，从基础概念到实际应用，再到未来趋势和职业规划，为学生提供了一个全方位、多层次的学习框架。
第四章 动画
第四章动画、视频及应用第一节多媒体作品中的动画、视频案例一：动画、视频在表达思想上的特点【教学设计思路】本知识点的教学目标希望学生能通过对几部多媒体作品的分析，了解动画、视频信息在表达主题中的作用和特点；在方法和思想方面，明确运用动画、视频信息能够更好地表达事物的变化过程的思想；在情感态度与价值观方面，希望培养学生客观分析评价计算机动画、视频在表达主题中的效果与特点。
合理运用动画、视频信息的能力。
因为要通过对典型例子的分析来完成的，所以采用范例教学法。
基于这种教学方法，教师首先要根据教学目标，精选出能含概着动画、视频在表达事物动态变化典型范例；通过对范例的创意设计，画面色彩的搭配、素材的选取、技术处理等方面的分析，让学生去感受动画、视频在描述事物的动态变化时的生动、形象和真实，从而拓展到对所有动画、视频信息的表达特点的理解。
教学过程中，重视培养学生独立性、探索性学习活动，树立学生正确的情感态度与价值观。
附1：关于范例教学法的详细教法及案例，可参考《信息技术教学方法：继承与创新》一书（李艺李冬梅主编高等教育出版社）附2：对动画作品《新年乐》的分析。
“新年乐”的创意是通过一个孩子的变化表达面对又一个新年到来，“十年一瞬间”的感慨和对过去的温馨回忆、对未来的美好愿望。
而“新年乐”的“乐”要传达的又是一种轻松、活泼和欢快的气氛。
这种创意用动画表现为一个刚从鸟巢/鸡窝中孵出来的乖宝宝转眼变成10年后从鸟巢/鸡窝中抓小鸟/小鸡的小淘气。
在流畅温馨的钢琴背景音乐中，欢快的鸟鸣此起彼伏，很好地烘托了主题。
贺卡的色彩以小主人的色彩（皮肤色彩和草帽色彩系列）为主，为了突出主题，整个贺卡画面采用黑色背景，这样不仅利于动画融于整体之中，也利于不同图像间的色彩过渡。
动画的生成是用两幅静态图构成gif动画，抓小鸡图块的定位要使得人像变化时背景完全不变。
动画中图块的延时要在浏览器中调整。
由于倒影图像并没有变化，更增加了“瞬间”的效果。
高二信息技术选修复习资料
第一章：多媒体技术应用概述1.1走近多媒体世界一.多媒体、多媒体技术：见必修复习资料第五章（第10页）。
二.多媒体技术的特征：1.可集成性：指以计算机为中心综合处理多种信息媒体，它包括信息媒体的集成和处理多种媒体设备的集成。
2.交互性：指用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互式操作，可以为用户提供更加有效的控制和使用信息的手段，加深用户对信息的理解，延长信息保留时间。
3.超媒体的信息组织形式：多媒体技术使多媒体信息以超媒体的结构形式组织起来，超媒体是一种网状式的结构。
（如：制作网站。
）4.通信线路的可传播性：极大地丰富了现代网络世界的内容，完成了大容量多媒体信息的远距离传输。
（如：实况转播、远距离多媒体会议等）三.多媒体技术的关键技术1.数据压缩与解压缩技术2.大容量存储技术：数字化的媒体信息经过压缩处理后仍然包含大量的数据。
3.超大规模集成电路制造技术与专用芯片：数据量大，就需要一个能进行高速处理的硬件环境支持。
随着超大规模集成电路技术的发展，研制出了专用于多媒体计算机的DSP芯片。
4.多媒体同步技术：各个媒体都与时间有着或多或少的关系，如声音和视频图片的播放要同步进行。
5.多媒体系统平台技术：模拟信号转换为数字信号、音频、视传统的媒体信息组织形式是直线式的。
DSP：数字信号微处理器。
频的获取和播放，音频、视频信号的混合和同步数字信号处理、多媒体信息输出到电视等问题都属于改技术。
四.多媒体技术的相关技术1.超文本与超媒体技术：关于信息的组织和管理的技术与方法。
2.多媒体网络和通信技术：包括语音压缩、图像压缩及多媒体的混合传输技术。
3.智能输入输出技术：如：语音识别、语音合成、语言翻译、图像识别和处理、语言与文字间的转换等。
4.多媒体软件技术：包括多媒体操作系统、多媒体素材采集与制作技术、多媒体编辑与创作技术、多媒体应用程序开发技术、多媒体数据管理技术等。
五.多媒体技术的发展趋势1.发展特点：（1）多学科交汇；（2）顺应信息时代的需要；（3）促进和带动新产业的形成和发展；（4）多领域应用。
计算机的动画技术基本原理及应用
计算机的动画技术基本原理及应用1. 介绍动画是指通过连续播放一系列静态图像或物体的变化来产生视觉效果的技术。
计算机的动画技术可以在电影、电视、游戏、广告和虚拟现实等领域中应用，为用户带来更加生动和真实的视觉体验。
2. 动画的基本原理动画的显示实际上是连续播放静态图像的过程，计算机通过一系列图像的快速切换来产生动画效果。
动画的基本原理包括帧率、插值和渲染。
2.1 帧率帧率是指每秒播放的图像帧数。
常见的帧率有24FPS（电影标准帧率）、30FPS和60FPS。
帧率越高，动画的流畅度就越好。
计算机在播放动画时需要保持稳定的帧率，以避免卡顿和画面撕裂等问题。
2.2 插值插值是指根据已知的关键帧之间的差异来计算中间帧的过程。
在动画中，通常只有少数帧是关键帧，计算机根据这些关键帧自动生成中间帧。
插值可以使动画更加平滑，减少关键帧的数量，提高动画制作的效率。
2.3 渲染渲染是将计算机生成的图像显示在屏幕上的过程。
计算机通过渲染技术将动画的每一帧绘制在屏幕上，并根据场景的光照、材质和相机参数等进行实时渲染。
渲染技术的发展使得动画的画面质量越来越逼真。
3. 动画的应用领域3.1 电影和电视动画在电影和电视中的应用非常广泛。
通过计算机生成的动画片段可以与真人演员的镜头无缝衔接，制作出令人惊叹的视觉效果。
许多大片和动画片都采用了计算机动画技术，如《阿凡达》、《冰雪奇缘》等。
3.2 游戏计算机游戏是动画技术的另一个重要应用领域。
游戏中的角色动画、特效和场景渲染都离不开计算机动画技术。
随着游戏硬件的不断升级，游戏的画面质量和动画效果也越来越出色，给玩家带来更加身临其境的游戏体验。
3.3 广告和营销动画在广告和营销中的应用也越来越多。
通过计算机动画制作的广告可以吸引消费者的注意力，增强产品的宣传效果。
计算机动画技术可以实现想象力丰富的创意，呈现出各种吸引人的图像和效果。
3.4 虚拟现实虚拟现实是一种模拟真实场景的技术，计算机动画在虚拟现实中起到关键作用。
多媒体技术及应用第四章
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第四章 计算机动画技术
4.1.2 计算机动画的分类与制作软件
三维动画制作软件与二维动画制作软件 矢量动画制作软件与位图动画制作软件 文字动画制作软件
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第四章 计算机动画技术
三维动画制作软件 二维动画制作软件
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第四章 计算机动画技术
1.计算机动画的特点
计算机动画发展迅速，在影视制作、广告设计等方面得到了广泛 应用，传统的手工动画制作方式已经成为历史，用计算机设计、制作 动画具有效率高、成本低、质量高、手法多、灵活、“门槛”低等特 点。
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利用Maya制作的三维电脑动画影片《精灵鼠小弟》和《恐龙》
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第四章 计算机动画技术
3D Studio MAX是在3D Studio（简称3DS）基础上发展起来的， 3D Studio是美国Autodesk公司在20世纪90年代开发的基于普通微 机的三维动画制作软件，也曾是应用最广泛、影响力最大的三维 动画制作软件。由于其功能强，且对硬件要求低，因此得到了广泛 应用，许多电视节目中的三维动画，都是由3DS软件制作的。 3D Studio MAX是在Windows下运行的三维动画软件，3DS MAX 直接支持中文，将3DS原有的四个界面合并为一、二维编辑、三维 放样、三维造型，使动画编辑的功能切换十分方便。
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第四章 计算机动画技术
(2)动作补间动画在时间轴面板上的表现 动作补间动画建立后，时间轴面板的背景色变为淡紫色，在起始 帧和结束帧之间产生一个长长的箭头。
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第四章 计算机动画技术
（3）创建动作补间动画的方法
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第四章 计算机动画技术
GIF Animator制作动画过程示意
传统动画与计算机动画技术探讨
传统动画与计算机动画技术探讨【摘要】现代社会经济的迅速发展，促使科学技术也开始逐步发展。
计算机技术的应用范围开始进入到动画领域，并在动画领域掀起了一起不小的技术革命。
计算机技术在动画领域的应用为动画创造了新的技术方式，采用计算机帮助制作动画，改变了以往的手工工艺，将动画制作实现电脑化。
文章通过对传统动画的介绍，分析对比传统动画与计算机动画技术的不同点，指明了计算机动画技术制作动画的优势。
【关键词】传统动画；计算机动画技术；探讨1. 传统动画概况1.1 中国传统动画介绍中国的传统动画具有显著的风格与独特之处，其特点主要分为三点。
第一，动画内容积极向上。
中国的传统动画着重突出了中国文化中优良品质，剔除了血腥暴力的部分，更多的是搞笑类因素。
第二，表现形式丰富多样。
中国历史文化悠久造就了中国传统文化全面发展的趋势。
在中国的水墨动画中，不同的画风则会在不同的动画中表现出不同的动画风格，而不同的表现手法也会对动画风格造成影响。
第三，民族绘画传统。
各种各样的民间艺术为中国传统动画的制作提供了丰富的素材。
对优秀传统文化的借鉴和对本土现实生活的提纯，使中国的动画片呈现地道的中国风貌在国际上影响甚大，形成中国风的地道风格[1]。
中国传统动画的特点在动画的设计制作上表现突出，如：大家耳熟能详的优秀作品《大闹天宫》便是借鉴了中国古代寺庙中的观壁画，《三个和尚》体现了中国的戏曲风格，而《山水情》是国画中写意花鸟与山水的延伸。
中国传统动画中的各类神怪也具有鲜明的中国特色。
如孙悟空手持金箍棒、葫芦娃中的顺风耳与千里眼、哪咤的风火轮等都具有中国特色，是中国式的动画。
1.2 国外传统动画介绍东映动画制作公司的一些经典类作品都属于传统动画。
宫崎骏、大麦克强等漫画家的一些作品是属于日本的传统动画。
日本传统动画具有吸引人的剧情，优良的人设场景与后期技术，并造就了一批经典传统文化作品。
国外传统动画的故事发展情节引人入胜，人物性格特点鲜明，通过优质的后期制作与完美的配乐能够更好地表达出作者的想法与精神。
第四章 动画
第四章动画一、动画基本原理与应用：计算机动画就是利用计算机生成一系列可供实时演播的画面的技术，它采用连续播放静止图像的方法产生景物运动的效果，也就是使用计算机产生图形、图像的运动技术。
P66根据图形、图像的生成方式可将计算机动画分成实时动画（Real-Time）和逐帧动画（Frame-by-Frame）两种。
二、计算机动画的格式及分类：1、常见动画格式：GIF、SWF、MOV2、计算机动画分类：视觉效果：分为二维动画和三维动画。
播放效果：顺序动画和交互式动画。
生成技术：造型动画和帧动画。
造型动画又分为轨迹动画、变形动画和物理模型动画；帧动画又分为关键帧动画和逐帧动画。
二维动画软件：Macromedia Flash、Autodesk、AnimatorStudio、UleadGifAnimator等三维动画软件：3D studio MAX 、MAYA 、Softimage 3D 等三、计算机动画生成技术1、关键帧动画技术2、运动路径动画技术3、变形动画技术4、物理模型技术5、逐帧动画技术四、计算机动画制作（Flash）1、Flash动画中的几个基本概念1）帧：关键帧、空白关键帧、空白帧、过渡帧2）图层：普通图层、引导图层、遮罩图层3）动画：逐帧动画、移动渐变动画、形状渐变动画形状补间动画可以设置的效果有：形状渐变、缩放、颜色渐变等，作用的对象是矢量图形。
动作补间动画可以设置的效果有：移动、旋转、自定义移动路径、彩色渐变等，作用的对象为元件、组合对象、文字对象等。
4）元件：图形元件、按钮元件、电影剪辑元件2、在FLASH 动画制作中 F5为插入普通帧，F6插入关键帧。
3、FLASH 动画中可以插入的动画对象有：文字、图像、图形、声音、视频及各种动画元件（图形元件、按钮键元件、影片剪辑元件），动画中的所有元件都是存放在元件为库中的，同一元件可以被多次放入场景和和舞台中使用。
用“CTRL+L”可打开库。
动画原理及应用课程设计
动画原理及应用课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握动画的基本原理，包括动画的制作流程、帧率的概念和关键帧的作用。
2. 学生能够描述不同的动画技术，如传统动画、计算机二维动画和三维动画的基本特点和应用场景。
3. 学生能够认识和运用动画中的基础物理原理，如重力、惯性、弹性等在动画中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用动画软件或工具，独立制作简单的动画作品，展示动画原理的应用。
2. 学生通过小组合作，完成一个具有故事情节的动画项目，提升团队协作和项目管理的能力。
3. 学生能够通过分析案例，评价动画作品的质量，提出改进建议，提高批判性思维能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对动画艺术的兴趣和热情，增强对视觉传达和创意表达的自信心。
2. 学生在创作过程中，培养创新精神和问题解决能力，认识到学习动画可以培养耐心和细致。
3. 学生通过了解动画在不同文化和社会中的应用，发展跨文化交流的意识，尊重多元文化背景下的动画创作。
课程性质分析：本课程旨在结合理论与实践，使学生在动手制作动画的过程中，深入理解动画原理，并能够将其应用于创作实践中。
学生特点分析：考虑到学生年级特点，他们已经具备一定的信息技术基础和艺术审美能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作和创造性活动。
教学要求：教学过程中应注重理论与实践的结合，鼓励学生探索和实验，通过项目驱动的教学方法，提升学生的综合应用能力和团队协作能力。
同时，教师应提供个性化指导，确保每位学生都能在各自水平上得到提升。
二、教学内容1. 动画原理介绍：- 动画制作流程：前期准备、中期制作、后期合成- 帧率和时间掌握：理解不同帧率下的动画效果- 关键帧概念：关键帧的作用及设置技巧2. 动画技术分类：- 传统动画：赛璐璐、剪纸、沙动画等- 二维计算机动画：矢量动画、位图动画等- 三维计算机动画：建模、材质、灯光、渲染等3. 动画制作软件应用：- 常用动画软件介绍：如Adobe After Effects、Toon Boom、Maya等- 软件基本操作：导入素材、设置动画参数、图层管理等4. 动画中的物理原理：- 重力、惯性、弹性等在动画中的应用- 制作自然运动和物体碰撞的动画效果5. 动画创作实践：- 简单动画制作：单个物体运动、变形动画等- 故事情节动画：小组合作，设计角色、场景，制作有故事情节的动画6. 动画作品评价：- 分析案例：优秀动画作品分析，了解其创作技巧和表现手法- 评价标准：从创意、技术、表现等方面评价动画作品教学大纲安排：第一周：动画原理介绍及制作流程学习第二周：帧率和关键帧概念学习，二维与三维动画技术了解第三周：动画软件基本操作和简单动画制作第四周：物理原理在动画中的应用，制作自然运动和碰撞动画第五周：故事情节动画创作，小组合作完成项目第六周：动画作品评价，总结与反思教学内容与教材关联性：三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以促进学生的全面理解和实践能力的提升：1. 讲授法：- 用于介绍动画原理、制作流程、关键概念等理论知识，确保学生建立坚实的理论基础。
动画原理的运用与应用
动画原理的运用与应用1. 动画的定义动画是指通过快速连续播放静态图像或物体的一系列变化，创造出一种运动的错觉的技术。
它可以是2D、3D的，可以是手绘、计算机生成的，用于电影、电视、游戏等媒体中。
2. 动画的原理动画的原理是基于人眼的视觉暂留现象，即人眼在短时间内连续接收到一系列静态图像时，会认为这些图像是连续运动的。
通过快速播放静态图像或物体的不同状态，可以产生连贯的动画效果。
3. 动画的分类动画可以按照不同的标准进行分类，常见的分类方式包括：3.1 2D和3D动画2D动画是指在一个平面内进行的动画，如平面卡通动画、手绘动画等。
3D动画是基于三维坐标系进行的动画，可以实现更加逼真的效果，如电影中的特效。
3.2 手绘动画和计算机动画手绘动画是通过人工绘制每一帧的动画，如迪士尼经典卡通片。
而计算机动画是通过计算机生成每一帧的动画，如电脑游戏中的角色动画。
3.3 帧动画和骨骼动画帧动画是指通过连续切换静态图像来产生动画效果，每一帧都是一个完整的图像。
而骨骼动画是通过对角色进行骨骼绑定，然后利用骨骼的运动产生动画效果。
4. 动画在游戏中的应用动画在游戏中有着广泛的应用，其主要作用包括：4.1 角色动画游戏中的角色动画可以让玩家更好地感受到游戏世界的真实感，增加角色的可信度。
通过细腻的动画表现，可以展现角色的身体语言、情感表达，让角色更加生动有趣。
4.2 特效动画特效动画可以增加游戏场景的华丽感和战斗的打击感。
通过粒子特效、光影效果等动画形式，可以模拟出火焰、水波、爆炸等真实物体的效果，提升游戏的视觉体验。
4.3 过场动画游戏中的过场动画可以用来讲述故事、展示剧情，增加游戏的吸引力和代入感。
通过高品质的过场动画，可以引导玩家的情绪，让玩家更加投入到游戏中。
5. 动画在电影中的应用动画在电影中也有着重要的应用，其主要作用包括：5.1 故事动画动画电影可以通过色彩鲜艳、形象生动的角色和故事情节吸引观众，带给观众轻松、愉快的观影体验。
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三维动画的建模
三维动画的贴图
美国哥伦比亚电影公司联合制作的全计算机动画电影 《Final Fantasy：The Spirits Within》【最终幻想：灵 魂深处】。其中的女主人公的面部是用计算机动画技 术制作的，其生动的3D面部表情足以乱真
二维动画软件
Animator Studio Flash Ulead Gif Animator
计算机动画及其发展
90年代：一个多种学科和技术的综合领域
计算机图形学( 实体造型和真实感显示,如消隐、 计算机图形学( 实体造型和真实感显示,如消隐、 光照模型、表面质感等） 光照模型、表面质感等） 图像处理技术、 图像处理技术、 运动控制原理、视频技术、 运动控制原理、视频技术、 艺术、视觉心理学、 艺术、视觉心理学、 生物学、机器人学、 生物学、机器人学、人工智能等 计算机动画以其自身的特点而逐渐成为一门独 立的学科。 立的学科。 案例：鼠老弟； 案例：鼠老弟；Mikes New Car
计算机动画及其发展
计算机动画概念： 使用计算机产生图形、 使用计算机产生图形、图像运动的技术 和艺术 其原理与传统动画基本相同， 其原理与传统动画基本相同，并在此基 础上把计算机技术用于动画的处理。 础上把计算机技术用于动画的处理。 达到传统动画所达不到的效果。 达到传统动画所达不到的效果。
计算机动画及其发展
计算机动画的特点
• 动画软件的应用： 动画软件的应用： 通过交互式操作实现预定的各种动画效果 • 动画创作：软件功能与艺术创意的结合 动画创作： 高技术、 ** 高技术、高智力和高艺术的创造性工作 计算机图像CG,动画，数字视频DV CG,动画 DV等 ** 计算机图像 CG, 动画 ，数字视频DV 等 ， 不同的术语间没有严格的界限
70－80年代： 三维辅助动画系统开始研制并投入使用。 三维辅助动画系统开始研制并投入使用。 三维动画：计算机生成动画computer 三维动画：计算机生成动画computer animation。 generated animation。 动画的对象不是简单地由外部输入， 动画的对象不是简单地由外部输入，而 是根据三维数据在计算机内部生成。 是根据三维数据在计算机内部生成。
Flash支持动画、声音以及交互功能，具有强 大的多媒体编辑能力，并可直接生成主页代码。 Flash通过妙巧的设计也可制作出色的三维动 画。由于Flash本身没有三维建模功能，为了 做出更好的三维效果，可在Adobe Dimensions 软件中创建三维动画，再将其导入Flash中合 成。
Ulead Gif Animator 是一个简单、快速、灵 活，功能强大的GIF 动画编辑软件，同时，也 是网页设计辅助工具，还可以作为Photoshop 的插件使用，丰富而强大的内制动画选项，让 我们更方便地制作符合要求的GIF动画。 Ulead GIF Animator 5.0功能很强大。使用它 可作出真彩色环境下的GIF 动画，得到色彩斑 斓的动画；功能更强的工具和更为灵活的工作 环境，也使我们的动画制作愈显轻松。
2、二维动画的制作过程
(1) 制作声音对白和背景音乐 (2) 制作关键画面 (3) 绘制动画画面 (4) 复制到胶片上 (5) 上色 (6) 核实检查动画画稿 (7) 拍摄电影胶片 (8) 后期制作
计算机动画的分类
从制作技术和手段看，动画可分为以手工绘制为主 的传统动画和以计算机为主的电脑动画。 按动作的的表现形式来区分，动画大致分为接近自 然动作的“完善动画”（动画电视）和采用简化、 夸张的“局限动画”（幻灯片动画）。 从空间的视觉效果上，可分为二维动画（《小虎还 乡》）和三维动画（《最终幻想》）。 从播放效果上，可以分为顺序动画（连续动作）和 交互式动画（反复动作）。 从图形、图像的生成方式来看，可分为实时动画和 逐帧动画。
●
动画的本质
● 传统动画的性质
—— 由多幅画面构成，称为“帧动画” 由多幅画面构成，称为“帧动画”
Frame1 ● 传统动画分类
Frame2
Frame3
Frame4
Frame5
Frame6
Frame7
(1) 全动画 ——为追求画面完美和动作流畅，按照24帧／s制作动画 ——为追求画面完美和动作流畅 按照24帧 为追求画面完美和动作流畅， (2) 半动画 ——又名“有限动画”。为追求经济效益，6帧／s的动画 ——又名 有限动画” 为追求经济效益， 又名“
Animation Stand二维卡通软件
Animation Stand是一个流行的非常二维卡通 软件，全球最大卡通动画公司如沃尔特、华纳 兄弟、迪斯尼和Nckelodeon，皆曾采用 Animation Stand作为二维卡通动画软件，用 于生产最原本的图样、独创的和完全动画化的 系列片，为娱乐业的商业应用。
60年代： 美国的Bell实验室和一些研究机构开始研 美国的Bell实验室和一些研究机构开始研 Bell 究用计算机实现动画片中间画面的制作和 自动上色。 自动上色。 二维动画：二维辅助动画系统computer 二维动画：二维辅助动画系统computer assisted animation
计算机动画及其发展
3DS的主要功能特点
建立三维实体模型，对模型及其所在场景进行设计及调整，包括设 置场景中的光源和观察场景所用的摄像机。 编辑制作模型所需的各种表面材质、纹理质感和表面贴图。 对动画过程的关键帧进行编辑，完成动画制作。
Maya
Maya 是Alias/Wavefront公司在1998年推出的三维 动画制作软件,虽然相对于其他3DS等经典的三维制 作软件来说，Maya的历史并不长，但Maya凭借其强 大的功能，友好的用户界面和丰富的视觉效果，一 经推出就引起了动画和影视界的广泛关注。目前 Maya成为世界上最为优秀的三维动画的制作软件之 一。 Maya是为影视创作应用而开发的，推出不久就在 《精灵鼠小弟》、《恐龙》等这些动画影片中一展 身手。除了影视方面的应用外，Maya在三维动画制 作、影视广告设计、多媒体制作甚至游戏制作领域 都有很出色的表现。
第四章
4.2 计算机动画技术基本原理与应用
动画的特点
动画是指把一些原本没有生命（不活动）的东西， 经过制作成影片（或电视）并放映后,成为有生命的 东西。因此.广义的动画包含了“剪纸片”木偶片” 等艺术形式。在中国它们也被称为“美术片”或 “卡通片”。它们有两个最重要的特征：
它们的影像是用电影胶片或录影带以逐格记录的方式制作 出来的。 这些影像的“动作”是利用设计者的想像和虚幻创造出来 的，而不是原本就存在再被摄影机记录下来的景物。
Flash
现在，我们在浏览网页时，经常会看到引人入 胜的动画效果，制作这种效果的工具就是 Flash。在二维动画的软件中，Flash可以说是 后起之秀，它已无可争议地成为最优秀交互动 画的制作工具，并迅速流行起来。Flash的动 画效果不再是单纯的反复运动，而是可以在画 面里进行菜单选择和操作以及播放声音文件。 Flash的出现，立即受到用户的欢迎，并迅速 被应用到网络与多媒体课件设计中去。
逐帧动画与实时动画对比表
特点 类别 生成方式 是否记录
实时动画
采用算法实现
无需记录
逐帧动画
产生所ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的每一 帧画面。
需要记录
二维动画
二维画面是平面上的画面，是在二维空间 上模拟真实的三维空间效果。
二维动画的特点
计算机辅助动画： 将事先手工制作的原动画逐帧输入计算机，由 计算机帮助完成描线上色的工作，并且用计算 机控制完成记录工作。
最简单的实时动画。 屏幕上一个元素（对象）在二维平面 上沿着某一固定轨迹作步进运动。对象 或物体本身在运动时的大小、形状、色 彩等效果不变。
对象的移动(实例)
（a）起点位置
（b）中间过程
（c）结束位置
二维动画的关键技术
输入和编辑关键帧 计算和生成中间帧 定义和显示运动路径 交互式给画面上色 产生一些特技效果 实现画面与声音的同步 控制运动系列的记录
三维动画软件
3DS
3D Studio（简称3DS）是美国Autodesk公司在20世 纪90年代开发的基于普通微机的三维动画软件系统。 也曾是在ＰＣ机上应用最为广泛、影响力最大的三 维动画软件。由于其功能强，且对硬件要求低，因 此在国内得到了广泛应用。许多电视节目中的三维 动画，都是由3DS软件制作的。
三维动画的制作过程
在动画技术当中，最有魅力并应用最广的当然是三 维动画。因为我们的世界是立体的，只有三维才让 我们感到更真实。二维动画可以看成三维动画的一 个分支，它的制作难度及对电脑性能的要求都远远 低于三维动画。 三维动画之所以被称作计算机生成动画，是因为参 加动画的对象不是简单地由外部输入的，而是根据 三维数据在计算机内部生成的，运动轨迹和动作的 设计也是在三维空间中考虑的。 计算机3D动画的制作过程主要有建模、编辑质材、 贴图、灯光、动画编辑和渲染几个步骤。