计算机动画技术基本原理与应用
计算机动画原理
计算机动画原理
计算机动画原理是利用计算机技术和数学算法来模拟和生成动态图像的技术。
它基于一系列静止图片（称为帧）的快速连续播放，通过每一帧之间微小的变化来创造出动画效果。
首先，计算机动画的基本原理是人眼的视觉暂留效应。
人眼在观看连续的快速帧图像时，会将这些静止图像视为连贯的动态画面。
这是因为当一个图像消失后，人眼的视觉留存能够持续一小段时间，直到下一个图像出现。
这个时间间隔足够短，使人眼无法察觉到图像之间的间断，从而产生了动画效果。
其次，计算机动画的原理还包括动画对象的建模和动作处理。
动画对象可以是物体、角色或其他元素，它们通过虚拟三维空间中的坐标和属性来进行建模。
这些模型可以是简单的几何图形，也可以是复杂的多边形网格。
动作处理则是对模型的位移、旋转、缩放等变换进行操作，以实现对象的运动和变化。
此外，计算机动画还涉及到插值和插帧技术。
插值是通过计算两个关键帧之间的中间帧，来平滑过渡对象的位置、颜色、形状等属性的方法。
插帧是在某些情况下，为了获得更加连贯的动画效果，插入额外的关键帧。
这些技术可以使动画效果更加自然、流畅。
最后，计算机动画的原理还涉及到渲染和光照技术。
渲染是将模型的表面属性（如纹理、颜色、光照等）计算为像素值的过程，以便在屏幕上显示。
通过光照技术，可以模拟真实世界中的光照条件，使动画对象产生阴影、反射和折射等效果，增强
了动画的真实感。
综上所述，计算机动画原理涉及到视觉暂留效应、动画对象建模和动作处理、插值和插帧技术、渲染和光照技术等多个方面，通过这些方法和技术的组合，可以创造出各种各样逼真、生动的动画效果。
第六章_计算机动画
左图显示一个被贴了标示物（白色小球）的演员在 场地中跑步，右图是Vicon370系统所采用的特殊红 外照相机，只捕捉白色标示物。
3、二维动画软件
Animator Studio Flash Ulead Gif Animator
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。
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
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。
动画原理
● 早期的动画 ● 视觉效果
观看动画的机器1906
教学进程
什么是动画
动画是通过连续播放一系列画面，给视觉造成连续变化 的图画。 基本原理与电影、电视一样，都是视觉原理。医学已证 明，人类具有“视觉暂留”的特性，就是说人的眼睛看到 一幅画或一个物体后，在1/24秒内不会消失。利用这一 原理，在一幅画还没有消失前播放出下一幅画，就会给 人造成一种流畅的视觉变化效果。 电影采用了每秒24幅画面的速度拍摄播放，电视采用了 每秒25幅（PAL制）或30幅（NSTC制）画面的速度拍摄 播放。如果以每秒低于24幅画面的速度拍摄播放，就会 出现停顿现象。
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
动画制作的基本原理
动画制作的基本原理一、什么是动画制作动画制作是一种通过将一系列静止的图像迅速播放来创造出运动效果的艺术形式。
动画可以以各种形式呈现，例如手绘动画、计算机动画、停格动画等。
在动画制作中，人们可以利用各种技术和工具，通过绘制、剪辑、渲染和合成等步骤将静态图像组合成连续的运动图像。
二、动画制作的基本原理二级标题1：关键帧动画关键帧动画是动画制作中的一种基本技术。
在关键帧动画中，用户需要指定一些重要的关键帧，系统会自动计算和填充中间的过渡帧。
通过这种方式，用户只需绘制一些关键帧，而不需要每一帧都绘制，可以大大提高制作效率。
关键帧动画可以应用于手绘动画、计算机动画等不同类型的动画制作。
二级标题2：帧间插值帧间插值是动画制作中的另一种重要技术。
在帧间插值中，系统会根据相邻的两帧之间的差异来生成中间的过渡帧。
这种技术使得动画更加流畅，减少了人为绘制的工作量。
帧间插值可以通过不同的插值算法实现，例如线性插值、贝塞尔曲线插值等。
通过调整插值算法的参数，可以实现不同的运动效果。
二级标题3：运动学原理在动画制作中，运动学原理起着重要的作用。
运动学原理研究物体在空间中的运动规律，通过运用这些规律可以使得动画更加真实和逼真。
例如，根据物体的质量和力的作用，可以模拟重力对物体的作用，使得物体在动画中具有重力的表现。
通过运用运动学原理，可以使得动画更加符合真实世界的物理规律。
二级标题4：色彩和光照色彩和光照是动画制作中需要考虑的重要因素。
通过合理运用色彩和光照效果，可以给动画带来更加生动和丰富的视觉效果。
例如，通过调整物体的颜色和明暗度可以使得物体在动画中具有不同的材质和质感。
通过添加光照效果，可以使得物体在动画中产生阴影和反射等现象，增强真实感。
三、动画制作的步骤二级标题1：故事板和脚本编写在动画制作前，需要先编写故事板和脚本。
故事板是一系列场景的草图，用于规划动画的整体结构。
脚本是对故事板进行详细描述的文字说明，包括情节、角色、对话等内容。
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。
动画应用原理
动画应用原理动画应用原理是通过连续播放一系列静止的图像，使其呈现出一种连贯且具有动态效果的视觉表现。
这种视觉效果是利用人眼在短暂间隔内对快速变化图像的感知能力来实现的。
动画应用的基本原理是利用视觉暂留现象。
当连续的静态图像以一定的速度连续播放时，人眼会产生视觉暂留现象，即上一个图像在眼睛仍然保持对其印象时，下一个图像已经出现了。
这种连续的切换给观看者一种连贯的动态视觉感受。
动画应用通常通过两种方法来实现：帧动画和骨骼动画。
在帧动画中，每一帧都是一个静态图像，通过依次播放这些静态图像来实现动画效果。
帧动画最早是通过在胶片上绘制一系列图像帧，然后在专门的投影设备上播放。
现在随着技术的发展，帧动画已经从胶片转移到数字媒体上，可以通过计算机软件或应用程序来创建和播放。
骨骼动画则是在每一帧中只绘制角色的骨骼结构和关键节点，然后通过计算机算法来计算并绘制角色在各帧之间的过渡部分。
这种方式可以在绘制上更加节省成本并且可以实现更平滑的动画效果。
无论是帧动画还是骨骼动画，都需要通过计算机软件或硬件来实现。
在计算机中，动画可以使用基于时间轴(Timeline)的动画软件来制作和编辑。
通过在时间轴上设置关键帧(Keyframe)，控制对象的位置、形状、颜色等属性的变化，从而实现动画效果。
此外，动画应用还可以应用一些特效和过渡效果来增强动画的视觉魅力。
如补间动画(Tweening)可以实现物体的平移、旋转、缩放等运动效果；透明度渐变效果可以实现物体的淡入淡出效果等等。
总的来说，动画应用原理是基于视觉暂留现象，通过连续播放一系列静态图像或计算并绘制关键节点，使其在时间上呈现出连贯且具有动态效果的视觉表现。
《多媒体技术及应用》第7章 计算机动画制作技术
动画的类型
逐帧动画
►使用逐帧动画技术，可以为时间轴中的每个帧 指定不同的艺术作品，可创建与快速连续播放 的影片帧类似的效果。
►它最适合于图像在每一帧中都在变化而不仅是 在舞台上移动的复杂动画。
►在逐帧动画中，Flash会存储每个完整帧的值。 逐帧动画增加文件大小的速度比补间动画快得 多。
第29页
►空白关键帧本身是关键帧，但未包含任何对象，可作 为计划稍后添加的元件的占位符，或者显式将该帧保 留为空。
►属性关键帧是在补间范围中为补间目标对象显式定义 属性值的帧。Flash能补间，即自动填充属性关键帧之 间的属性值，以便生成流畅的动画。
►补间帧是作为补间动画的一部分的任何帧。 ►静态帧是不作为补间动画的一部分的任何帧。
Poser
►Metacreations公司推出的一款三维动物、人体造型和三维 人体动画制作软件。
►利用Poser进行角色创作的过程较简单，内置了丰富的模型。
Cool 3D
►Ulead公司出品的三维动画制作软件。 ►其拥有强大方便的图形和标题设计工具，丰富的动画特效，
整合的输出功能可以输出静态图像、动画、视频或Flash格 式。
绘
• “查看”区域包含在应用程序窗口内进行缩放和 平移的工具。
图
• “颜色”区域包含用于笔触颜色和填充颜色的功 能键。
工 具
• “选项”区域包含用于当前所选工具的功能键。 功能键影响工具的上色或编辑操作。
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Flash工作界面
时间轴
►Flash CS6的时间轴用于组织和控制一定时间内的图 层和帧中的文档内容。
第23页
Flash工作界面
“颜色”面板
►使用“颜色”面板可 以修改FLA的调色板 并更改笔触和填充的 颜色。
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
动画的基本原理
动画的基本原理
动画的原理是通过快速连续播放一系列静止的图像，以产生视觉上的运动效果。
这种视觉幻觉是因为人眼对图像的记忆时间较长，使得连续的静态图像在视觉上产生流畅的动态效果。
实际上，一秒钟内播放的图像数量越多，动画效果就会越流畅。
动画的基本原理与电影的原理类似，都是利用人眼的视觉滞留现象。
当一个静态图像连续播放时，人眼会记住图像的位置和细节，导致在接下来的图像中看到运动的效果。
这种效果是由于大脑对连续图像的处理方式，使得我们感知到运动的错觉。
为了创建一部动画作品，首先需要绘制一系列静态的图像，称为关键帧。
这些关键帧定义了动画中的重要动作和位置。
然后，通过插入中间帧，使得关键帧之间的过渡更加平滑。
这些中间帧可以手动绘制，也可以使用计算机生成。
当所有的帧都准备好后，它们会按照一定的顺序进行连续播放。
这种播放可以通过传统的动画设备、电影投影或者计算机进行。
无论使用何种媒介，最终效果都是让观众看到一系列连续的图像，从而产生动态的运动效果。
除了传统的手绘动画，现在还有许多基于计算机生成的动画技术。
这些技术利用计算机的速度和精确度，在短时间内生成大量的图像，从而实现更加复杂和真实的动画效果。
总之，动画的基本原理是通过连续播放一系列静态图像，利用人眼的视觉滞留现象产生视觉上的运动效果。
这种视觉幻觉使
得我们能够欣赏到动画的魅力，并且为创作者提供无限的创作空间。
计算机动画技术
●计算机动画 ● 计算机动画的发展
第一阶段
在屏幕上依次画出简单的线条、几何图形和颜色块， 电脑一丝不苟地把绘画过程记录下来。在需要时，由 电脑重复绘画过程，使人们看到活动的画面
第二阶段
在屏幕上依次绘制画面，动画的主体从简单的线条、 几何图形过渡到复杂的图形、丰富多彩的颜色。动画 基本体现了传统动画的风格
观看动画的机器
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● 动画的历史
1906年 美国人J·斯泰瓦德（J·Steward）制作了一部名叫“滑稽面孔的幽默 形象”的短片，非常接近现代动画概念 1908年 法国人Emile Cohl首创用负片制作动画影片，负片从概念上解决了 影片载体的问题，为今后动画片的发展奠定了基础 1909年 美国人Winsor McCay用一万张图片表现一段动画故事，这是迄今 为止世界上公认的第一部真正的动画短片 1915年 美国人Eerl Hurd创造了在赛珞璐片上画动画片，再拍成胶片电影 的动画制作工艺，这种工艺一直沿用至今 1928年 美国人华特·迪斯尼 (Walt Disney) 完善了动画体系和制作工艺，被 誉为商业动画影片之父，他把动画影片推向颠峰 今 天 动画本质没有多大变化，而动画制作手段却发生了巨大变化， 如：电脑动画、电脑特技动画
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1 什么是计算机动画
什么是动画
● 动画由多幅连续画面组成，当画面快速、连续地播放时，由于人类眼 动画由多幅连续画面组成，当画面快速、连续地播放时，
睛存在 “视觉滞留效应” 而产生动感。 视觉滞留效应” 而产生动感。 当被观察的物体消失后，影像仍在大脑中停留一段时间，约为1/10s。 当被观察的物体消失后，影像仍在大脑中停留一段时间，约为1/10s。
6Leabharlann Frame1Frame2
动画产生的基本原理
动画产生的基本原理
动画产生的基本原理是通过迅速播放一系列不同的静态图像，利用人眼的视觉暂留效应，使观众感受到一种连续的动态效果。
其原理主要包括以下几个方面：
1. 视觉暂留效应：人眼对于连续、短暂的光刺激会形成视觉暂留效应，即前一刺激的印象仍然持续存在于视觉系统中，在此期间观察到的刺激也会被认为是连续的。
这使得我们能够感知到连续播放的动画序列。
2. 心理暂留效应：人眼的暂留效应是由大脑对视觉信息的处理而产生的。
在动画中，静态图像按照一定的速度播放，观众的大脑会继续处理当前的图像信息，并将其与之前的信息进行整合，形成一个连贯的动态场景。
3. 关键帧原理：在动画制作过程中，通常只绘制一些重要的关键帧，然后通过计算机软件或摄影设备生成中间帧。
这些中间帧的数量足够多，以至于动画流畅地播放时观众无法察觉到其中的间隔。
这种关键帧原理使得动画制作更加高效。
4. 帧速率：动画的流畅程度与帧速率有关。
帧速率是指每秒播放的静态图像数量，常用单位是帧/秒（fps）。
较高的帧速率
能使动画更加流畅，但也需要更多的计算资源和存储空间。
5. 插值技术：为了生成连续的动画，通常使用插值技术来计算并填充关键帧之间的过渡帧。
这些过渡帧可以通过线性插值、贝塞尔曲线等方法生成，使图像间的过渡更自然、平滑。
总结起来，动画产生的基本原理是通过利用视觉暂留效应和心理暂留效应，以及关键帧原理、帧速率和插值技术等方法，将一系列静态图像快速连续播放，使其呈现出动态效果。
了解动画制作的原理
了解动画制作的原理动画制作是通过连续播放静止的图像，以快速的速度切换来创造出一种运动效果的艺术形式。
它是一门复杂而有趣的创作过程，涉及到许多不同的原理和技术。
下面是对动画制作原理的详细解释。
1.逐帧动画原理：逐帧动画是最基本的动画原理之一、它通过连续播放一系列组成动画的静态图像来产生运动的效果。
每个图像被称为一帧，通过快速的切换帧数，人眼会感知到流畅的动画效果。
这种原理最早应用于手绘动画，如迪士尼经典动画片。
2.连续绘画原理：连续绘画是一种类似于逐帧动画的技术，但是每个帧都是在前一帧的基础上进行微小的变化。
这种技术常用于传统的手绘动画，尤其是在处理人物的表情和动作时。
3.反差变化原理：反差变化原理是指通过改变图像的颜色，亮度和对比度来营造出动画中的运动效果。
通过这种方法，可以表达出清晰的动画效果，并增强画面的视觉冲击力。
4.视觉暂留原理：视觉暂留原理是动画制作的基础。
人眼会在一段时间内保留一个图像的视觉印象，并将其与后续的图像结合起来，从而产生连续的运动效果。
利用视觉暂留原理，制作人员可以根据每秒帧数来确定动画的流畅度。
5.动作过程原理：动作过程原理是指通过观察和分析真实的动作，将其转化为动画中的运动效果。
动画师会观察人物的动作，姿势和表情，并将这些元素应用到他们的动画角色中。
这样做可以使动画更加真实和生动。
6.曲线运动原理：曲线运动原理是指在动画中使用曲线路径来表达运动的效果。
通过控制图像在曲线上的速度和方向，可以创造出各种不同的动画效果。
曲线运动可以用于表达人物的运动路径，物体的运动轨迹等。
7.骨骼动画原理：骨骼动画是一种通过给角色添加骨骼和关键帧来创建动画的技术。
每个骨骼都有各自的属性和运动能力，可以通过控制骨骼的运动来操纵角色的动作。
骨骼动画主要应用于3D动画制作。
8.动画不连续原理：动画不连续原理是指在动画中有些动画元素会保持不变，而其他元素则会发生变化。
通过不断地改变和交换这些元素，可以创造出动画中的节奏和节奏感。
第六章 数字动画技术
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6.1 数字动画界定
图6-1 漫画《偷税有方》
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第六章 数字动画技术
6.1 数字动画概述
6.1.1 数字动画的界定
（1）动画的艺术门类及其原理 而动画是通过连续播放一系列画面，给视觉造成动态变化的图画，能够展 现事物的发展过程和动态。对于现在的技术而言，“动画”并不仅仅是指传统 意义上的在屏幕上看到的带有一定剧情的影片和电视片（动画片），而且还包 括在教育、工业上用来进行演示的非实物拍摄的屏幕作品。 动画片的艺术形式更接近与电影和电视，而且它的基本原理与电影、电视 一样，都是人眼视觉现象的应用——视觉暂留。利用人的视觉生理特性可制作 出具有高想象力和表现力的动画影片。
第六章 数字动画技术
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6.1 数字动画概述
6.1.1 数字动画的界定
（3）动画的发展历史
1915年，美国人Eerl Hurd创造了新的动画制作工艺，他先在塑料胶片上
画动画片，然后再把画在塑料胶片上的一幅幅图片拍摄成动画电影。直到现在，
这种动画制作工艺仍然被沿用着。
从1928年开始，世人皆知的Walt Disney逐渐把动画影片推向了颠峰。迪
第六章 数字动画技术
7
6.1 数字动画概述
6.1.1 数字动画的界定
（2）动画的分类 此外，按动作的表现形式来区分，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）。从播放 效果上看，还可以分为顺序动画（连续动作）和交互式动画（反复动作）。从 每秒放的幅数来讲，还有全动画（每秒24幅）和半动画（少于24幅）（三流动 画）之分。 从分类的使用频率上来看，从制作技术和视觉效果这两个分类方法使用的 频率最高，也最容易被人们所接受。
动画制作的原理
动画制作的原理动画是一种通过图像连续变换展示的艺术形式，通过呈现连续变化的图像，使看起来静态的物体以运动的方式呈现出来。
动画可以通过手绘、计算机生成或其他特殊技术制作而成。
本文将介绍动画制作的原理，并探讨其中的几种常见技术。
1. 基本原理动画制作的基本原理是视觉暂留效应。
人眼在观看物体后，会在视觉系统中保留一段时间的印象。
当连续呈现一系列静态图像时，这些图像在人眼中形成视觉暂留效应，使观众感觉图像在运动。
通过利用这种效应，制作人员可以创造出栩栩如生的动画。
2. 手绘动画制作手绘动画制作是最古老的动画制作技术之一。
它基于每一帧都是通过手工绘制的原则。
制作人员需要在绘图纸上逐帧绘制图像，然后通过快速翻转这些图像来实现动画效果。
这种方法需要耐心和熟练的绘画技巧，它的制作过程繁琐，但却能够带来独特的手工艺感。
3. 偶动画制作偶动画制作通过使用固定形状的人物、道具和背景模型，然后将它们逐帧地重新排列来实现动画效果。
这些模型可以是由细腻的材料制成，如粘土，也可以是由刚性的材料制成，如金属、塑料等。
制作人员通过调整和重新排列这些模型，然后逐帧拍摄，最终形成动画效果。
4. 传统动画制作传统动画制作是一种将手绘图像与胶片具有透明性的动画制作技术。
制作人员通常会在透明纸上逐帧绘制图像，然后将这些透明纸置于胶片上进行拍摄，最终合成成为动画片。
这种技术的优势在于能够呈现高质量的图像和平滑的动画效果，但制作过程相对较为复杂。
5. 计算机生成动画制作计算机生成动画制作是当前动画制作领域最为常见的技术之一。
它使用计算机图形学、计算机动画和绘制软件等技术工具，通过运算绘制、渲染和合成图像，最终生成动画效果。
这种技术的优势在于可以更快速地创作动画，并且可以实现复杂和逼真的图像效果。
总结：动画制作是一项充满创造力和技术的艺术形式。
通过利用视觉暂留效应和各种不同的制作技术，动画制作人员能够创造出丰富多彩、栩栩如生的动画作品。
无论是手绘动画、偶动画、传统动画还是计算机生成动画，每种制作技术都有其独特的特点和魅力。
多媒体技术应用教程之计算机动画制作技术
多媒体技术应用教程之计算机动画制作技术计算机动画制作是一项令人兴奋的多媒体技术，它可以用于电影、电视、广告等媒体产业。
本教程将介绍如何使用计算机动画制作软件来制作令人惊叹的动画效果。
步骤1：选择适合的计算机动画制作软件计算机动画制作软件有很多种，如Adobe After Effects、Autodesk Maya、Blender等。
选择适合自己需求和经验水平的软件非常重要。
步骤2：学习软件基础知识在开始制作动画之前，必须掌握所选择软件的基本操作和功能。
这包括了解如何创建和管理项目文件、导入和导出文件、使用图层和时间轴、应用动画效果、调整参数等。
步骤3：设计动画概念和故事板在制作动画之前，需要先设计动画的概念和故事板。
动画概念是指动画的主题、风格和整体效果的设定。
故事板则是将动画分解成一系列连续的画面，以帮助制作团队理解和规划动画的情节和动作。
步骤4：创建角色和场景根据故事板，开始创建动画中的角色和场景。
角色可以是2D或3D的，可以使用软件提供的工具进行绘制或建模。
场景可以是实景拍摄的背景，也可以使用软件自带的效果库创建。
步骤5：添加动画效果在角色和场景创建好之后，可以开始添加动画效果。
通过在时间轴上对图层进行帧-by-帧操作或使用关键帧动画来制作角色和场景的动作。
可以使用软件提供的动画预设或自定义动画效果，如移动、旋转、缩放、渐变等。
步骤6：调整动画细节和效果调整动画的细节和效果是制作一个成功动画的关键。
可以对角色的动作进行微调，如改变速度、姿势和表情。
也可以通过添加粒子效果、光影效果等来提升动画的真实感和视觉效果。
步骤7：渲染和导出动画当动画制作完成后，需要对其进行渲染和导出。
渲染是将动画序列帧合成为视频或图像序列的过程。
导出是将渲染好的动画保存为可播放的格式，如AVI、MP4等。
步骤8：展示和分享动画作品制作好的动画作品可以通过多种方式展示和分享。
可以在社交媒体上分享给朋友和观众，也可以参加电影节、比赛等活动展示作品。
2计算机动画技术基本原理与应用
一、实时动画和逐帧动画： 逐帧动画与实时动画对比表
生成方式 类别 实时动画 特点 采用算法实现 无需记录 是否记录
逐帧动画
产生所需的每一帧 需要记录 画面。
动画几种常见的格式
工具名称 动画类型 功能特点 适用范围
Байду номын сангаас
总结：
1． 动画的基本原理。 2． 逐帧动画与实时动画的特点。 3. 不同格式动画的特点及开发软件 。
4.2计算机动画技术基本 原理与应用
演示动画脚印：
教学目标：
知识与技能： 1．了解动画的基本原理 2 ． 理解动画格式的特点，能根据自己的需要选择合 理的开工具软件 3 ．了解动画的生成技术及具体应用 过程与方法： 能根据自己的需要选择合理的开发工具软件 情感态度与价值观： 确立利用计算机替代（部分替代）人的劳动的思想， 合理利用技术减轻（减少）人的劳动强度
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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。
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三维动画的建模
三维动画的贴图
(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 (2) 半动画 ——又名“有限动画”。为追求经济效益，6帧／s的动画
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3
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、图像运动的技术 和艺术
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。 达到传统动画所达不到的效果。
第四章
4.2 计算机动画技术基本原理与应用
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1
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。
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4
计算机动画及其发展
60年代：
美国的Bell实验室和一些研究机构开始研 究用计算机实现动画片中间画面的制作和 自动上色。
二维动画：二维辅助动画系统computer assisted animation
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5
计算机动画及其发展
70－80年代：
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 generated animation。 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。
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9
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》）。
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6
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、光 照模型、表面质感等） 图像处理技术、 运动控制原理、视频技术、 艺术、视觉心理学、 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。
案例：鼠老弟；Mikes New Car
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美国哥伦比亚电影公司联合制作的全rits 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，其生动的可3D编面辑p部pt 表情足以乱真
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二维动画软件
Animator Studio Flash Ulead Gif Animator
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对象的移动(实例)
（a）起点位置
（b）中间过程
（c）结束位置
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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
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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。
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21
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。
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7
计算机动画的特点
• 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 ** 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等， 不同的术语间没有严格的界限
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8
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
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。
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逐帧动画与实时动画对比表
类别
特点 生成方式
实时动画
采用算法实现
是否记录 无需记录
逐帧动画
产生所需的每一 帧画面。
需要记录
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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。
➢ 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。
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2
● 动画的本质
● 传统动画的性质 —— 由多幅画面构成，称为“帧动画”
Frame1 Frame2 Frame3 Frame4 Frame5 Frame6 Frame7
● 传统动画分类
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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。
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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。
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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。