（设计艺术学专业论文）架构于技术之上的艺术——三维动画技术与艺术语言论.pdf

2 主题词 论文提要 三维动画是基于传统的二维动画应运 而生， 是在三度空间上虚拟现实中真实物象 和自然运动规律。 三维动画艺术是电影电视 艺术与计算机高速发展的产物， 它不仅成为 传统电影电视制作的重要手段， 还广泛应用 于影视广告、游戏开发、科学研究等领域； 同时， 三维动画在动画艺术中的地位也越来 越重要，逐渐成为一种独立的动画艺术形 式。 三维动画是在计算机诞生之后才出现 的。1946 年世界上第一台计算机问世以来， 数字化技术逐渐进入人们的生活。在 20 世 纪 60 年代初期，美国一家研究所首先用计 算机模拟了人造卫星在太空中的飞行情况， 这为三维动画的出现提供了实践依据。 最初 的三维动画因为计算机硬件的成本昂贵， 基 本上只应用于军事及科学研究领域。1977 年三维动画特技首次运用在影片星球大 战中，从此三维动画就对传统电影的拍摄 方法带来强烈的冲击。20 世纪 80 年代，计 算机图像技术逐渐成熟， 三维动画逐渐成为 一门新兴的艺术形式， 随着计算机硬件及软 件技术的高速发展， 三维动画逐渐走出军事 和科研领域， 成为影视行业的又一支新生力 量。 从计算机的诞生到三维动画的出现， 以 及三维动画在电影电视中的应用并没有经 过十分漫长的时间。 因为三维动画不但可以 弥补传统电影拍摄的不足， 而且变换无穷的 三维特技还给人们带来了全新的视觉感受。 从发展的历程来看， 三维动画的出现比电影 的诞生晚了近一百年， 但是三维动画与电影 的物理学原理都是一样的， 都是来源于 1829 年比利时物理学家约瑟夫.普拉多发现的 “视觉暂留”原理。三维动画的艺术语言也 是来源与传统的电影电视，如剧本语言、镜 头技巧、灯光以及美学原理等等，他们是相 通的。如果说电影从无声到有声，从黑白到 彩色是电影史上的两次革命， 那么数字技术 进入电影产业则是第三次革命， 三维动画则 是数字技术在电影电视特技的集中表现。 所 以三维动画很快被人们接受和广泛运用是 不足为怪的。随着个人电脑的发展，各种三 维动画软件出现， 大大加快了三维动画的发 展， 原来要在大型工作站上才能完成的三维 动画现在个人电脑上也能完成， 三维动画不 只是作为传统电影的技术手段， 而逐渐成为 一门新兴的学科。 三维动画是一门技术。 三维动画是在计 算机的诞生之后而产生的。 三维动画的实现 则是靠计算机硬体和软体共同完成， 可以这 样说，离开了计算机就没有三维动画，从这 一点来说， 三维动画是一门技术性非常强的 学科。但是，人们在普遍关注科技手段给视 觉上带来的直观感受的同时却忽略了对三 维动画艺术语言本身的关注， 从而造成了人 3 们特别是三维动画创作者过分地追求技术 上的革新与深入而忽略了三维动画艺术语 言本身的重要性及其体现因为三维动 画最终是视觉艺术和听觉艺术的综合体现。 三维动画是一门艺术，是一门综合艺 术。三维动画艺术语言主要体现在剧本艺 术、造型艺术、镜头艺术、声音艺术、特效 艺术、合成艺术和美学语言等。 三维动画艺术语言是本体， 动画技术是 手段，艺术语言的表现离不开技术手段，技 术手段永远都是为艺术语言的表现服务的。 关键词：三维动画、技术、艺术语言、 本体、手段 4 synopsis summary the three-dimensional animation arises at the historic moment because of the traditional two-dimensional cartoon; it is that the real material object is alike in the virtual reality on the three-dimensional space and natural sport law. art of three-dimensional animation is art of film and television and result which the computer developed at a high speed, it become traditional film the important means of television productions, field of applying to, science study development game advertisement movie besides, the position in art of the cartoon of three-dimensional animation is more and more important too, become a kind of independent cartoon art form gradually. the three-dimensional animation just appeared after the computer was born. since the first computer in the world came out in 1946, digitalized technology has entered peoples life gradually. at will it be will it be initial stage the sixties the 20th century, u.s.a. spend computer simulation satellite flight situation among the space at first by one a of institutes, this offers practice basis for appearance of the three-dimensional animation. the initial cost because of the computer hardware of three-dimensional animation is expensive; only apply to the military affairs and scientific research field basically. the stunt of three-dimensional animation is used in star war of the film for the first time in 1977, the three-dimensional animation brings strong impact to the method of shooting of the traditional film from then on. will it be the eighties the 20th century, gradually ripe technology picture computer, the three-dimensional animation became a new developing art form gradually, with the development at a high speed of computer hardware and software engineering, the three-dimensional animation is gone out of gradually militarily with the field of scientific research, become another piece of new force of the movie & tv trade. at the birth appearance in three-dimensional animations of computer, and three-dimensional animation have by applications among film and television. the three-dimensional animation not only can remedy the deficiency that the traditional film shoot, vary infinite three-dimensional stunts bring brand-new vision to people experience also. according to course of development, the appearance of the three-dimensional animation is nearly 100 years late than the 5 birth of the film, but the physics principles of three-dimensional animation and film are all the same, are all to stem from joseph, belgian physicist in 1829. the principle of persistence of vision which prado finds. the artistic language of the three-dimensional animation is source and traditional film and television too, for instance drama language, skill of the scene, light and theory of artiest., it is communicating that they are. if from silent to sound film, from black-and-white to being colored films revolutions two times at the history, then digital technology enters the industry of the film it is the third revolution, the three-dimensional animation is concentrated expression of the digital technology in stunt of film and television. so people soon and use extensively to be not at all surprising accept the three-dimensional animation. along with the development of pc, various kinds of software of three-dimensional animation appear, has accelerated the development of the three-dimensional animation greatly, can be finished too on the now pc of three-dimensional animation that the full-length work station finishes, the three-dimensional animation not only and become a new developing discipline gradually as the technological means of the traditional film. the three-dimensional animation is a technology. the three-dimensional animation was produced after the birth of the computer. the realization of the three-dimensional animation is to finish together by the hardware of computer and software, say it diverges from computer have three-dimensional animation come to say from this like this, the three-dimensional animation is discipline that one door is technical and very strong. however, people in paying close attention to scientific and technological means give what vision bring ocular to neglect while experiencing generally, it thus cant lead to the fact people especially pursue excessively neglect three-dimensional animation art language the importance of itselves at deepening for the innovations of technology at three-dimensional animation creatures and embodiment -because three-dimensional animation is finally the synthesis of the visual art and sense of hearing art is embodied . the three-dimensional animation is an art, is a polytechnic art. three-dimensional animation embody mainly by art language. language noumenon art three-dimensional animation, technology means cartoon, art cannot do without the technological means by the behaviors of language, and the technological means all serve behavior of the artistic language forever. the keyword: three-dimensional animation, technology, artistic language, noumenon, and means. 7 引言 三维动画是英文词 three-dimensional animation 的中文概念， 即是在三度空间上实 现的动画。三维动画又称为计算机动画，是 利用计算机硬件和软件生成具有长、宽、高 三度空间的动画。 它可以模拟现实生活中逼 真的场景和物体， 也可以模拟物体的自然运 动；它可以虚拟宏观的物体表象，也可以虚 拟微观的物质内部结构以及自然界中奇特 的现象如雷电、爆炸、气流、风暴等等。三 维动画是在计算机诞生以后， 随着计算机图 形图像技术理论的建立和计算机硬体和软 体的飞速发展， 三维动画逐渐形成一门新兴 的学科，它不但广泛应用于军事科研领域， 还成为传统电影电视制作的新生力量。 随着 社会的进步和人们审美的需要， 三维动画逐 步形成了一种电影特有的艺术形式三 维动画片。 三维动画是人们借助计算机的外 部硬件平台和内部软件系统共同来完成和 实现的。因此要实现三维动画，我们必须熟 练掌握计算机软硬件技术，从这一点而言， 三维动画是一门技术性非常强的学科。 但是 三维动画要作为电影特有的艺术形式呈现 在人们面前， 那么三维动画还必须具备自己 特有的艺术语言， 所以从电影艺术范畴上来 说三维动画又是一门艺术。 从计算机的诞生 到现在，计算机硬件的更新换代特别快，从 大型计算机到微型计算机， 从微型计算机到 工作站再到现在广泛应用于家庭和个人的 pc 机，计算机的硬件技术发展越来越快， 更替周期越来越短， 硬件技术的发展对三维 动画提供了更易实现的可能， 原来只能在大 型工作站上实现的东西现在用 pc 机也可以 胜任。三维动画广泛应用以后，专门用于三 维动画制作的软件也相继出现， 到目前共有 数十种制作三维动画的软件， 比如我们常见 的有：maya、3dsmax、softimage、 lightwave 等等。 而有些软件又开发了许 多第三方插件， 更丰富了三维动画的表现效 果。 计算机硬件和软件的结合给人们的视觉 带来了全新的直观感受， 但是人们在普遍关 注科技手段给视觉带来前所未有的冲击的 同时却忽略了对三维动画艺术语言本身的 关注。在国内的动画教学几动画创作中，造 成了过分追求三维动画技术上的革新与深 入而忽略了其艺术语言自身的重要性的误 区。从影视范畴上来说，三维动画最终是视 觉艺术和听觉艺术的综合体现， 我们如果盲 目或过分追求三维动画技术上的革新， 那将 会耗费我们大量的时间和精力， 最终舍本求 末无益于三维动画艺术的创作和发展。 艺术 是本体，技术是手段，艺术语言的表现离不 开技术，技术总是为艺术语言服务的，并不 是所有的技术手段都可以运用于艺术服务 的，我们必须根据艺术表现的内容、形式来 选择必要的技术手段。 因此我们在注重三维 动画技术手段的同时更应注意三维动画语 言本身的体现， 处理好三维动画技术和艺术 语言之间的关系。 8 架构于技术之上的艺术 -三维动画技术与艺术语言论 认识三维动画 三维动画又称为计算机动画， 是利用计 算机硬件和软件生成具有长、宽、高三度空 间的动画。 它可以模拟现实生活中逼真的场 景和物体，也可以模拟物体的自然运动；它 可以虚拟宏观的物体表象， 也可以虚拟微观 的物质内部结构以及自然界中奇特的现象 如雷电、爆炸、气流、风暴等等。随着计算 机硬件及软件技术的日趋成熟， 利用三维动 画技术，没有我们做不到的，只有我们想象 不到的东西。 三维动画属于动画的新兴形式， 所以在 认识三维动画之前让我们先来了解一下动 画的发展过程。从电影艺术的角度来看，动 画和“记录片”、“剧情片”、“实验电 影”一样，是电影的类型之一，它是指把一 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 （活动）的东西。动画大师诺曼.麦克拉伦 （ norman mcallen ）曾说过：“动画不是 会动的画的艺术， 而是画出来的运动 的艺术”。因此，从绘画的角度来看，动画 又属于造型艺术范畴。从人类有文明以来， 透过各种形式图像的记录， 已显示出人类潜 意识中表现物体动作和时间过程的欲望。 两 万五千年前的石器时代洞穴画上就有系列 的野牛奔跑分析图， 是人类试图用石块捕捉 凝结动作的滥觞。其它如埃及墓画、希腊古 瓶上的连续动作之分解图画也是同类型的 例子。 真正使图上画像生动起来的还是在西 方一步一步发展起来的， 而动画得以普及则 是在电影诞生之后才开始的。 动画发展过程中经历了两次技术上的 革命。 第一次技术革命是摄影技术的诞生和 “逐格拍摄法” 的发现。 1895 年世界上第一 部电影诞生之后，摄影技术逐步成熟，1907 年美国纽约一家制片厂一个技师发明了 “逐 格拍摄法” ，通过这种方法可以用摄影机把 场面一格一格地拍摄下来。从此，在逐格拍 摄法的基础上，各种动画形式相继出现，从 1910 年到 1945 年出现了剪纸片、皮影片、 多平面动画片、木偶片、活动雕像片、直接 动画片、实物活动片、活动版画片、特技动 画片等十余种动画形式。 自 1946 年世界上第一台计算机问世以 来，人们进入一个崭新的时代，数字技术逐 渐进入人们生活的各个领域。20 世纪 60 年 代，计算机图像理论初步建立，利用计算机 动画家们从传统二维动画繁杂而重复的手 工劳动中解放出来。 传统二维动画中的上色 和中间画都可以交给计算机来处理， 操作起 来更为简单、准确，并且降低了制作成本， 加快了动画的制作速度， 使动画的普及越来 越快。几乎在同一时期，三维动画也有所发 展。 1960 年， 美国一家研究所用大型计算机 模拟了人造卫星在太空中的飞行轨迹， 这为 三维动画的出现奠定了实践基础。 电脑应用 于电影制作开始于 1977 年的星球大战 ， 它的最大贡献在于可以控制图像源的位置， 9 从而用数字技术弥补各种实际和机械特殊 效果之间的缺陷。 三维动画技术也正是从那 时起开始冲击电影电视业的。 在过去的几十 年间， 人们一直预言电脑成像技术将取代传 统的成像技术； 尽管从目前国内的影视制作 来看数字成像的还很少， 国外也只能说数字 成像技术与传统的成像技术达到了一种相 对的平衡而非取而代之，但无疑，电脑成像 技术已经成为导演阐述故事情节的一种手 段；它的出现，引起了电影史上的第三次技 术革命。但和前两次（有声片的出现和彩色 片的出现）不一样的是，数字技术的革命从 七十年代开始，直到今天还在继续，历时之 长，史无前例。到了八十年代，随着电脑图 形处理技术的成熟和个人电脑的普及， 电脑 图形处理技术的应用得到了空前的发展。 到 了九十年代， 几乎每部重要的好莱坞影片中 都包含了一些经过计算机处理过的场景。 有 些影片不仅场景是虚拟的，演员也是虚拟 的。这都是计算机三维动画技术的贡献。有 了三维动画技术，我们不仅能看到太空飞 船、宇宙大气，还能看到经过数字化合成之 后的人与动画生物之间的交流（ 谁害了兔 子罗杰 ） ， 甚至是现代人与历史名人的握手 （ 阿甘正传 ） 。1991 年的terminator2 中的液态终结者， 1993 年斯皮尔伯格的 侏 罗纪公园中的恐龙，直到 1998 年的泰 坦尼克号 ，2001 年的珍珠港到后来的 指环王 都是三维特技与传统电影想结合 的经典演绎。 1995 年第一部完全由电脑制作 的动画电影玩具总动员(toy story)问 世，宣告全三维动画电影时代的到来，接着 虫虫危机(a bugs life)、 玩具总动 员 1、2(toy story1、 2)以及海底总动 员三维动画电影相继获得成功。 三维动画是电影电视与计算机高速发 展的产物，属于电影的类型的一个分支。 1977 年三维动画特技首次运用在星球大 战之后，三维动画就成了传统电影制作的 重要手段，它可以实现导演无法实现的愿 望， 可以虚拟现实生活中无法人工拍摄的恶 劣而危险的自然环境， 也可以虚拟再现宏大 的历史战争场面，如珍珠港 。三维动画 与生俱来就与电影有着内在的联系。 首先三 维动画与电影的物理学原理都来自于 1829 年比利时物理学家约瑟夫.普拉多 “视象暂 留”现象的发现。其次三维动画艺术语言基 本上都源于电影，如剧本艺术语言，镜头艺 术，美学语言，蒙太奇等等，但值得注意的 是三维动画中的场景、 角色和镜头都是靠计 算机模拟出来的， 所以在艺术语言上除了与 传统电影有一致的地方也有自己独有的特 性。 三维动画的技术特性 三维动画是一门技术性非常强的学科， 三维动画的生成主要靠计算机硬件和软件 共同搭建的平台来完成。 对三维动画软件技 术的熟练掌握则有利于三维动画艺术的表 现。三维动画技术的外部平台是计算机硬 体。 三维动画完全借助计算机来实现传统电 影中的角色、场景、灯光、运动及镜头和最 后的渲染输出。 不管是角色模型塑造和动作 设定， 还是灯光材质的表现和摄像机的运动 都需要大量的程序运算， 这就对计算机硬件 的性能有很高的要求。 三维动画对计算机硬 件性能的要求主要体现在以下几个方面。 主板： 主板是将其他硬件连接在一起的 母板， 其他各硬件的数据交换都是通过主板 电路和芯片进行的。 主板外频的提高可以更 快地完成 cpu 与内存之间的数据传输， 大幅 提高硬件系统的整体运算能力， 对三维动画 制作非常有利。 cpu：又叫做中央处理器，它是计算机 系统的核心，由运算器和控制器组成。计算 机的一切工作都是交给cpu来处理的包括各 种运算、指令的读取、分析和执行。对于三 维动画来说，cpu 的速度越快越好。intel 的 cpu 是较为理想的选择， 它的浮点运算能 力比较高，能高效地运行三维动画软件。 内存：又叫做内存储器，在计算机中起 着存储各种信息的作用， 在计算机内部直接 与 cpu 相联系， 一切要执行的程序和数据都 先要装入内存储器然后进行读取。 内存的速 度由存取周期和内存容量决定， 内存速度的 快慢对三维动画的运行效率有很大的影响。 显示系统： 显示系统包括显示卡和显示 器。 显示卡的主要作用是在程序运行时根据 cpu 提供的指令和有关数据，将程序运行过 9 从而用数字技术弥补各种实际和机械特殊 效果之间的缺陷。 三维动画技术也正是从那 时起开始冲击电影电视业的。 在过去的几十 年间， 人们一直预言电脑成像技术将取代传 统的成像技术； 尽管从目前国内的影视制作 来看数字成像的还很少， 国外也只能说数字 成像技术与传统的成像技术达到了一种相 对的平衡而非取而代之，但无疑，电脑成像 技术已经成为导演阐述故事情节的一种手 段；它的出现，引起了电影史上的第三次技 术革命。但和前两次（有声片的出现和彩色 片的出现）不一样的是，数字技术的革命从 七十年代开始，直到今天还在继续，历时之 长，史无前例。到了八十年代，随着电脑图 形处理技术的成熟和个人电脑的普及， 电脑 图形处理技术的应用得到了空前的发展。 到 了九十年代， 几乎每部重要的好莱坞影片中 都包含了一些经过计算机处理过的场景。 有 些影片不仅场景是虚拟的，演员也是虚拟 的。这都是计算机三维动画技术的贡献。有 了三维动画技术，我们不仅能看到太空飞 船、宇宙大气，还能看到经过数字化合成之 后的人与动画生物之间的交流（ 谁害了兔 子罗杰 ） ， 甚至是现代人与历史名人的握手 （ 阿甘正传 ） 。1991 年的terminator2 中的液态终结者， 1993 年斯皮尔伯格的 侏 罗纪公园中的恐龙，直到 1998 年的泰 坦尼克号 ，2001 年的珍珠港到后来的 指环王 都是三维特技与传统电影想结合 的经典演绎。 1995 年第一部完全由电脑制作 的动画电影玩具总动员(toy story)问 世，宣告全三维动画电影时代的到来，接着 虫虫危机(a bugs life)、 玩具总动 员 1、2(toy story1、 2)以及海底总动 员三维动画电影相继获得成功。 三维动画是电影电视与计算机高速发 展的产物，属于电影的类型的一个分支。 1977 年三维动画特技首次运用在星球大 战之后，三维动画就成了传统电影制作的 重要手段，它可以实现导演无法实现的愿 望， 可以虚拟现实生活中无法人工拍摄的恶 劣而危险的自然环境， 也可以虚拟再现宏大 的历史战争场面，如珍珠港 。三维动画 与生俱来就与电影有着内在的联系。 首先三 维动画与电影的物理学原理都来自于 1829 年比利时物理学家约瑟夫.普拉多 “视象暂 留”现象的发现。其次三维动画艺术语言基 本上都源于电影，如剧本艺术语言，镜头艺 术，美学语言，蒙太奇等等，但值得注意的 是三维动画中的场景、 角色和镜头都是靠计 算机模拟出来的， 所以在艺术语言上除了与 传统电影有一致的地方也有自己独有的特 性。 三维动画的技术特性 三维动画是一门技术性非常强的学科， 三维动画的生成主要靠计算机硬件和软件 共同搭建的平台来完成。 对三维动画软件技 术的熟练掌握则有利于三维动画艺术的表 现。三维动画技术的外部平台是计算机硬 体。 三维动画完全借助计算机来实现传统电 影中的角色、场景、灯光、运动及镜头和最 后的渲染输出。 不管是角色模型塑造和动作 设定， 还是灯光材质的表现和摄像机的运动 都需要大量的程序运算， 这就对计算机硬件 的性能有很高的要求。 三维动画对计算机硬 件性能的要求主要体现在以下几个方面。 主板： 主板是将其他硬件连接在一起的 母板， 其他各硬件的数据交换都是通过主板 电路和芯片进行的。 主板外频的提高可以更 快地完成 cpu 与内存之间的数据传输， 大幅 提高硬件系统的整体运算能力， 对三维动画 制作非常有利。 cpu：又叫做中央处理器，它是计算机 系统的核心，由运算器和控制器组成。计算 机的一切工作都是交给cpu来处理的包括各 种运算、指令的读取、分析和执行。对于三 维动画来说，cpu 的速度越快越好。intel 的 cpu 是较为理想的选择， 它的浮点运算能 力比较高，能高效地运行三维动画软件。 内存：又叫做内存储器，在计算机中起 着存储各种信息的作用， 在计算机内部直接 与 cpu 相联系， 一切要执行的程序和数据都 先要装入内存储器然后进行读取。 内存的速 度由存取周期和内存容量决定， 内存速度的 快慢对三维动画的运行效率有很大的影响。 显示系统： 显示系统包括显示卡和显示 器。 显示卡的主要作用是在程序运行时根据 cpu 提供的指令和有关数据，将程序运行过 10 程和结果进行相应的处理并转换成显示器 能够接收的文字和图形信号后通过屏幕显 示出来， 以便为用户提供继续或终止程序运 行的判断依据。 性能优良的显示卡可以分担 cpu 用于显示刷新的运算工作量，成倍地提 高制作过程的工作效率。 显示器是计算机中 重要的输出设备， 是用户和计算机沟通的可 视化平台。 由于三维动画制作软件的界面分 辨率大都设计为 1024768 以上， 所以显示 器最低配置应为 17 英寸，如果屏幕过小， 软件界面将不能在屏幕上完全显示。 大屏显 示器在三维动画制作过程中提供更大的创 作空间， 另外显示器很好的显示属性和色彩 调整能力可以保证动画设计过程与最后输 出色彩上的一致。 硬盘：又叫做硬盘存储器，是计算机中 的外部存储设备。 在三维动画制作过程中需 要较大的硬盘空间存储大量的场景素材和 最后的输出动画影片。 性能优良的硬盘可以 提高硬件系统的整体运作速度。 影响三维动画制作的这几个硬件因素 是相辅相成的， 只有相互匹配与兼容的硬件 系统，整体性能优势才能体现出来，提高三 维动画的运算速度。 三维动画技术内部平台是计算机软体。 三维动画要得以实现除了计算机硬体外还 需要专门为其开发设计的软件。 在九十年代 中期以前，为电影制作三维动画还只是 silicon graphics工作站上的 alias/wavefront , softimage , prisms 等软件，经过 renderman pro 渲染之后由 flame 或 wavefront 合成器进行数字化合 成。在这些高端软件的技术支持下，一系列 轰动性的特技影片震惊了全世界， 在传媒惊 奇的呼声中，计算机三维动画时代来临了。 转机发生在 1994 年，当时微软已开发出了 专业的 windows nt 平台。1994 年 6 月，微 软收购了 softimage。1995 年底，第一个 windows nt 版本的 softimage 3d 3.0 问世 了。历经数个版本，终于有了今天强大的 sumatra 和 twister , 运行在具有 intel , alpha , mips 微处理器的 nt 平台上。就在 同一年，微软的 windows 95 诞生了，并迅 速得到了普及。而曾一统 pc 3d 市场的 3d studio 的超强进阶版本 3ds max 也问世了。 1998 年是 pc 3d 历史上的又一个里程碑。 合 并后的 alias/wavefront 公司在 power animation的基础上同时面向sgi和pc发布 了新一代三维软件 maya1.0。maya 的诞生， 开创了三维动画软件的新纪元。 现在流行的三维动画制作软件有 maya、 3dsmax、softimage、lightwave 等。三维动 画软件与二维图像软件在操作界面上和内 部程序模块上都有很大的区别。 因为三维动 画要创建具有三度空间的物体， 所以在操作 界面上一般都有多个视图， 比如从正面观察 和操作物体的前视图， 从侧面观察和操作的 左右侧视图，从上往下看的顶视图，具有远 近透视关系的透视图， 具有摄像机视角的摄 像机视图等等。 通过这些不同角度的视图我 们可以随时切换视图以便从多角度的观察 和操作对象。在内部程序模块上，三维动画 软件的内置程序模块更为明确， 在三维动画 制作软件中一般都具有创建物体模块 （包括 灯光、摄像机、辅助物体等） 、材质编辑器、 修改编辑器、运动编辑器、环境编辑器、外 挂程序、显示控制、渲染输出编辑等等。在 每一个程序模块里只要有变量参数存在， 都 可以运用动画记录控制器来实现动画， 这为 三维动画的创作提供了更为广阔的空间。 三 维动画在计算机中的实现主要有以下几个 流程。 建模： 就是将剧本里设定的角色和场景 用计算机模拟出来。 一个完整的三维动画设 计是一个庞大而复杂的系统工程， 是艺术与 技术的完美结合，创建模型是重中之重，因 为其一模型就是三维动画中的“演员” ，没 有“演员” ，我们的情节何以展开？其二模 型是三维动画中艺术与技术完美结合的载 体。 建模是三维动画中最基础但也是非常重 要的一个环节， 建模的好坏与精细程度直接 影响角色的形象和三维动画的最后效果。 根 据角色的精细程度， 建模之前还应进行角色 的原画和拓扑图设定， 原画设定就是将角色 的形象以绘画的形式表现出来， 并且可以添 加一些简单的场景和道具； 角色的拓扑图就 是将角色各个角度（一般是正面和侧面）的 标准姿势用线描的形式在纸上绘制出来， 11 然后用扫描仪输入到计算机中， 在将其导入 到三维动画软件中进行准确的建模。 那就是 polygon、 patch 和 nurbs 建模方式。 前面两 种是比较简单且易于掌握的建模方式， 它们 的优势是对于建造一些有棱角或任意形的 模型是比较有效的，比如卡通模型；此外， 这两种建模方式在视图中的显示和运算速 度都比较快。 然而 nurbs 曲面建模则是这三 种建模方式中最为复杂、最难掌握的，因为 它的命令众多， 并且要具备相当的空间转换 观念才能得以完成。nurbs 建模的优势在于 它能够建造和表现比较复杂、精细、光滑和 准确的曲面模型。 由于曲面内部运算是用数 学表达式来构建的， 因此 nurbs 曲面建模在 视图中的显示和运算速度都较前两种建模 方式要慢一些。nurbs 曲面建模技术最初是 在 sgi 等工作站上运用， 并且主要应用于军 事及工业领域， 到了三维动画软件高版本才 引入到 pc 机用户上。 材质与贴图：材质是三维动画中物体 “真实”的外衣。通过给物体赋予真实的材 质可以得到和现实生活中逼真的物体和场 景。在三维动画软件中一般都有材质编辑 器，比如在 3dsmax 软件的材质编辑器中提 供了材质和贴图浏览器。 材质分为标准材质 和非标准材质， 标准材质可以提供多种贴图 方式，非标准材质属于高级材质，包括混合 材质、合成材质、双面材质、多重子物体材 质、变形材质等等。贴图是材质的一种，在 标准材质上可以浏览贴图的种类， 在物体上 有多个贴图通道，根据需要，在物体不同的 贴图通道上添加不同的贴图， 可以实现各种 物体表面效果如高光、环境、透明、凹凸、 反射折射等等。 贴图又分为位图贴图和程式 贴图， 位图贴图就是调用直接软件支持的图 文格式，程式贴图与位图贴图不同，它是用 数学运算方式来生成的图形， 其图形效果是 通过有关参数控制的。 贴图和材质都具有多 重包含性， 也就是根据需要可以在材质或贴 图的子层级多次添加材质或贴图， 这就丰富 了各种材质和贴图效果。 灯光： 灯光是所有视觉艺术都不能不考 虑的因素。 在三维动画软件中提供了多种光 源如泛光灯、聚光灯、平行光灯等，并且可 以改变灯光的颜色和强度、衰减范围，可以 控制灯光在物体上的投影和在投影上添加 贴图， 在灯光参数上的控制都可以记录成动 画。另外还可以给灯光添加大气效果，创造 出可见的光芒和火焰等等。 可见三维动画中 的灯光已经突破了现实生活中灯光的作用， 更加丰富了三维动画的制作效果。 摄像机： 在三维动画中可以模拟真实摄 像机所能表现的所有功能， 可以实现多机同 步拍摄，随意切换所需摄像机镜头。在摄像 机参数控制中，可以将参数变化记录成动 画， 在效果编辑器里也能为摄像机设置出奇 特的镜头效果如镜头光斑、景深、运动模糊 等。 动画设定： 动画设定和记录是三维动画 中的核心环节。 在三维动画软件中实现动画 的形式是非常多的， 除了可以把一切物体的 变量参数记录成为动画之外， 还有专门为实 现角色运动而开发的角色运动系统比如 character studio 就是 3dsmax 中专门设置 并记录复杂的二足或多足动画的软件。 渲染输出：渲染输出是将视图中的角 色、场景、各种效果和动画记录制作成特有 的动画格式文件， 可以用专门的播放器进行 动画预览和回放。 渲染输出的参数设置可以 决定最后成品质量和效果。 后期编辑合成： 完整的三维动画片包括 完整的故事情节和各种复杂的运动与环境 效果，在三维动画制作过程中，我们根据各 种不同的镜头、景别先制作成多个动画片 段， 然后在专门的合成编辑软件里将各个镜 头连接起来， 在各个镜头之间运用蒙太奇和 各种转场过度效果， 根据需要进行添加字幕 和音效处理。 三维动画的艺术语言 任何一门艺术都有自己独特的艺术语 言。三维动画作为电影艺术的一个分支，也 具有电影艺术所具有的艺术语言， 但是三维 动画中的一切都是运用计算机虚拟的， 所以 三维动画艺术语言是架构在三维动画技术 之上的，没有技术上的支持，三维动画艺术 语言就难以表现，没有技术上的更新，三维 动画艺术语言就难以得到拓展。反之，如果 我们只对三维动画技术有了熟练的掌握， 而 11 然后用扫描仪输入到计算机中， 在将其导入 到三维动画软件中进行准确的建模。 那就是 polygon、 patch 和 nurbs 建模方式。 前面两 种是比较简单且易于掌握的建模方式， 它们 的优势是对于建造一些有棱角或任意形的 模型是比较有效的，比如卡通模型；此外， 这两种建模方式在视图中的显示和运算速 度都比较快。 然而 nurbs 曲面建模则是这三 种建模方式中最为复杂、最难掌握的，因为 它的命令众多， 并且要具备相当的空间转换 观念才能得以完成。nurbs 建模的优势在于 它能够建造和表现比较复杂、精细、光滑和 准确的曲面模型。 由于曲面内部运算是用数 学表达式来构建的， 因此 nurbs 曲面建模在 视图中的显示和运算速度都较前两种建模 方式要慢一些。nurbs 曲面建模技术最初是 在 sgi 等工作站上运用， 并且主要应用于军 事及工业领域， 到了三维动画软件高版本才 引入到 pc 机用户上。 材质与贴图：材质是三维动画中物体 “真实”的外衣。通过给物体赋予真实的材 质可以得到和现实生活中逼真的物体和场 景。在三维动画软件中一般都有材质编辑 器，比如在 3dsmax 软件的材质编辑器中提 供了材质和贴图浏览器。 材质分为标准材质 和非标准材质， 标准材质可以提供多种贴图 方式，非标准材质属于高级材质，包括混合 材质、合成材质、双面材质、多重子物体材 质、变形材质等等。贴图是材质的一种，在 标准材质上可以浏览贴图的种类， 在物体上 有多个贴图通道，根据需要，在物体不同的 贴图通道上添加不同的贴图， 可以实现各种 物体表面效果如高光、环境、透明、凹凸、 反射折射等等。 贴图又分为位图贴图和程式 贴图， 位图贴图就是调用直接软件支持的图 文格式，程式贴图与位图贴图不同，它是用 数学运算方式来生成的图形， 其图形效果是 通过有关参数控制的。 贴图和材质都具有多 重包含性， 也就是根据需要可以在材质或贴 图的子层级多次添加材质或贴图， 这就丰富 了各种材质和贴图效果。 灯光： 灯光是所有视觉艺术都不能不考 虑的因素。 在三维动画软件中提供了多种光 源如泛光灯、聚光灯、平行光灯等，并且可 以改变灯光的颜色和强度、衰减范围，可以 控制灯光在物体上的投影和在投影上添加 贴图， 在灯光参数上的控制都可以记录成动 画。另外还可以给灯光添加大气效果，创造 出可见的光芒和火焰等等。 可见三维动画中 的灯光已经突破了现实生活中灯光的作用， 更加丰富了三维动画的制作效果。 摄像机： 在三维动画中可以模拟真实摄 像机所能表现的所有功能， 可以实现多机同 步拍摄，随意切换所需摄像机镜头。在摄像 机参数控制中，可以将参数变化记录成动 画， 在效果编辑器里也能为摄像机设置出奇 特的镜头效果如镜头光斑、景深、运动模糊 等。 动画设定： 动画设定和记录是三维动画 中的核心环节。 在三维动画软件中实现动画 的形式是非常多的， 除了可以把一切物体的 变量参数记录成为动画之外， 还有专门为实 现角色运动而开发的角色运动系统比如 character studio 就是 3dsmax 中专门设置 并记录复杂的二足或多足动画的软件。 渲染输出：渲染输出是将视图中的角 色、场景、各种效果和动画记录制作成特有 的动画格式文件， 可以用专门的播放器进行 动画预览和回放。 渲染输出的参数设置可以 决定最后成品质量和效果。 后期编辑合成： 完整的三维动画片包括 完整的故事情节和各种复杂的运动与环境 效果，在三维动画制作过程中，我们根据各 种不同的镜头、景别先制作成多个动画片 段， 然后在专门的合成编辑软件里将各个镜 头连接起来， 在各个镜头之间运用蒙太奇和 各种转场过度效果， 根据需要进行添加字幕 和音效处理。 三维动画的艺术语言 任何一门艺术都有自己独特的艺术语 言。三维动画作为电影艺术的一个分支，也 具有电影艺术所具有的艺术语言， 但是三维 动画中的一切都是运用计算机虚拟的， 所以 三维动画艺术语言是架构在三维动画技术 之上的，没有技术上的支持，三维动画艺术 语言就难以表现，没有技术上