電腦動畫發(fā)展史

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1、為動畫插上翅膀——電腦動畫發(fā)展史電腦動畫是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它給人們提供了一個充分展示個人想像力和藝術(shù)才能的新天地。目前,電腦動畫已經(jīng)廣泛應(yīng)用于影視特技、商業(yè)廣告、游戲、計(jì)算機(jī)輔助教育等領(lǐng)域。美國是最早發(fā)展電腦動畫的地方，在上個世紀(jì)七十年代末便利用電腦模擬人物活動。1982年，迪斯尼（Disney）推出第一套電腦動畫的電影—Tron（中文片譯《電腦爭霸》）?！鹘y(tǒng)的動畫是由畫師先在畫紙上手繪真人的動作，然后再復(fù)制于卡通人物之上。直至20世紀(jì)70年代后期，電腦技術(shù)發(fā)展迅速的紐約技術(shù)學(xué)院的電腦繪圖實(shí)驗(yàn)室導(dǎo)師麗蓓卡亞·倫女士將錄像帶上的舞蹈員影家投射在電腦顯

2、示器上，然后利用電腦繪圖記錄影像的動作，然后描摹輪廓。1982年左右，美國麻省理工學(xué)院及紐約技術(shù)學(xué)院同時利用光學(xué)追蹤技術(shù)記錄人體動作:演員身體的各部份都被安上發(fā)光物體，在指定的拍攝范圍內(nèi)移動，同時有數(shù)部攝影機(jī)拍攝其動作，然后經(jīng)電腦系統(tǒng)分析光點(diǎn)的運(yùn)動，再產(chǎn)生立體的活動影像。世界電影史上花費(fèi)最大、最成功的電影之一—《泰坦尼克號》的成功很大程度上得益于它對電腦動畫的大量應(yīng)用。世界著名的數(shù)字工作室DigitalDomain公司用了一年半的時間，動用了300多臺SGI超級工作站，并派出50多個特技師一天24小時輪流地制作《泰坦尼克號》中的電腦特技。　　1983年，麻省理工的G

3、insberg和Maxwell發(fā)展了一套系統(tǒng)（GraphicaMarionette），利用計(jì)算機(jī)語言控制卡通的動作。但受到當(dāng)時計(jì)算機(jī)硬件速度的限制，一個簡單的電腦動畫往往需要花費(fèi)很長的時間。隨著計(jì)算機(jī)硬件及動畫軟件的迅速發(fā)展，以及越來越多的研究機(jī)構(gòu)及商業(yè)機(jī)構(gòu)加入到電腦動畫領(lǐng)域，電腦動畫的制作水平也隨之日新月異。動畫日益形成一個重要的產(chǎn)業(yè)，在美國、日本、英國和荷蘭這些動畫片的制作強(qiáng)國，動畫產(chǎn)業(yè)在國民生產(chǎn)總值中占有非常重要的地位，日本的動畫產(chǎn)業(yè)更是國民經(jīng)濟(jì)六大支柱產(chǎn)業(yè)之一。技術(shù)的真相我國的52集動畫連續(xù)劇《西游記》繪制了100萬張?jiān)?、?萬張背景，共耗紙30噸、耗時整

4、整5年。在迪斯尼的動畫大片《花木蘭》中，一場匈奴大軍廝殺的戲僅用了5張手繪士兵的圖，電腦就變化出三、四千個不同表情士兵作戰(zhàn)的模樣?！痘咎m》人物設(shè)計(jì)總監(jiān)表示，這部影片如果用傳統(tǒng)的手繪方式來完成，以動畫制片小組的人力，完成整部影片的時間可能由5年延長至20年，而且要拍攝出片中千軍萬馬奔騰廝殺的場面，是基本不可能的?！　∧敲?，是什么使得電腦動畫技術(shù)有此神力？這還要從它所涉及的技術(shù)來談?！　‰娔X動畫技術(shù)從制作的角度看，主要涉及幾何造型技術(shù)和圖像處理技術(shù)。在電腦動畫發(fā)展的初期，人們進(jìn)行動畫制作主要采用幾何造型技術(shù)，用幾何學(xué)的方法來描述對象，使用計(jì)算機(jī)來產(chǎn)生動畫。但近年來，由

5、于這種技術(shù)制作成本太高、費(fèi)工費(fèi)時，就開始研究結(jié)合使用基于圖像處理的制作方法，用已有的圖像數(shù)據(jù)來提取、表現(xiàn)空間的動態(tài)對象從而生成動畫?！　≡谀壳暗碾娔X動畫技術(shù)中，重要的是深入研究運(yùn)動控制和渲染技術(shù)。早期的動畫制作需要制作者將畫面逐幀畫出，工作量非常巨大。引入計(jì)算機(jī)動畫技術(shù)后，尤其是運(yùn)動控制技術(shù)，制作者首先利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)角色造型，按照劇情確定關(guān)鍵幀，由動畫師繪制一些靜態(tài)的關(guān)鍵畫面。然后按一定的補(bǔ)插規(guī)則完成一序列畫面，利用動畫軟件生成圖像序列。比起手工繪制動畫，這無疑是一個巨大的進(jìn)步，但對于一個復(fù)雜的動畫作品來說，要對關(guān)鍵幀中每個造型的姿態(tài)特別是表情進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整，這仍然

6、是一個相當(dāng)麻煩和困難的工作。它不但要求動畫師必須具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和高度的技巧，而且其效率低、易出錯，很不直觀，難以達(dá)到生動、自然的效果，已成為動畫制作過程中的瓶頸。不過，關(guān)鍵幀這種古老的技術(shù)現(xiàn)在仍然是制作電腦動畫的主要方法?！　⊥瑫r，電腦動畫也有自己的特點(diǎn)，發(fā)展了一套新的技術(shù)，這就是基于物理模型的運(yùn)動控制技術(shù)。因?yàn)槲矬w的運(yùn)動要遵循一定的運(yùn)動定律，比如表現(xiàn)一個球的彈跳、水流的波動，都有一定的物理模型，要符合一定的物理規(guī)律。如果由電腦通過計(jì)算來完成，會使運(yùn)動變得自然而逼真。這種技術(shù)現(xiàn)在還沒有完全進(jìn)入大規(guī)模實(shí)用階段，因?yàn)橛嘘P(guān)模型的理論還在完善中，但這將是未來發(fā)展的趨勢。今年

7、5月重磅推出的《蜘蛛俠》影片中，蜘蛛結(jié)網(wǎng)、空中大戰(zhàn)等場景都需要電腦CGI技術(shù)的支持才能實(shí)現(xiàn)　　渲染技術(shù)主要包括光照和紋理，光照技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)模擬自然界中光對物體的照射來體現(xiàn)動畫對象的立體效果，而紋理技術(shù)是通過給動畫對象的表面添加一些細(xì)節(jié)來增加真實(shí)感。目前的演示設(shè)備，歸根到底還是平面式的屏幕，那就要想辦法在平面上搞出立體效果來，許多研究工作事實(shí)上是基于這一硬件環(huán)境的現(xiàn)實(shí)情況?！　≈劣陔娔X動畫制作的硬件環(huán)境，由于PC處理能力的迅速增長，圖形工作站在動畫制作領(lǐng)域的主導(dǎo)地位受到了挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在，一臺高配置的PC機(jī)已經(jīng)可以滿足相當(dāng)一部分動畫制作的計(jì)算及處理上的需要。當(dāng)然，如