图像及动画制作的几个关键技术.docx

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图像及动画制作的几个关键技术

图像及动画制作的几个关键技术

摘要

摘要：

在计算机动画风靡一时的当今社会，在传统动画比较萎缩的今天，作为现代人我们不得不承认高新技术给动画创作带来的深刻变革和影响。

随着人们对图像的清晰度所要求的越来越高，高新技术也成了图像及动画制作的关键技术之一。

这在目前中国动画界是被忽略的领域，计算机图像技术在传统手绘动画的应用研究是目前继承、探索、发展所必须的。

然而传统动画、定格动画、计算机动画以及其他的一些手段等，组成了图像及动画制作的几个关键技术。

关键字：

传统动画；定格动画；二维动画；三维动画

目录

摘要0

1引言1

2传统动画2

3定格动画3

4计算机动画3

4.1二维动画3

4.1.1二维动画的制作流程3

4.2三维动画5

4.2.1三维动画的制作5

5图像及动画制作的几个常用软件7

5.1FlashMX20047

5.2PhotoshopCS8

6结论9

参考文献10

1引言

对于动画大家都不会陌生，动画，可以说是一种老少咸宜的艺术形式。

动画有个悠久的历史，像我国民间的走马灯和皮影戏，就可以说是动画的一种古老形式。

当然，真正意义的动画，是在电影摄影机出现以后才发展起来的，而现代科学技术的发展，友不断为它注入了新的活力。

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像。

它的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面，就会给人造成一种流畅的视觉变化效果。

因此，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幅或30幅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。

动画的分类没有一定之规。

从制作技术和手段看，动画可以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。

2传统动画

传统动画，（Traditionalanimation），也被称为“经典动画。

是动画的一种表现形式。

始于19世纪，流行于20世纪.传统动画制作方式以手绘为主，绘制静止但互相具有连贯性的画面，然后将这些画面按一定的速度（帧）拍摄后，制作成影像。

大部分作品中的图画都是画在纸上，以及赛璐珞（Celluloid）上进行拍摄。

由于大部分的这种类型的动画作品都是用手直接的绘制作在赛璐珞上，因此传统动画也被称为“手绘动画”或者是赛璐珞动画。

在早期的传统动画作品中也有的画在黑板上或胶片上的。

传统动画的制作手段在如今已经被更为现代的扫描，手写板，或者电脑技术取代。

但传统动画制作的原理却一直在现代的动画制作当中延续。

传统动画的制作过程由分镜、录音、动画影像分镜、设计和时间设定、构图、动画、背景、上色和摄影等完成。

3定格动画

定格动画，又名逐帧动画，是一种动画技术，其原理即将每帧不同的图像连续播放，从而产生动画效果。

最基本制作定格动画的方法是利用相机作拍摄工具，为主要对象拍摄一连串的相片，每张相片之间为拍摄对象作小量移动，最后把整辑相片快速地连续播方便完成。

因为易于改动，橡皮泥是定格动画用的材料，其成品被称为黏土动画。

定格动画的拍摄对象可以千变万化，可以是任何可以移动的物件，包括黏土、纸板或橡胶等制作成的模型或木偶、剪纸、日常用品以至真人等，另外亦可以用绘画的方式制作。

4计算机动画

计算机动画（ComputerAnimation），又称电脑绘图技术。

是通过使用计算机制作动画的技术。

计算机动画的制作又分为二维动画和三维动画。

它是计算机图形学和动画的子领域。

近年动画师越来越多的借助于三维计算机图形学，纵使二维计算机图形学仍然被广泛使用着。

有时动画最后播放的地方就是计算机本身，有时候则是另外的媒体，譬如电影。

为了制造运动的影像，画面显示在计算机屏幕上，然后很快被一幅和前面的画面相似但移动了一些的新画面所代替。

这个技术和电视和电影制造移动的假象的原理一样。

4.1二维动画

二维计算机图形（2DComputerGraphics），也简称为2DCG，是基于计算机的数字图像的产生—主要是从二维模型（例如二维几何模型，文本，和数字图像）产生，并且使用只适用这些模型的技术。

该词也用于指代这些模型本身。

采用该技术的计算机科学的分支称为二维计算机图形学。

4.1.1二维动画的制作流程

二维计算机图形主要用于本来采用传统印刷和绘制技术的那些应用场合，例如字体、地图、工程制图、广告、等等。

在那些应用中，二维图像不仅仅是现实世界物体的一个表示，它本身是有附加含义的独立个体；因而二维模型在那些应用中更为实用，因为它们给出了比三维计算机图形更为直接的控制（三维图形更象摄影而非打印）。

在诸如桌面发布、工程、和商务这样的很多领域，基于二维计算机图形的文档的表述比相应的数字图像可能会小得多—经常只有1/1000或者更小。

该表示法也更灵活，因为它可以在不同的图像分辨率进行绘制以适应不同的输出设备。

因而，文档和插图经常采用二维图形文件存储和传输。

二维计算机图形于1950年年开始，基于矢量图形设备。

它们在接下来的数十年间被光栅设备大量替代。

PostScript语言和XWindowSystem协议是该领域里程碑式的发展。

二维图形模型可以是如下这些的组合：

几何模型（也称为向量图形），数字图像（也称为光栅图形），需要排版的文本（由内容、字体和大小、颜色、和方向定义），数学函数和方程，等等。

这些组件可以通过象平移、旋转、缩放这样的二维几何变换来修改和操作。

在面向对象图形中，图像通过一个有自绘制方法—一个用任意的算法来赋予图像像素色彩值的例程—的对象来描述。

复杂的模型可以通过将更简单的对象组合起来得到，可以采用面向对象编程的范式。

二维计算机图形采用的模型经常不提供三维形状，也不提供光照、阴影、反射、折射、等等这样的三维光学效果。

但是，它们通常会有多个层次的模型（概念上就是墨水、纸、或者胶片组成的层次；可以是不透明、透明、或者半透明—并且以特定次序叠加。

该次序通常用单个数字定义（该层次的深度，或者说离观察者的距离）。

分层模型有时称为21/2维计算机图形。

它们使得模拟传统的基于胶片和纸的草图和印刷技术成为可能；并使得用户能够不对其它层次产生任何影响地编辑任意一层。

因此，它们在多数图形编辑器中得到采用。

分层模型使得复杂图像的反走样变得更好，并且为诸如榫接和奇偶规则的特殊技术提供了一个正确的模型。

分层模型也用于允许用户在察看或打映文档时限制不需要的信息，例如地图上的公路或者铁路、集成电路布线图的特定加工层次、商务信件的手写注释等等。

在分层模型中，目标图像通过“绘制”或者“粘贴”每个层次到虚拟画布上产生，次序是按深度递减。

概念上，每一层首先独自绘制，产生所需分辨率的数字图像，然后在画布上一个像素一个像素地描绘。

当然，层次全透明的部分无须绘制。

绘制和描绘可以并行的进行，也就是说，每个层次的像素在绘制进程中一产生就可以描绘到画布上。

包含复杂几何体的层次（例如文本或者多边形）可以分解为更简单的元素（分别是字符或者线段），然后作为分离的层次以某种次序绘制。

但是，这个办法可能在两个元素重叠在同一个像素时产生不良的走样这样的人工因素。

4.2三维动画

三维计算机图形（3DComputerGraphics）是计算机和特殊三维软件帮助下创造的作品。

一般来讲，该术语可指代创造这些图形的过程，或者三维计算机图形技术的研究领域，及其相关技术。

4.2.1三维动画的制作

三维计算机图形和二维计算机图形的不同之处在于计算机内存储了几何数据的三维表示，用于计算和绘制最终的二维图像。

一般来讲，为三维计算机图形准备几何数据的三维建模的艺术和雕塑及照相类似，而二维计算机图形的艺术和绘画相似。

但是，三维计算机图形依赖于很多二维计算机图形的相同算法。

计算机图形软件中，该区别有时很模糊；有些二维应用程序使用三维技术来达到特定效果，譬如灯光，而有些主要用于三维的应用程序采用二维的视觉技术。

二维图形可以看作三维图形的子集。

创建三维计算机图形的过程可以顺序分为三个基本阶段：

建模、场景布局、绘制。

建模阶段可以描述为“确定后面场景所要使用的对象的形状”的过程。

有很多建模技术，他们包括（但不仅仅是）:

构造实体几何、NURBS建模、多边形建模、细分曲面、隐函数曲面。

建模过程可能也包括编辑物体表面或材料性质，增加纹理，凹凸映射和其它特征。

建模可能也包括各种和准备动画的三维模型相关的各种活动。

对象可能用一个骨架撑起来，一个物体的中央框架，它可以影响一个对象的形状或运动。

这个对动画构造过程很有帮助，骨架的运动自动决定模型相关部分。

在索具阶段，模型也可以给定特定的控制，使得运动的控制更为简便和直观，例如用于声音嘴唇同步的面部表情控制和嘴形（音素）。

场景设置涉及安排一个场景内的虚拟物体，灯光，摄像机和其他实体，它将被用于制作一幅静态画面或一段动画。

如果用于动画，该阶段通常采用叫做“关键帧”（keyframe）的技术，它使得场景内复杂的运动的创建变得简单。

使用关键帧的帮助，而不是必须对于动画中的每一帧设定对象的位置，方向或比例，只需设立一些关键的帧，它们之间的状态可以用插值得到。

照明是场景布置中一个重要的方面。

就象在实际场景布置的时候一样，光照是最终作品的审美和视觉质量的关键因素之一。

因而，它是一项很难掌握的艺术。

光照因素可以对一个场景的氛围和情绪反映作出重大贡献，这是为摄影师和舞台照明师所熟悉的事实。

渲染是从准备的场景创建实际的二维景象或动画的最后阶段。

这可以和现实世界中在布景完成后的照相或摄制场景的过程相比。

用于诸如游戏或模拟程序这样的交互式媒体的绘制需要实时计算和显示，速度约为20到120帧每秒。

非交互式媒体（譬如录象或电影），绘制的慢得多。

非实时绘制使得有限的计算能力得以放大以获得高质量的画面。

复杂场景的单帧的绘制速度可能从几秒到一个小时或者更多。

绘制完成的帧存贮在硬盘，然后可能转录到其它媒介，例如电影胶卷或者光盘。

然后这些帧以高帧率播放，通常为24，25，或30帧每秒，以达成运动的假象。

最后的作品经常会需要达到真实感图形质量，要达到这个目的，很多不同和专门的绘制技术被发展出来。

这些技术的范围包括相当非真实感的线框模型绘制技术，到基于多边形的绘制，到更高级的技术，例如：

扫描线渲染、光线跟踪或者辐射着色。

绘制软件可以模拟例如镜头光晕、景深或者运动模糊这样的视觉效果。

这些技术试图模拟镜头和人眼的光学特性所造成的视觉现象。

这些技术可以增加场景的真实程度，虽然该效果可能只是镜头的人造模拟现象。

5图像及动画制作的几个常用软件

5.1FlashMX2004

Flash是一个创作工具，从简单的动画到复杂的交互式Web应用程序（如在线商场），它使您可以创建任何作品。

通过添加图片、声音和视频，可以使您的Flash应用程序媒体丰富多彩。

Flash包含了许多种功能，如拖放用户界面组件、将动作脚本添加到文档的内置行为，以及可以添加到对象的特殊效果。

这些功能使Flash不仅功能强大，而且易于使用。

在Flash中创作时，您是在Flash文档（即保存时文件扩展名为.fla的文件）中工作。

在准备部署Flash内容时发布它，同时会创建一个扩展名为.swf的文件。

下一部分中描述的FlashPlayer运行SWF文件。

关于FlashPlayer默认情况下，运行您创建的应用程序的MacromediaFlashPlayer7随Flash一起安装。

FlashPlayer确保可以在最大范围内，在各种平台、浏览器和设备上以一致的方式查看和使用所有SWF内容。

MacromediaFlashPlayer与每个主要合作伙伴（包括Microsoft、Apple、N