解析计算机辅助下的美术动画新方法

古林峰

（陕西职业技术学院,西安,710010）

美术动画的设计方式在不断的发展过程中显现出多种不同的发展路径，其中最明显的就是在计算机技术的辅助下创新的新技术，根据目前所研究的内容和归纳形式大致可以将整体研究工作分成几大板块：视频流的主要方法、相关的二维和三维的集合模型方法、素材重用法以及三位动画技术等一些的技术方法。这几种不同的技术新方法都充分的体现了现代计算机在美术动画方面的辅助作用，下面就此展开深入的研究和剖析。

1 美术动画技术的发展历程

美术动画经过一个长期的发展过程形成了一种独具特色的艺术表现形式，成立了传统二维动画中最具有感染力的一种艺术，尤其是那些优质的美术动画得到了广泛的推崇和喜爱，这也说明这种新式的艺术形式满足了人们对动画的需求。针对这样的市场要求来研究美术动画的制作技术和方法，了解到传统的美术动画制作方法局限在关键帧技术的运用上，这种制作技术存在很多的弊端，其中耗时较长是最主要的特点，制作过程也相对繁琐。同时对动画师的生活体验和绘画技术也提出了比较高的高求，针对这一系列的原因，使得美术动画制作的进程非常的缓慢，为了有效地解决这一问题必须发明和创新新技术的绘制方法，实现美术动画制作的改革。

通过近几年科学技术的研究和发展，美术动画技术领域也得到了相应的发展和进步，就有关传统美术制作的方法做了科学化的分析，其中提出了几个重点的技术方案，融合视频就是一种涉及二维半和三维几何来进行的技术革新和相关方法应用。通过这样的模式来实现美术动画新方法的探索和发展，以专业化的设计和运用将这些技术都运用到实际的美术动画制作当中，主要的新技术有如下几个类型：

1)计算机技术的运用。计算机中拥有图像处理和视觉设计等几种特殊的功能，以新型的视屏流新技术来实现各种信息的输入工作，进而实现表演直接驱动到美术动画的制作过程中。

2)以传统的二维动画制作为基础，将被描述对象的二维半和三维半几何信息融入到其中，能够实现中间帧自动着色的任务目标。这是新技术的运用的特殊部分。

3)素材重用的制作方法。这种新技术方法主要是将动画中运动的画片和内容提取出来，进而制作出不容类型的动画运动模板，按照这样的模板来完成美术动画的制作过程，进而提高美术制作的效率。

4)以非真实感来绘制。这种新技术主要是通过将目前存在的三维动画的制作流程进行借鉴来达到新技术的设计要求，在传统的制作技术上做相关的改进来满足人们对美术动画设计的要求。

2 计算机辅助下的美术动画的新技术

2.1 三维动画技术新技术

科技的发展为美术动画制作的技术也提供了更多的方法的途径，目前就三维动画技术在美术动画的制作主要放映在两个方面：

1)以二维模型为基础进行三维维模型的改造工作，即在已有的草图上进行相关信息的改进。Di-Fiore针对前面所提到的二维半建模式的相关思想做了深入的思考，进而提出一种近似于三维模型的构建方法，这种特殊的方法在美术动画绘制的过程和传统的帧间绘制存在相似的关系，共同来完成动画的绘制工作。

2)制作为主要的形态变化。Ham提出的对象模型定义骨架控制法以及交互骨架法，这些技术都在一定程度上对运动变形有着特殊的制约影响。同时还有一种办法是以动作的捕获来获得相关的信息并在这个基础上发挥出特殊的作用。

在技术层面上三维动画能够发挥出二维动画所不具有的一些特征和功能，进而大大的推进了美术动画的发展和应用，同时在技术层面上表现出具有特色的性质。在一些比较夸张动作的制作上面具有一定的优势和特点，能够将艺术性完全展现出来，例如，《米奇妙妙屋》的制作技术就是采用了三维模型的制作方式来展开的，通过观察可以发现存在非常大的不同，三维制作技术更加注重模型的三维变化以及动画动作的灵活性，非常真实的反映了动画的画面，具有很高的艺术性。

2.2 融合中国传统的艺术元素来进行动画的创作

Zeng提出将中国的一些传统的艺术元素融入到艺术动画的制作中去，能够在一定程度上推动动画的发展和进步。针对这项技术研究，科学家提出了新的理念和方法，在二维动画制作的过程中结合中国的皮影艺术中的分层制作法。将其中特殊的表演原理运用到动画设计的过程中来，能够在一定程度上实现新技术的运用和制作。同时骨架控制法也可以运用到动画的制作当中，这项技术的运用能够给皮影技术的运用做科学的铺垫。这项技术因为需要的工作量比较大，因此应用的并不是非常广泛，大多情况是用来进行角色的扫描工作。

中国传统文化元素的借鉴还存在着另一种形式。Songhua Xu提出的中国绘画也是非常具有民族特色的艺术形式，在一些静态的山水画中更能体现动画制作的灵感。其中静态动画的分割技术能够在一定程度上解决动作分割的难题，在进一步的对动作骨架进行提取，将这些重要的信息再进行技术的处理和动画的编排来生成新的动作。技术耗时较长而不经常使用。

2.3 基于视屏流来制作动画

这项技术的特点是将视频直接转化成动画，因此，直观的输入用户的信息参数就成了该项技术中的关键环节。具体的实施过程需要对每一项帧的绘制参数进行推导，进而在视觉效果上保证一致。针对这项技术的特性可以借鉴视频流向绘画风格的具体情况，其中第一帧是按照规定的制作参数来进行科学安排的，将用户交互做为媒介传输。在设计好第一帧后，后面的帧就跟随第一帧来模仿和学习。还有一种方法是对动画的轮廓线进行提取，然后结合绘制的草图来进行动画的制作。这种动画制作的技术在卡通动画的真实性上具有一定的价值和意义，它的技术工作量不大而被广泛的运用到实际的动画制作上面。然而这项技术还存在着一些不足，在动画的多样变化上缺乏相应的技术。在非常有限的动作形态中来回变化，进而使角色的特色化很难显现，无法达到艺术的表达效果。下面概括出存在的主要三种形式：

1)视屏流的全部信息用动画的形式直接治理。这种处理方式的作用机理是采用空间的非真实感来进行动画的绘制，最后达到某种特殊的风格形式，进而视屏的内容自动的转化成对应动画的序列，其中将卡通形象和视觉的效果都包含在内。

2)在视频流中提取相关信息并用到新动画的制作中去。这种方式的运用需要结合相关的帧跟踪技术来对视频流的帧序列进行技术的提取。已自动信息提取的方式将动画的轮廓描绘出来。然后按照轮廓线进行第二次的模仿和学习，其中还是采用自动生成的手段来完成。

3)以表演驱动表情动画的绘制过程。这种方法主要是利用一些现有的参数来进行特定表情的绘制过程，利用视屏信息来记录特殊表情的信息参数，然后按照特定的方法将这些信息投射到人的面部表情中去，进而直接使这些卡通人物有了特定的表情，以序列的方式形成一组动画。

2.4 素材重用法新技术的动画制作

Haml方法是一种动画制作借鉴法。其主要是通过将卡通动画中的一些动作和绘画的技巧进行合理的提取，来形成不同特色和风格的新动画。也就是指将传统的动画作为新动画制作的模板来进行新的创作。具体重用的方式主要有两种，一种是将视觉的内容来重新使用，还有一种方式是动作的提取。有关视觉内容的提取方法主要可以用到一种统计学的方法。该方法基于模仿为理论的基础上，主要的过程是在没有充分的笔画知识下开始从新的笔画分析。将其中存在的笔画进行随机的组合来形成不同形式的绘画案例，达到视觉内容重用的目的。动作的重用则运用了一种动画信息捕捉技术，其中重点是将传统动画中的动画序列进行跟踪，将捕获的信息重新运用到动画的二维制作中去。进而生成新的动画。

素材的重复使用在一定程度上造成动画角色艺术性的缺失，新动画中运动形式的设置还是需要针对具体的模型和骨架信息来分别设置。这样的方式能够很大程度上随着动画角色的复杂而使设置的信息也变得复杂。这样就无形中忽略了时间的安排，进而影响最后的动画效果。

2.5 中间帧生成法的动画制作技术

这种动画制作的技术和传统的动画制作技术存在一些相似性，传统的绘画是对始末的关键帧进行绘制，尽管保持了手绘的风格，但中间的帧无法自动化的生成，进而影响了整个动画的绘制。中间帧的技术方法则是利用对始末帧的特征进行科学化的分析，然后找到其中存在的关系来自动完成中间帧的生成过程，这种方式能够很好的结合二维半建模式。它能够处理一些超出二维平面的变化信息，以建立四层结构模式来辅助中间帧的生成，采用特定的算法来对其中的关键帧进行笔画的识别。通过链接两帧之间的关系来完成自动生成的目标任务。

需要注意的是这种和flash里面的补间动画存在着差异，其中主要存在的区别在于flash通过对两个帧的绘制的笔画来随意的匹配画面，并没有将元素之间的关系考虑进来，这样处理的结果就使中间的动作效果完全变形，没有体现传统手动绘画的艺术效果，达不到逼真动画的制作要求。

3 结束语

通过对计算机辅助下动画新技术的研究和分析，了解到了有关动画绘制的具体方法和原理，这几种不同的动画绘制技术都有着各自的特点和优势，在不同的动画绘制环节发挥着不同的作用。通过和传统的动画绘制相比，计算机辅助下的新技术占据着非常大的优势，其中有关二维动画和三维动画的计算技术运用非常普遍，其二者的界限已经逐渐变得模糊。这是美术动画制作发展的一个转折点，为新型动画的制作带来了技术性的突破，超越二维技术成立美术动画发展过程中的一个必然趋势。目前的研究工作主要放在三维技术和非真实干图形的技术领域当中，将卡通人物的动作模式作为其中研究的重点内容，同时将人的视觉绘制也融入进去，制作出新的动画运动效果。系统的设置上也会不断地完善和进步并逐渐的向视频游戏的领域发展。

[1]石荣兰.实验动画艺术短片角色造型的中国绘画元素探究[D].西北大学 2012

[2]张莉苹.浅谈国外先锋实验动画及对中国动画的一些启示[J].电影文学.2010(03)