浅析计算机动画在电影特技中的运用

【摘要】计算机动画是运用计算机图形和图像处理技术，借助于编程和相关软件得到的景物画面，它在电影的特效制作上面，发挥着重要作用。本文首先介绍了计算机动画技术的相关软件和它们的高级语言二次开发，然后介绍了虚拟场景创建、动力仿真和后期合成三个计算机动画在电影特效中的主要应用，最后分析了计算机动画技术对电影市场的影响。希望本文的研究，能够对我国电影制作事业的发展，做出力所能及的贡献。

【关键词】计算机动画技术；软件；应用；影响

1.计算机动画技术

刚开始的计算机动画电影，主要采用程序设计的相关语言来编程制作，并且由于计算机技术和信息技术的不断发展，系统操作平台的友好度相比以前已经有了极大的提高。整个特效电影的制作过程中，几乎不再需要计算机专家的参与，只要相关工作人员能够熟练掌握计算机动画软件即可。可以说，计算机动画技术的应用，在特效电影制作过程中的人力、物力和财力的节约上发挥了重要作用。现在，计算机动画技术已经成为特效电影制作的主要途径，大多数操作都可以通过计算机动画软件直接实现，部分更高要求的操作，也可以通过高级语言二次开发来实现。

1.1 相关软件

根据电影特效制作方式的不同，其特效主要包含三维特效和后期特效两大类。一部好的特效电影，往往是通过这两种特效方式的良好结合实现的。现在，应用最为广泛的三维特效软件主要是Autodesk公司的3ds Max。这款软件能够实现三维建模、动画制作和渲染等功能，并且由于采用了内部按钮设计，所有的操作都能通过界面上的按钮来进行。3ds Max在三维特效的制作中，表现出的优点是相当明显的，由它做出的特效，物体质感强烈，并且在光线、阴影、镜像和色彩等方面，都无可挑剔，因此，它被广泛应用与视觉设计、动画、影视等行业。

另一款软件是Side Effects Software，它同样是一款非常强大的特效软件，像《指环王》、《后天》这些好莱坞一线大片的特效制作，均有这款特效软件的参与。

此外，在合成特效方面，Adobe公司的After Effects也是被业内应用得极为广泛的后期合成软件。它主要应用于高端视频编辑系统的专业非线性编辑。After Effects的使用，使得视频编辑合成达到了一个更高的水准。并且由于该软件兼容的特效插件较多，因此特效制作的能力进一步增强了不少。比如，使用After Effects进行后期合成，能够很方便地制作出缥缈、爆炸等特效。

1.2 通过高级语言二次开发

电影特效制作作为交叉学科之一，它的不仅涉及到电影艺术，也涉及到了计算机技术，比如不少电影特效就能够采用相关软件进行的高级语言二次开发来完成。Maya作为一款电影高端制作软件，具有功能完善，制作效率高，特效真实感强烈等優点，而它之所以能够在世界范围被广泛应用，很大部分原因就是因为它可以通过开发相关插件和编写MEL脚本来进行广泛定制。它的这种可以二次开发的特性，在三维特效的制作过程中发挥了重要作用。此外，基于虚拟现实软件VRML，GeoVRML或开放图形程序库OpenGL， Direct3D等高质量的3D图形开发平台，在高级语言C++、VB、C#中编程实现三维建模、几何变换、色彩、纹理、三维地形以及在场景中漫游。而在Maya基础之上开发的插件，主要用在细节步骤的处理上面，通常这些小小的插件，就能在整个电影特效的制作过程中发挥事半功倍的效果。

2.计算机动画在电影特技中的应用

2.1 虚拟场景的创建

在整部电影的制作中，难免会有一些镜头的拍摄和场景的拍摄成本较大，或者危险性较高，甚至现实中难以完成拍摄。比如一些灾难性的电影，那些宏大的灾难场景几乎都需要通过计算机技术来完成。而通过计算机技术完成电影特效的整个过程中，虚拟场景的模型创建往往是第一步。在模型的创建过程里，往往是把现实世界作为基础，然后根据要拍摄的电影的剧情特点、角色设置等，通过相关软件和计算机技术的应用来完成模型数据的创建。

2.2 动力仿真

粒子是动力学的组成部分之一，而动力学作为物理学的分支，主要用于表达物理世界中物体的运用方式。动力仿真是电影特效制作的重要部分，其操作则组要是通过相关软件的粒子系统来实现。比如Maya就拥有相当强大的粒子系统，并且有着非常全面的参数设置，使得操作者能够根据需要创建模型的不同，来定义不同形态的粒子，同时也提高了粒子系统的灵活性和艺术性。粒子系统一般用于动态效果的表现之上，主要跟时间、速度这两大因素有关，被用于创建一些电影中需要的抽象效果。可以说，电影特效制作中动力学系统的应用，使得一些传统关键帧技术难以实现的真实效果能够得以实现。比如一个物体掉落在地面上，碎块之间相互碰撞这一效果的实现，就可以将物体转化为刚体模型，这样就能使这一刚体模型参与后续一系列的动力学解算，从而实现仿真的运动。比如《2012》中建筑物崩塌场景的实现，就只需要将建筑物作为一个刚体，然后通过相关的动力学计算，得到组成建筑物的每一个部分破坏的时间顺序和各自崩落后的运动轨迹、落到地面的扬尘效果等。

2.3 后期合成特效

后期合成主要是指将一些已经完成的电影素材，通过再加工处理，组合到一起，实现一些演员无法真实拍摄的效果。后期合成之前，演员先站在蓝色或者绿色背景前进行拍摄，拍摄完成后，技术人员再通过软件将背景抠除，并使用计算机图形处理技术将得到的拍摄素材合成到一起，达到一种真实的效果。比如，电影《阿甘正传》中，阿甘与总统握手的场景就是运用后期合成来实现的。当然，除了画面，声音的合成也是电影后期合成中的重要一环，它的运用往往可以达到让观众无法判断影片中的配乐是真实演奏还是电子合成的效果。

3.计算机动画技术对电影市场的影响

计算机动画技术的应用，大大提高了整个电影制作行业的创意水平，它让电影的场景更加逼真。尤其是近年来三维特效技术的飞速发展，更是让编剧和导演的想象力大幅提高，特效电影的制作量有了明显提升，有统计显示，采用计算机动画特效的实景影片2011年占所有主要影院实景影片总体录像营业收入的45.4%，大大高于2001年时的26.8%。在好莱坞，使用了电影特效的电影所占份额更是高达80%以上，可以说，最卖座的电影中，均有计算机动画技术制作的特效参与，它们的卖座，也让参与制作的特效公司获得了高额利润，比如制作过《变形金刚》《哈里波特》等大片的好莱坞特效公司年营业额都超过1亿美元。并且，计算机动画技术的出现，也为广大的影视从业者带来了一种全心的创作途径，为电影的制作增加了一种独特的艺术形式。可以说，计算机动画技术和电影特效制作是相辅相成的，而计算机动画技术与电影特效制作的有机结合也是未来的必然趋势。

参考文献

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作者简介：陶忠丽（1971—），女，辽宁锦州人，高级讲师，研究方向：影视后期合成与计算机视频特效制作。