三维角色面部表情动画应用研究

殷琳琳

（黄山学院 文化与传播学院，安徽 黄山245041）

三维角色面部表情动画应用研究

殷琳琳

（黄山学院 文化与传播学院，安徽 黄山245041）

阐述面部表情动画在故事叙事、角色表演中的重要作用，梳理分析角色动画中六大基本表情和表情动画的成因与处理方法，探讨面部表情动画制作过程中出现的问题与难点，并总结归纳面部表情动画的实践应用技巧。

表情动画；表情强度；动画表演；图像化

随着计算机动漫制作技术的不断发展，观众对动画品质的追求也越来越高。很多动画片在表情制作过程中普遍存在细节上的问题：动画表情单一、呆滞，无法体现角色的“灵魂”；过于重视角色外观设计，包括角色的造型、五官、服饰等，很少注意到角色表情所传达的内心世界。一部好的动画片，面部表情动画是不可忽视的一个重要因素，它在动画中所占的位置至关重要。

一、面部表情动画的界定与概述

1.面部表情动画的概念

面部表情是通过面部肌肉和五官的形态变化向外界展现自己真实内心世界的各种情绪状态，是一种非常重要的非语言的交流手段。人类的面部表情具有普遍性，符合人类的视觉经验和自然规律。一般来说，面部的各个器官是一个有机整体，协调一致地表达出同一种感情；只有当人们感到尴尬、有难言之隐或极力想要掩饰时，其五官才会出现不和谐、复杂的表情。[1]78

2.面部表情动画的意义及其重要性

众所周知，人类面部表情所传达的信息对人类交往起着重要作用。面部表情为人类的情感交流提供了一把钥匙，它是人内心情绪的外在表现，可以表现出成千上万而又十分微妙的情绪。而且表情的变化十分迅速，能够真实、准确地反映情感，传递信息。据研究发现，交往中的信息表达可以用一个公式来体现，即7%的语言+38%的声音+55%的面部表情，可见面部表情在信息表达中的作用是非常重要的。

表情动画在动画的制作过程中是一个非常重要的环节，一部好的动画片离不开有生命力的动画角色，而表情动画是创造有生命力角色的主要手段。角色的生命来源于夸张的动作和丰富的表情，观众通过表情可以轻松地体验到动画角色所要表达的情感和意义。一部动画片能够得到观众的认可并非易事，它需要将观众带入到角色的内心世界，去了解角色的情感，而表情是最能直接给观众深刻印象的外在表现方式，具有较强的感染力。动画角色的面部表情具有幽默、夸张和戏剧性等特点，虽然说角色的表情来源于生活，但与生活又有差距，是生活的提炼与升华。

二、角色表情动画的制作思路

1.六大基本表情及其特点

人类的面部表情是复杂多变的。人的面部共有43块肌肉，这些肌肉可以组成成千上万种表情，但不同人物在不同感情的驱使下，面部表情的变化也是不一样的。根据对大量人物面部表情的观察与研究，保罗·艾克曼把人类的基本表情归为六种，分别是笑、悲伤、发怒、畏惧、厌恶、惊讶(如图1所示）。其实人物内心各种不同的心理活动，其对应的肌肉运动必须把整个面部器官结合起来，单纯只有某一部分的面部器官肌肉运动无法准确表达人物的内心情绪。面部的六大基本表情各有其特点，每一种表情都是由一系列不同的肌肉活动来表现的。

图1　六大基本表情

笑的表情特征是头略上扬，眉上升，额部微微出现皱纹，眼几乎合拢，上下齿分离，鼻唇沟弯曲并加深。悲伤的表情特征是双眉皱起、下压，眉头上扬，眉型在内侧1/3处出现扭曲。悲伤的表情是由痛哭开始，经过逐步衰减最后变为平静的忧伤。发怒的表情特征是紧咬牙根，面部表皮绷紧。发怒的表情特征比较明显，是人们对痛苦、压力等不如人意的环境或事物的一种情绪反应。畏惧的表情特征是眉双皱，眼睛睁大，嘴角下拉。厌恶的表情特征是眉紧皱，眉间有纵横皱纹，眉头压低，眼斜视对象，鼻翼扩张，口裂收缩，口角稍向下。厌恶通常是一种很不愉快的情绪，表现为使人产生强烈的躲避愿望、感到恶心。惊讶的表情特征是头稍前伸，眉略皱紧上抬，头部及眉间呈现轻度皱纹，眼有力前望，鼻翼扩张，口裂收缩。惊讶通常源于刺激突然增强或者是预料不到的事情发生所表现出的一种表情。

2.细微面部表情动画的组合原理

每一种表情都是由多种表情组合而成的，每一种面部表情因组合方式的不同得到的效果也不同。人类的表情是千变万化的，单纯使用某一种表情不能准确地表达人物的内心活动，但这些变化又万变不离其宗，都是通过面部的肌肉运动而产生的。

以“失望”表情的组合原理及特点为例。失望是由悲伤和吃惊两种表情组合而成，在面部表情中不算复杂。失望表示一个人对另一个人或一件事不满意，达不到内心所希望的结果(如图2所示）。

图2　“失望”表情组合

3.表情强度的重要作用

表情的强度对表情的判别有重要的作用。根据研究显示，相同的表情因表情强度的不同所表达的情绪和所反映的心理状态是不同的。对于表情的强度来说，目前并没有一个衡量的标准，面部表情强度的变化是一个非常细腻的过程，展现了动画角色丰富的内心世界。如果一个角色在整个动画表演中只有一些基本的喜怒哀乐的情绪，而没有强度的变化，那么角色内心情感的起伏就无法表现出来，就会让观众产生疲惫感。

以“满足”到“大笑”不同强度的表现为例。满足和大笑是高兴的不同强度的表现，中间有愉悦和兴奋两种过渡表情。“满足”表情面部肌肉比较缓和，人物内心的情绪起伏不是很大，嘴角微微上扬，眼睛半闭。而“大笑”表情面部肌肉运动幅度较大，人物内心的情绪波动较明显，嘴巴张开，露出上下牙齿，眼睛闭成一条缝(如图3所示）。

图3　“满足”到“大笑”表情强度演变

三、角色表情动画的制作难点

1.表情图像化概念匮乏

20世纪60年代末，旧金山加州大学的Paul博士和特拉华大学的Carroll Izard博士开始研究表情与一系列基本情绪之间的联系，从此采用面部表情来测量人的情绪的观点得到认同。[2]201面部表情能够直接表达出角色的内心情感，也能使观众与角色产生共鸣，但面部表情动画的制作过程也相对比较复杂，因为人的面部表情是复杂多变的。在动画表情的创作上，人们往往分析不出角色的心理，无法用一个合适的表情来表达角色的内心情感，创作出的面部表情就不能达到预期的效果，从而使观众觉得影片枯燥、乏味，不能融入到角色的情感世界中去。

在表情动画制作过程中，由于面部表情的复杂性和多样性，人们对一些细腻的心理情感变化，脑海中没有一个图像化的概念。所谓图像化概念，就是当想表达一个角色的某种情感或情绪时，人们想象不出当时的表情该是什么样或该如何创造这个表情。人们在创造角色的表情动画时，并不是天马行空地去想象。艺术来源于生活又高于生活，想象不能脱离现实，但又不能够被现实所束缚，所以表情动画的制作是一件非常复杂的工作。在制作时没有真正了解和感受角色的内心世界，对生活中不常出现的表情没有真正去观察和揣摩，脑海中就不会产生清晰的表情图像。应该让角色融入到人们的生活中来，提供给人们更多的思路。只有以研究的心态总结其制作规律，才能创作出细腻、真实的表情。

2.微妙独特的表情动画无法深入

人类的面部表情十分丰富，诸如惊讶与恐惧、兴奋与愉快、悲哀与痛苦、羡慕与嫉妒、鄙视与骄傲等相似却又不同的情感，都会在面部的细微表情中传达出来。心理学家艾克曼钻研面部表情与内心真相的关系几十年，他和同伴拍摄了数千个以人物面部表情和内心世界为主题的影片，然后通过对这些影片中人物面部和内心情感的精确分析，发现许多微妙的特征，如仅微笑就可以多达50多种。动画创作者要像演员那样对周围的生活进行细致的观察与研究，然后储存信息。[3]50关于面部表情，即使是体验派大师斯坦尼斯拉夫斯基也是十分重视的。他在《奥赛罗导演计划》一书中多次谈到面部表情与言语动作的配合，其中在对埃古的一段独白中提到：“在这个停顿中，演员必须使观众的全部注意力集中到他的面部表情上，必须避免肢体语言动作分散他们的注意力。”[4]22可想而知面部表情动画是何等重要。

除了日常见到的一些基本表情外，还有一些微妙、独特的面部表情是容易被忽略的。它们是人们没有注意到的一些细微表情，但却是至关重要的，能够准确、精细地表达出角色的内心世界。如回忆起和朋友在一起的快乐时光，人们将由快乐转换为悲伤，这中间就有一些很细微的表情。这些细微的表情是两种情绪甚至多种情绪的组合，如果调节动画时缺少表演的经验，不善于去分析角色的心理变化，甚至忽略了这些表情的存在，就会导至面部表情动画僵硬死板。

[1]吴冠英.动画造型设计[M].北京：清华大学出版社，2003.

[2]崔建伟.三维动画设计与制作[M].北京：机械工业出版社，2011.

[3]于静宜，张渊.动画角色与场景设计[M].沈阳：辽宁美术出版社，2013.

[4]（俄）斯坦尼斯拉夫斯基.奥赛罗导演计划[M].莫若诚，译.上海：平明出版社，1954.

责任编辑：吴夜

A Research into the Application of 3D Facial Expression Animations

Yin Linlin
(School of Cultural and Communications,Huangshan University,Huangshan245041，China)

This article mainly expounds the important role facial expression animations play in story narrative and role performance,analyzes the six basic expressions and the causes and treatment methods of expression animations,discusses the problems and difficulties in facial expression animation production,and summarizes the application skills of facial expression animations in practice.

facial expression animation;facial expression intensity;animation performance;visualization

TP18

A

1672-447X（2016）04-0077-03

2016-01-10

2015年安徽省教育厅人文社科一般项目（SKHS2015B13）

殷琳琳（1986-），安徽亳州人，黄山学院文化与传播学院助教，研究方向为影视动画后期编辑制作。