三维角色表情动画设计的研究

李天昊 （武汉理工大学 430070）

三维角色表情动画设计的研究

李天昊 （武汉理工大学 430070）

本文简要分析和总结了三维动画电影中角色表情制作的方法，同时，对三维动画电影角色表情制作中遇到的一些问题进行探讨，并对三维动画电影中，如何提升三维动画角色表情设计能力等方面进行研究，从而为三维动画创作中的角色表情表演设定整理出一条创作思路。通过一系列探讨研究，笔者得出以下结论：动画角色的表情设计不能局限于技术本身上，而是要通过借鉴动画师表演来赋予角色生命，软件技术应与动画表演结合，来展现角色独特的魅力特点。

三维动画；动画表情；动画表演

表情动画作为三维动画的一个重要组成部分，它影响着动画角色个性和性格的表现。在七十年代，美国著名心理学家阿尔培特，曾经通过研究，曾立了一个公式，他认为：“谈话的友好=7%的说话内容+38%的声调+55%的表情。”从这个公式中不难看出，表情对于每一个人的内心情绪的外在表现的分量之重。在三维动画中也如此，每个角色对于情绪的外在表现主要是通过肢体动作以及表情表演来实现的。丰富并夸张的表情控制会给影片增添更多的色彩，而通过角色表情的细微变化，观众可以测量他的情感，甚至是人生态度、人格、价值观、世界观等等。如何才能让三维动画中的角色表情动画表现的栩栩如生？怎样才能通过表情来表达内容和情绪，从而虚拟角色更有魅力？本文主要内容是探讨如何进行三维动画表情动画设计，来上市解决以上问题。

一、动画角色表情的展现方式

表情动画是动画制作中不可缺少的一个环节，角色在表演过程中会呈现丰富的表情变化。进行三维动画创作时，表情动画和肢体动画进行合理搭配，才能深刻的体现出角色当时的情绪变化。

现实中人的面部是由许多块肌肉组成的，大量的脸部肌肉群驱动着脸部表情的变化，因此人的表情变化可以是千变万化。动画角色的表情角色的表情设计来源于现实生活，但并不是直接把生活中的表情套到三维角色中，而是要把真人的表情经过夸张提炼和升华，用驱动关键帧和混合变形等三维制作技术，让三维角色表情变得即真实，又具有夸张、幽默与戏剧性的特点。动画角色在表现夸张的表情时，通常伴随着夸张的肢体动作，这样可以强化表情的感染力。

在三维动画创作中，表情动画的运动不能只局限于静态表情的表现，由于三维动画的光影质感效果更接近于我们人类真实世界所看到的画面，因此其动画效果对比于二维动画会更写实，更需要注意微动画的处理。

表情动画都是建立在角色头部模型的四个部位：眉毛、眼睛眼皮嘴和脸颊周围。这四个部位配合运动影响着面部表情的运动。而面部肌肉在运动的时候基本是不对称的，因此人的左右两边的面部表情会有一些细微的变化，不是完全对称的。因此在表情动画的制作中也要注意这些细节表情不对称，可以让表情动画变得更生动和具有戏剧性。

1.嘴部动画

在真实世界中，人在说话时嘴型都是连续运动的，嘴巴运动的频率快，但变化幅度不大。而在动画创作中，不能把真实的嘴型变化直接搬到动画中，这样会导致嘴型动画混乱，动画没有弹性。在制作嘴型动画的时候也要注意嘴型的准备动作，强调动作，缓冲动作等等，这样才能做出有弹性的嘴型动画。如果在对白中，某一个文字嘴型持续时间太长，在在嘴型动画制作中，不能保持这个嘴型的时间太长，这样会导致动画的卡顿，正确的处理方法是在这个嘴型的基础上，添加一些动画变化，如嘴型由大到小的变化，嘴型的振动动画等等，从而做出自然的动画变化。人的面部肌肉是互相影响，一起运动的，不可能像机械结构那样，可以只有一块肌肉运动，其他肌肉可以保持静止。嘴部肌肉也是这样，因此在制作嘴部动画的时候，注意脸部肌肉的变化。角色说话时，同时引领肢体动作的一起进行，让动作一步一步的跟着声音，在把握好了身体和头的姿态，那么嘴部的动作便从主要表达动作转变成了点缀的作用，动作画面就显得更生动了。

2.眼睛和眉毛动画

眼睛是心灵之窗，我们能通过眼睛来读懂角色的内心，紧张、尴尬、得意、不自信、疑惑等等，而眉毛在面部表情中也起着很关键的作用，眉毛由于额头上的肌腱结构运动，配合着眼睛的运动，能让角色表情更加充满活力，而动画都可以通过细节的表现将这些情感诠释给观众。

3.鼻子动画

鼻子的动画主要体现在呼吸和情绪激动等，如：深呼吸，打喷嚏，嗅觉。鼻子的吸气呼气，抖动，会让原本看似平凡的角色变得生动，由鼻子来带动松鼠的一系列小闹剧动作，也给这部动画影片增添了不少色彩。

4.无生命角色表情动画

没有生命的角色，严格来说是不具备感情变化，自然也不会具有表情的变化。然而，在动画创作中，设计师的创意可以天马行空，不受现实的局限。动画创作者可以把人类的个性情感赋予无生命角色，这叫做物体的拟人化。

三、关于三维动画表情如何实现的思考

1.动画表演

在动画中的演员是虚拟角色，动画师要通过自己的表演来获得动画制作的动作原型，再把动作原型进行取舍和夸张。虽然说人类在婴儿时期，就能学习和临摹动作，用动作表现自己的感情。但是如果要求人通过表演，来表现出一个陌生角色的真实动作或表情，那就要经过专业的训练。很多动画师在刚开始进行动画表演的时候，就感觉脑袋空白，只能按照剧本的要求机械地进行表演，无法形象地表现出动画角色的个性和情感。因此一个好的动画师，必须要把自己融入到角色中去，体会角色在影片中的情绪、内心感受，才能对角色在影片中的动作有更好的了解。由于在人的动作表现中，身体姿态、面部表情和对白都是同步进行，不可切割，因此在动画表演中，动画师要进行全身表演。在一个镜头里面，如果只出现角色的一个局部，比如角色的脸部，手部等，在研究并熟悉角色的心里活动的前提下，进行全身表演。制作角色表情动画也如此，人类的面部动作具有一定的复杂性，它表现了角色一些微妙、隐蔽的心理变化，跟肢体语言不一样，人情绪激烈的时候，肢体可能会有强烈的反应动作，而面部表情可能只有一些细微的变化。因此进行面部表情创作时，动画师要把这些面部细节变化捕捉出来，运用到动画创作中。

2.软件的应用

在三维动画制作中，常用的方法都是通过制作出基本表情的模型，在软件中通过混合变形、簇、骨骼绑定等控制设置，把基本的表情进行融合，并通过驱动关键帧等方式创作出丰富的表情变化。因此在表情设置的制作中，角色模型的布线、制作精度对表情控制的制作影响较大。在进行表情动画设置之前必须确保动画模型布线的合理性。

3.运动捕捉技术的应用

为了使动画表演能够更有效的体现其真实感，运动捕捉技术（ MotionCapture）于20世纪70年代开始应用在动画制作领域，动作捕捉技术是通过测量、跟踪、记录物体在三维空间的运动轨迹。进行动作捕捉时，首先在表演者脸上安置传感器，然后通过信号捕捉设备、数据传输设备、数据处理设备对表演者脸上的表情进行读取、传输、修正，再把捕捉的数据融合到三维模型中，接着，动画师对捕捉的数据进行调整，让动画影片中的角色表情更为真实、自然。使用动作捕捉，可以促使电脑合成影像形成一种特定类型的动作，精神上能与同一环境下实拍的角色生动性产生共鸣。

由于面部表情动画制作的复杂性，为了让动画或者电影角色脸部表情做的更真实，更快捷，在制作中可以引用如面部动作捕捉技术。但由于现阶段捕捉设备的价格比较高，因此市场上普遍应用于电影等制作资金较大，质量要求较高的项目。

三、结论

一部动画片子的成功离不开具有生命力的动画角色，而角色的生命源主要来源于夸张的动作和丰富的表情。角色的表情设计来源于生活，但并不只是对面部表情状态的简单复制，而是经过艺术的夸张提炼和升华。

三维动画角色的表情动画设计不能仅局限于动画软件技术的研究，而要把动画运动的基本规律运用到动画创作上，通过动画师自身的表演去捕捉出表情的运动，从而制作出生动的角色表情动画。

[1]张晗.《maya2009完美风暴》.人民邮电出版社，2009.

[2]保罗•韦尔斯.[英].《动画设计教程》.[M].大连：大连理工出版社，2007年9月.第136页

[3]谭东芳.《动漫造型设计》.海洋出版社，2008.

李天昊（1983- ），广州商学院，讲师，学士。