3D打印在定格动画中的应用

丰帆（武汉理工大学 艺术与设计学院，武汉，430070）

3D打印又被称为快速成型技术（简称PR技术），是上世纪末发展起来的一项先进制造技术，作为一项新兴发展起来的科技，自从问世以来，就引起了巨大的反响，并且迅速席卷全球，推动了全新的产业革命，在各种制造领域都得到了广泛的应用。伴随着这项技术的流行，其用途也渐渐扩展到工作、生活等其它各个领域，特别是将它和定格动画结合在一起时，不仅促进了定格动画的发展，还把现代科学技术与传统制作方法进行了完美的结合，带来了重要的作用。越来越多的动画师将这项技术与定格动画结合到了一起，从而制作出来不同于以往传统的、更加细致精美的优秀定格动画作品。

一、定格动画与3D打印

动画这门艺术最早开始于19世纪的英国，中国的动画开始于上世纪20年代，经过了100多年的发展，现代的动画大致是由二维动画、三维动画和定格动画三大部分组成的。其中定格动画是指通过一帧一帧地拍摄用各种材料制作而成的实体事物，待一帧拍好之后，将拍摄对象按照规定的动作稍作移动，进行下一帧地拍摄，拍摄完成之后，再将其连续放映，则可以看到拍摄的对象如同活了一般地动起来，和其它二维、三维形式的动画一样。

传统意义上的定格动画是指用黏土或者其它材料制作而成的动画人物来进行表演的，这种制作方法的定格动画和手绘动画的发展时间是相同的，甚至是开始时间更早的。定格动画在制作方面不拘泥于任何形式，在选材方面，从角色的制作到场景的搭建，除了要用到专业的角色骨架之外，其余的材料几乎全部来自于生活，现实生活中随处可见的，如：纸张、木材、布料等，皆可拿来制作影片需要的东西。但正是由于定格动画中角色和场景的制作要依靠于手工技术，而手工技术又要经过复杂的工序，一点一点不断的加工，所以需要耗费大量的时间和人力才能完成。所以传统的定格动画的制作需要花费很多时间，工序非常繁琐，尤其是在场景的转换上难度极大。

定格动画最引人注意的地方在于它的真实感，这是因为真实的实景拍摄、场景内光线的调整以及制作材料的选择都真反映在整个场景和角色中，最终在影片当中所呈现出的效果是其它任何形式的动画所不能相比的。其不足之处则是由于是人工制作角色和场景，导致制作周期长，成本高，影响到后期的制作，因此，一些公司很少会考虑以定格的形式制作动画影片。

自从3D打印技术问世以来，给定格动画的发展带来了重要的影响，从国内来看，推动了定格动画的进步，使其有了飞跃性的跨越，像由新片场创作人蒸汽工场创作完成的古代武侠系列动画短片《呀！小鬼》，一共有三集，就是运用定格动画的形式制作完成的。片中人物角色的身体部分全部都是用金属材料做骨骼框架，其余部分是用专业的硅胶翻模制作而成。人物的面部运用到了3D打印，主要是用于人物脸部表情变换，采用了一种被叫作是可替换构件的技术，将3D打印成型的面部进行逐帧替换，使人物面部表情可以灵活转换，从而使制作工艺更加精细，最后呈现的效果更加细致真实。

定格动画与3D打印技术的碰撞，不仅使其保留了独特的魅力，而且在原来的基础上得到升级，既弥补了它的缺陷，也最大程度的保存了传统定格动画给观众带来的真实效果。随着科技的进步，3D 打印技术的日益成熟，制作精度的提升，制作成本的降低，重塑定格动画曾经的辉煌，指日可待。

二、3D打印技术与角色设计

早期的定格动画与传统的木偶戏非常相似，也可以说古代的木偶戏为定格动画的发展奠定了丰富的基础，特别是在角色造型和场景塑造等方面受到了木偶戏极大的影响。同时，随着3D打印技术的发展与普及，有越来越多的动画制作公司尝试着将定格动画的制作与3D打印技术结合到一起。

定格动画在前期制作时会商讨出剧本、分镜、人物角色设计等，之后根据设计好的人物角色造型将其交给动画建模师在电脑里进行三维建模，再根据剧本进行一些细微的调整，从而制作成各式各样角色表情、动作的三维模型后，再通过3D打印技术将人物角色完全打印出来，并且3D打印技术可以表现出人物角色的皮肤质感和一些身体细节，根据角色的不同要求，对照剧本分镜将表情与人物相匹配，配合上灯光的处理，就可以进行拍摄了。更好地实现角色的真实化，从而带来不一样的视觉效果。

在国际上，很多动画公司都在尝试利用3D打印技术去辅助定格动画的拍摄，像动画影片《通灵男孩诺曼》就改变了以往使用黏土等材质作为原材料的传统手工制作方式，在三维软件中设计好人物模型后，再利用3D打印技术将动画角色的面部表情一次成型制作出来。实际拍摄制作中，动画角色表情的变换则是通过“换脸”来进行，《通灵男孩诺曼》这部影片一共有62个角色，动画公司总共制作了178个人物角色模型，去分别对应不同场景服装的人物模型，用于更换脸部表情的面部拼块就有31000片那么多，通过不同的排列顺序计算后，获得大概150万个无一重复的角色面部表情来，将其作为角色面部表情的资源库。

在当代，3D打印的技术不断提升，可打印的材料日益丰富，不再仅仅局限于之前的传统材料，使得打印出的作品精确度高，且方便快捷。根据动画拍摄的需要，在打印一些角色时是用全彩色3D打印机打印的，大大的缩短了角色部分的制作时间，省去了上色的步骤，从而为动画影片其余部分的制作提供了更加充足的时间。

三、3D打印技术与场景设计

以往传统的定格动画制作，其角色场景多以手工制作而成，因为一些外部条件限制，导致最终呈现的效果略显粗糙，一些设计的细节没能完全体现。现在，随着3D打印技术的普及，一些动画公司也将其应用到定格动画的创作中来，其中，3D打印技术主要应用在角色的头部和脸部表情制作上。每一个动画角色都通过3D打印制作出多个不同的人偶模型和面部拼片，以便能够最大程度的表现出角色表情的微妙变化，角色生动且准确度极高。但是，在定格动画场景的制作上大多还是采用手工制作的方式来完成，一方面也是因为3D打印的成本较高。在国外，有的动画公司已经在尝试将定格动画的场景和一些道具也通过3D打印机打印出来，但这在国内还没有完全实现。

有人会觉得在现在科技这么发达的年代，在定格动画制作中加入3D打印技术并不是一件令人惊讶的事情，但打印上千个部件制作一部动画还是比较少见的。一位自来法国的艺术家花费了两年的时间，完成了世界上第一部深度利用3D打印技术的定格动画影片，其中人物角色和场景全部采用用3D打印制作。首先，这位法国的艺术家进行了4个月的CG动画设计，期间打印了接近2500个3D打印的部件，耗费了80公升液态树脂，经过了10个月的不间断的打印，总共花费了2年的时间，才完成了这部《Chase me》影片。

使用3D打印技术完成去一部定格动画影片有一个很大的不同，因为每个部件都是直接打印成型并且无法更改的，所以每一个画面都是需要分开单个去打印的，工作量是相当大的。但《Chase me》影片的作者并不这么认为，反倒认为把创造的虚拟物品变成实物是一件非常有成就感的事情；并且，他认为对于拍摄定格动画的动画师们来说，3D 打印技术将会是一个不可估量的工具，潜力非常大。虽然，在实际制作中他们不一定非要使用如此复杂的方法，但是，通过这项技术，能够使动画师们创造出更多、更好、更复杂和更具潜力的优秀动画作品。

四、3D打印与动漫周边

动画师在使用3D打印技术制作定格动画的同时，也将其用于动漫周边的制作与生产，将设计的角色和道具作为动漫周边打印出来，既可以满足动画爱好者的需求，也可以增强动画影片的影响力。

以往传统的动漫周边多以人物角色为主，采用手工制作，使用的材料多是精雕油泥、美国土和原子灰等，其中一些材料是有很强的毒性，长期接触就会危害人体健康。所以，近几年一些制作动漫周边的公司改变了传统的方法，改用了电脑建模加3D打印技术的方式去制作动漫周边的衍生品。

一方面，确保了制作人员和客户的安全问题；另一方面，也可以说是开创了一条新的动漫周边制作的道路。其中，动漫衍生品对角色形体的比例要求非常高，传统的方法经常会出现一些细小的偏差，因为是手工制作，所以修改起来也比较复杂。用电脑建模的话，修改起来就方便多了，可以非常快捷的调整偏差，特别是遇到一些尺寸特别小的零件，在三维软件中可以将其放大到非常大，从而可以更细致的去雕刻零件，再将其打印出来，这是手工制作实现不了的。

3D打印技术给动漫周边衍生品的发展带来极其重要的影响，不仅提高了制作效率，还产生了各式各样丰富的效果，可以说是一场技术的革新。

五、3D打印技术与定格动画的发展

定格动画历史悠久，有着其独特的艺术魅力，在继承传统技艺的同时，也要关注新兴发展起来的科技，通过3D打印这门技术，可以将与之关联的许多技术与动漫产业结合起来，形成一系列的产业链。不仅在很大程度上扩大定格动画的题材和表现形式，提高制作效率，还推动了定格动画制作技术的变革，也对3D打印技术起到很好的扩展作用，产生了巨大的发展空间和深远的影响。■

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