高效能三维动画工作室建设和管理探索

李甲辉

（肇庆学院美术学院，广东肇庆 526061）

动画工作室解决三个主要问题，一是动画专业教学需要高性能电脑室，二是学生参与工作室的建设，三是对三维图像进行渲染和后期合成也需要高性能电脑，但学校的资源投入很难做到全面覆盖，场地投入、设备购置和安排管理人员进行三方面都做相应安排相对较难，所以能在一个工作室里满足解决以上三个问题的方法是比较符合动画专业工作室建设的方式。

1 关于三维动画工作室的高效利用

我们知道建设一个高端的三维动画工作室的费用很高，电脑硬件、软件、网络建设以及管理人员的费用等使得三维动画工作室的建设和运营费用较高，加上电脑设备的通常是5年就要全部更换，电脑设备折旧的较快，如果不能高效利用，会造成极大的浪费。

目前很多高校里的电脑实验室由于管理的问题，只是在上课的时间开放，实验室只是成了课室，学生只有上课的时候才能利用到实验室的设备，很难利用课余时间在实验室进行学习和创作，一方面造成学生不能好好利用设备进行创作，另一方面是电脑设备不能被充分利用，造成资源的浪费。建立一个学生可以自我管理的三维动画工作室是动画专业发展的必要条件,也是提升学生的创新创作能力保证，如何高效利用实验室设备是工作室建设非常重要的一个环节。

2 建设高效能三维动画工作室必备的高新设备

2.1 设备硬件要购置高速硬盘和专业显卡

提升学生的学习兴趣，教学是重要的手段。动画专业学习相对比较难，保持学生的学习积极性是非常重要的，而好的教学效果是提升学生学习兴趣的必要条件，而提升教学效果除了有教师教学能力的因素外，优越的教学条件是非常重要的，而高性能的电脑和高速网络就是重要的教学条件。在动画专业教学的课堂里，高性能电脑能够加快电脑软件的反应和减少软件崩溃的可能，节省学生的等待时间，从而提高学生的学习兴趣。

在笔者的实际教学中，特别是在三维动画和影视特效等对电脑设备要求高的课程的教学中，可以说没有高性能的电脑几乎是没有好的教学效果，高性能电脑是教学效果和教学质量的保证。说到高性能电脑，大家会想到有性能强劲的处理器、大内存和专业图形显卡，而很多人会忽略硬盘的性能，以为硬盘空间足够大便可以了，实际上硬盘的读取写入的速度也是非常重要的，硬盘的性能会较大程度影响电脑的速度。固态硬盘与传统的机械硬盘不同，在数据的读写速度上有较大的有优势，固态硬盘的应用能较大程度提升电脑的整体性能，提升软件运行的速度和稳定性，是提升电脑性能的一个非常重要的手法。

很多实验室建设为了节省经费，会减少高性能显卡的投入，认为电脑渲染只是使用CPU和内存，与显卡没有什么关系。其实目前基于显卡GPU渲染的渲染器得到广泛的应用，Redshift渲染器就是其中一个重要代表，GPU渲染能够在保证渲染质量的情况下，大大减低渲染时间，有不少案例表明，同样的场景，Redshift渲染时间只是Mentelray的1%左右。因为不用预留大量的时间用于渲染，动画创作可以留更多的时间在前期和中期，在一定程度上改变了三维动画创作的流程，提升创作质量，所以提升显卡的投入能够帮助更好进行三维动画创作。

2.2 高速网络是工作室必备条件

很多工作室不注重网络建设，认为为学生提供了网络学生会利用网络看视频、聊天，甚至打游戏。对于现代三维动画工作室来说，高速网络为动画工作室提供一个连接外界资料的条件，能够让教学、创作不再是封闭的空间。

在传统的教学中，有很多实验室使用限制互联网的使用，而在动画工作室，互联网的连接非常重要，最好是速度较快的互联网更加能够提升学生的学生兴趣和帮助学生找到相关的学习资源。动画专业学习、创作的知识不能停留在课程当中，学习内容需要不断更新，而最好的知识更新方式就是通过网络进行自学。高速网络为学生的自学提供足够保证，提升学生学习兴趣。

2.3 引入集群渲染系统，提升工作室的内涵

三维动画制作当中的渲染是影片最终质量的关键，软件里制作的动画无论是如何精美，没有渲染出精美的视频，都可不能说完成了动画的制作，同时渲染效果也能为动画影片增加特殊的效果，使得影片画面更加精美，渲染对三维动画制作来说是一个非常重要的环节。

三维动画渲染需要耗费电脑大量资源，在电脑的渲染过程中，电脑几乎不能同时做其他任何事情，使得学生在创作的时候浪费大量的时间，同时因为三维动画需要渲染的图片很多，一分钟的影片需要不少于1 440张图片，如此大的工作量使得三维动画创作变得相对困难，影响学生的创作积极性。

集群渲染是解决渲染问题的最佳方法，集群渲染即所谓的渲染农场，创作人员的主机在调试好所有的内容后，通过一定的方式将三维文件发到其他电脑进行渲染，因为可以命令多达数百台电脑同时进行渲染，同时因为软件的自动分配任务和自动保存渲染结果，使得渲染工作变得相对方便和提高速度。在创作的过程中，因为渲染工作发送到其他电脑进行，没有影响创造者在自己电脑的操作，创造者通过向主机发送渲染任务，由其他电脑进行渲染的工作，创造者无须等待渲染完成再继续工作，提升了工作效率。

2.4 配置一定数量的辅助设备

很多动画工作室建设成了网吧模式或课室模式，电脑主机加显示器就完事了，没有考虑到动画创作的实际需求。在动画的创作中，一些辅助设备如扫描仪、绘画屏幕、线拍系统等，这些设备方便学生将绘画的作品转成电子图片上非常重要的。

学生都习惯在纸上绘画一些角色或场景，然后用扫描仪将纸质的图扫描到电脑里，然后利用软件进行上色处理，大大提升了创作的效率。绘画屏是数字创作非常重要的工具，相对绘画板来说，绘画屏的绘画更加直观，更重要的是能够给学生提供新的创作方式，同时帮助学生更好地进行创作。总之，这些辅助设备能够大大方便学生的创作，提升工作室的利用率。

3 三维动画工作室的管理创新

3.1 视频监控和指纹门禁系统保证设备安全和推动无人管理

三维动画工作室要实现高效利用，必须在保证设备安全的情况下尽量多地向学生开放，而开放与安全经常是相互矛盾的，很难做到统一。如何让学生在没有实验员的管理下方便、安全地使用工作室需要一个创新的管理模式。在保护设备安全和无人管理的办法上，视频监控和指纹门禁系统上是非常好的方法。

随着高校对学生加强了诚信教学，学生基本上能够做到洁身自好，电脑室的设备一般不会有问题，但在笔者的多年经历中，还是出现过学生挪用内存的个例。为保证设备的安全，指纹门禁和视频监控系统的使用是一个非常有效的方法。学生通过刷指纹的方式进入工作室，自己本身就承担着一份责任，同时在摄影机的警示下，学生的行为会规范很多。在笔者管理的工作室中，自从安装了指纹门禁和视频监控两年以来，工作室没有出现任何安全问题，可见指纹门禁和视频监控的应用能够简化工作室的安全管理，加大工作室的开发力度，提升了工作室的利用率。

3.2 使用影子系统让设备系统自动还原

电脑实验室管理的最大困难就是系统的稳定性。实验室的电脑作为公用电脑，就不能避免学生在系统里安装各类软件，同时因为学生有个性化的创作需求，会安装一些不是很常用的软件进行创作，但同时给电脑系统的稳定性带来极大的风险，给电脑系统的稳定性受到威胁，因为现在很多软件在安装的过程中会连带安装很多其他软件，而且这些软件都可能在运行的过程中自动运行，耗费计算机的CUP和内存资源，使得电脑的运行速度变得很慢，影响教学和创作。

一个能够自动保护和快速恢复的系统是三维动画工作室电脑运行的基本保障，是电脑能够长期稳定运行的基础。目前很多实验室电脑采用安装保护卡的方式对硬盘进行保护，虽然保护卡保护的方法能够保护电脑硬盘数据，但是因为是安装新的硬件，电脑系统在运行时出错的概率较高，笔者在曾在一个非线性编辑室遇到超过一半的电脑因为保护卡的问题报错，造成电脑无法运行。一些质量好的保护卡出错的概率会小点，但是毕竟多了一件非原装的硬件，出错的概率仍然比没有安装保护卡的电脑高，同时保护卡的管理也相对复杂，对实验员的管理提出更高的要求。

目前使用软件保护的方法应用比较广泛，如影子系统的使用，没有保护卡能够减少电脑硬件出错，同时在管理上也相对比较方便。影子系统是在电脑系统安装的一个软件，无论学生对电脑系统做什么修改，电脑重新启动后就能自动恢复设定的状态，形成自我保护功能。故使用软件保护的电脑系统的方法将会提高电脑的稳定性，也方便了学生对电脑系统的管理。三维动画公工作室电脑系统应用软件保护的方法是目前工作室管理比较好的方案。

3.3 使用系统镜像恢复和更新，让学生参与工作室管理

在大部分的高校的实验室或工作室都需要实验员进行管理，很多实验员只是一个开门关门的钥匙管理角色。创新的工作室管理模式下，开门和关门的工作已经由指纹门禁替代了，设备的管理完全可以由学生进行管理，特别是软件的安装和更新。在一个几十台电脑的工作室里，软件的安装和更新是工作室管理中工作量最大的工作，将这些工作分配给学生完成便能大大提升工作室的管理效率。在以往的管理模式下，学生参与管理几乎不可能，因为学生不可能了解数十款软件的安装和更新。

镜像系统的应用改变了这种情况，系统镜像是将一个安装完整的系统完整地被制作成一个模板，而这个模版只需要通过几个简单的步骤便能移植到另外的电脑里，在笔者的测试下，一个对电脑系统安装初步了解的学生完全能够完成相关的工作。有了这样的镜像文件，学生可以参与软件的安装和更新。在笔者管理的工作室中，没有实验员参与管理，工作室顺利承担起上课和创作的任务。

4 结语

动画专业的教学和创作需要工作室的支持，工作室的作用非常重要，创新的建设方法和管理方式提升了工作室设备的利用，对动画专业发展有很多的促进作用。