计算机基础与动画创作教学研究

胡 光

（郑州幼儿师范高等专科学校，河南 郑州 450000）

1 引言

计算机动画是最简单与容易理解的语言，也是包含信息量较大的信息传播方式。而在计算机数字技术快速发展的前提下，计算机动画创作也开始进入可视化的虚拟现实时代。当前计算机动画创作被应用于新闻、广告与影视等领域，而且产生令人惊叹的艺术创作效果。本文主要对计算机基础与动画创作教学进行研究，分析计算机动画创作教学的整个流程，并讨论计算机动画创作未来的发展方向。

2 计算机动画概述及其特征

计算机基础动画起源于20世纪60年代至70年代，其与传统动画存在着紧密的关联关系。计算机动画创作的主要目的，在于利用计算机中的动态图像，来解释科学原理或阐明生活中的某种现象。Peter Folded是首个使用计算机动画技术，创作动画影片的艺术家，这之后计算机动画进入快速发展阶段，三维实体造型动画开始大量出现。因此计算机动画的创作不仅包括人物形象的创作，还包括存在环境、几何运动路径与时间约束等的创作。从当前计算机基础与动画创作教学方面来看，主要包括平面图像、二维动画和三维动画等的教学。其中平面图像是静态图像的编辑与创作，主要用到Photoshop、CorelDRAW等图像处理软件，来完成图片的亮度、对比度、清晰度或特殊效果等的编辑处理。而二维动画是一种平面动态图像的创作，主要用到flash、A fter Effects、Premiere等动态图像处理软件，flash动画编辑软件主要负责扁平矢量动画、导航界面等的制作，也能够在flash动画中添加图像、声音等交互元素；After Effects和Premiere等动画制作软件，则能够完成对平面动画、三维立体动画的编辑，包括三维模型导入、动画视频制作和视频剪接等。而在三维动画的制作教学中，则需要运用到3DMAX、Maya和Nuke等三维建模软件，以及After Effects、Prem iere等三维视频处理软件。

因此在计算机动画创作教学中，需要根据不同创作工具的使用方向，进行相应动画制作流程的教学安排。相比于传统动画而言，计算机动画创作涵盖机械动力学、图形学、虚拟现实等科学技术，并在图像制作的各个领域得到广泛应用。所以教师应进行不同知识模块的分层教学，包括机械动力、运动路径、关键帧、时间约束等方面的教育教学。例如：在计算机动画创作的教学中，需要对学生进行视觉创意设计、镜头运用等的理论教学。然后针对三维动画的模型建构、材质渲染、环境营造和特效制作等内容，进行实践操作的指导教学。最后再对制作完成的动画内容进行后期动画合成与剪辑，以完成整个计算机基础电脑动画的创作教学。

3 计算机基础与动画教学的内容及创作流程

3.1 计算机动画造型制作的教学内容与教学流程

造型动画是计算机基础动画教学的主要内容，也是动画制作中必不可少的创作元素。在计算机动画造型制作的教学，主要包括三维立体模型建构、模型运动两方面内容。首先在三维立体模型教学方面，可以通过运用3DMAX、CINEMA 4D、Maya和Nuke等三维建模软件，进行运动图像的模拟设计，来帮助学生理解建模、材质渲染和运动模拟等。例如：教师可以将《玩具总动员》中的角色建模作为讲解对象，来向学生传达动画造型设计与制作的一般步骤。《玩具总动员》的角色建模不是几何模型的简单拼接，而是在某一骨骼架构上进行人物形象的设计与内容填充。教师可以针对虚拟人物的关节、肢体活动或面部表情等，进行造型流程、灯光选择、摄像机运动路径或模型材质等的讲解。在计算机动画造型制作的教学中，人物与动植物的建模教学，属于刚体建模及运动教学；而面部表情、关节活动与运动趋势等的教学，则属于非刚体的形变教学。而刚体或非刚体的运动过程，主要通过算法和关键帧两种运动手段进行实现。教师进行算法动画的教学中，可以利用Authorware、Flash等动画制作软件，来完成物体形状、色彩或大小等的更改，还可以对某一物体的运动路径进行调整，因此算法动画（或实时动画）是灵活性较强的动画制作方式，其能够在计算机中看到图像调整的实时效果。而关键帧动画则是以关键帧为主要动量元素的动画形式，通过改变动画中不同动量元素的关键帧，能够使物体发生多种运动形式与运动方向的变化。

3.2 计算机动画运动控制的教学内容与教学流程

运动控制涵盖动画制作中的所有元素，其主要通过对上一动画动作、下一动画动作关键帧的设置，来完成整个动画制作流程中的角色运动控制。从以上运动控制内容的讲解中，可以得出运动控制包括实时或关键帧的动画控制。这两种运动控制方式都可以通过简单的运动变量设定，进行某一角色动作的改变或生成。其中最简单的运动控制为角色运动或行走路径的控制。教师在讲解物体运动控制的过程中，需要针对刚体或非刚体的动力特性，进行相应运动活动的设计与讲解。例如：在动画《锡铁小兵》运动控制的讲解中，教师可以进行刚体系统动力连接的讲解，某一物体的动力活动会引发一系列其他的动力运动。而针对非刚体运动的动力控制，则应着重于物体在受到外力作用后，所发生物体几何形变的讲授。《锡铁小兵》中婴儿与锡铁小兵之间的追逐，就是刚体运动控制的最好体现。除此之外，对于周围环境中非刚体的运动控制，包括海水、云层或星河等的运动，由于这些运动物体存在着不确定性的运动特征，因此其不可能通过标记关键帧的方式，来完成运动路径的实现。A fter Effects、CINEMA 4D等三维视频软件中的粒子体现或分形系统，能够实现环境景物的创建与自由排布。因此可以将实时动画、关键帧动画与粒子系统进行综合，讲解计算机动画运动中的控制流程。

3.3 计算机动画创作的材质着色与渲染教学流程

计算机基础与动画教学的另一重要内容，为整个动画的材质着色与渲染。其中材质着色主要作用于某一建模完成的三维物体，三维物体的着色方式通常为材质贴图。在物体材质着色的教学过程中，教师可以运用3DMAX、CINEMA 4D、Maya和Nuke等三维建模软件，进行三维模型的构建。然后根据三维模型的结构特征，选择适合的贴图进行贴图处理。而渲染则是针对整个动画环境的内容调整，在完成整个动画的颜色赋予后，教师可以进行环境灯光、颜色或其他特效的调整，以形成具有更加真实感官的自然环境。因此动画渲染是在所有动画制作内容完成后，所进行各种环境物象的渲染活动。例如：《狮子王》、《玩具总动员》等经典动画的渲染，将雨中的灰尘颗粒、血红的天色等，和动画中的人物自然融合在一起，带给受众更加逼真的视听体验。所以教师在计算机动画材质着色与渲染的教学过程中，要按照动画制作的步骤进行讲解，并准确传达其中的材质贴图、渲染等技术，以帮助学生理解动画制作的整个流程。

4 计算机基础与动画创作的教学策略

由于计算机动画创作，包含有较多难度大的教学内容。因此教师在动画制作的教学中，需要制定合理的动画创作教学策略，对每个步骤教学内容进行安排，才能完成动画教学内容的传达。当前计算机基础与动画创作的教学，主要制定以下几方面教学策略：

4.1 制定以学生为中心的动画创作教学模式

计算机基础与动画创作的教学，是面向全体学生的动画教学。但由于不同学生在计算机动画的学习方面，有着差异化的学习情况及对问题的理解，因此教师在计算机动画创作的教学中，需要制定以学生为中心的教学模式，进行相应动画教学内容的传达。首先教师要按照动画教学大纲的指导，根据学生动画学习的需要，进行动画课程的内容组织。对于那些动画制作水平较高的学生，教师可以为其分配简单的动画制作任务，并帮助学生使用A fter Effects和Prem iere等动画制作软件，完成简单的动画创作及内容剪接。而对于那些动画制作基础较差的学生，教师可以先对其进行动画基础理论的教学，引导学生形成一定的动画创作逻辑。然后教师要对不同动画内容进行整理，并创设适合学生发展的教学环境，以提高学生动画创作学习的积极性。例如：在二维平面动画的制作教学中，教师可以先用Flash软件进行动画创作的演示。学生在看到逼真的Flash动画后，就能够激发学生动画创作的热情。最后教师要与学生展开互动交流，以解决学生在动画制作中遇到的困难。

4.2 构建重难点突出的动画教学内容与教学方式

在计算机动画创作教学内容较多的情况下，教师应该根据不同内容的重要程度，进行有差异化的动画内容教学。首先教师要设置每节课的教学大纲，并根据教学大纲的要求进行重难点内容讲解。对于那些简单的教学内容，教师可以通过对理论的解释进行带过。而对于那些较为困难的问题，教师则需要理论联合教学实践，来帮助学生完成疑难问题的认知与理解。例如：在动画创作的关键帧、遮罩等内容的讲解中，学生很难理解不同关键帧的作用，以及关键帧与关键帧之间所存在的联系。因此教师应该在After Effects、3DMAX、CINEMA 4D等软件中，向学生演示不同动作的关键帧，以及关键帧所具备的性质与调节方法，这就能够帮助学生完成相应内容的理解。因此在动画创作教学中突出重难点，能够在保证学生学习质量的同时，大大提升动画教学的效率，并帮助学生形成一套动画制作的学习流程。

4.3 加强动画创作理论与实践案例相结合的教学

动画制作理论只有与具体实践案例进行结合，才能完成理论内容的应用，才能引导学生形象地理解动画教学的内容。因此动画制作的案例教学，是“引导式”的动画创作教学，其主要通过动画制作理论在某一案例中的实现，来引导学生进行相应的动画创作思考。例如：在A fter Effects粒子动画的教学中，教师可以通过《疯狂动物城》中迪士尼片头案例的讲解，来帮助学生理解particular粒子的调节。学生在动画创作理论与实践案例的练习中，也能够启发自身打开思路，并通过思考理解不同动画内容的创作思路。5 结语

计算机动画是一种图像表示方式，其主要通过动态变化的图形来解释某些外在事物。计算机动画创作的教学，主要包括模型建构、运动控制与环境渲染等重要内容。因此教师在计算机动画造型制作的教学过程中，要通过多种不同动画制作软件的使用，进行造型制作和物体运动制作等的教学。多种计算机动画教学内容与教学方式的融合，动画教学理论与动画教学实践的联合，能够帮助学生完成动画学习的融会贯通。