数字技术在水墨风格二维动画设计中的应用和研究

动画产业源于20世纪初期，在20世纪中叶开始迅速发展，至今还不足一百年的时间。但在这短暂的几十年里，动画产业从一开始由迪斯尼为代表的手绘动画发展到现在的全球支柱产业，离不开计算机的发展和数字技术的支持，其中最突出的表现就是二维动画技术的进步。

1 通过计算机数字技术实现二维动画效果的过程

二维动画也被叫做“计算机生成动画”，它是通过计算机数字技术模拟现实中的空间物体，在计算机内部生成二维数据，这个过程在计算机内部经过了一系列复杂的制作流程，把所有的二维数据，包括:数据模型、运动轨迹、材质和灯光渲染、特效、动作的设计等进行合成的过程。具体来讲就是:首先要确定好动画脚本，建立好角色模型，在计算机中创建模型，之后制定模型的材质贴图，对这些模型赋予与现实空间相同的表面颜色、材质、纹理等特性，然后设计动画效果，把二维模型需要的动画效果进行设计(包括变形效果)，接着将设计好的二维运动模型放入特定的场景中，这个场景也应该是通过计算机模拟现实中的空间创建好的；再在场景中设置灯光和摄影机，通过设置灯光，可以模拟出逼真的现实的光线效果；通过设置摄影机，可以将拍摄之后效果渲染输出成一系列连贯的运动图片或影片，进行动画效果调试，输出成影片；最后将这些输出的图片或影片导入到专业的后期制作软件并加入一些合适的特效和音效，进行适当的剪辑和包装，进行后期合成，这样就制作完成了一个完整的二维动画影片。

2 数字技术支持下的二维动画制作的特点和作用

2.1 高超的模型设计能力

计算机通过一系列的数学方法实现了动画设计与制作，可以不受客观存在的限制，可以逼真的模拟出现实存在的物体或景观，也可以拟造出现实中不存在的物体或景观。这是实景拍摄手段和通过手绘方式无法企及的。

2.2 随心所欲的动画效果

在二维动画制作过程中，可以使模型的变化和运动不受客观因素的制约。设计者可以任意指定模型的运动方向、运动轨迹，任意调整模型的拍摄角度、照明效果，还可以使模型进行任意的变化，以达到人们想像不到的动画效果。

2.3 丰富完美的质感表现

二维动画的模型制作完成后，为了达到真实物体的效果或增加模型的质感，一般要通过材质的选择和场景灯光的设计，来使模型表现的更逼真。

2.3.1 模型的质感和逼真度取决于选择的色彩、表面的光亮程度、反射效果、透明度等，而这些属性又取决于组成模型的基本材料。常用的二维动画制作软件里都会提供丰富的材质库，如玻璃、金属、水、大理石、木材、面料等。设计动画效果时，还可以通过变换材质的各种参数，改变模型的材质效果。

2.3.2 灯光的设计效果会直接影响模型的最终质感表现。二维动画制作中的灯光设计一般有如下特点:1、可以自由选择灯光的类型。包括:点光源、平行光源、摄影光，还有专门用来产生金属、玻璃等光亮效果的MAP光源；2、可以根据设计要求选择灯光的颜色、强度；3、可以根据设计需要或个人喜好，确定灯光的位置和运动方向；4、可以设置灯光照射到模型上的阴影效果，以及反射、折射效果等。

2.3.3 二维动画制作时，可以将前景模型和背影场景分别设计，输出时再进行合成，这样还可以随时更换不同的模型和场景，大大减少了动画制作的工作量，并且提高了工作效率。在预览最终动画效果的过程中，可以随时对演示的动画结果进行反复的修改、调试，直到满意为止。

3 数字技术支持下的二维动画技术类型

在整个二维动画制作过程中，建模是整个动画制作的基础。二维动画技术发展以来，其建模技术的发展已经出现了几种不同的技术分支，包括:基于多边形的Polygon建模技术，基于曲线的NURB S建模技术，基于细分曲面的Subdivision建模技术等。这几种建模技术在不同的二维软件的支持环境下有着各自的优势和特点:Polygon技术适合创建形状规则、无曲面的对象，而且能够自由的调整UV分布，比较方便在帖图时可以根据场景需要进行设计，但Polygon技术难以生成光滑的曲面。NURBS是计算机图形学的一个数学概念，可以基于曲线的运动轨迹形成形状，在表现曲面物体方面很有优势，适合创建光滑的、复杂的模型，在对模型的细节逼真性方面具有其它技术无可比拟的优势，是近几年来二维动画制作中最主要的建模方法之一。

4 数字技术支持下的二维动画制作前景

二维动画制作是一种高技术、高智力和高艺术的创造性工作。目前二维动画技术己经发展成多种学科和技术的综合领域技术，它以计算机图形学，特别是实体造型和真实感显示技术为基础，涉及范围有:图像处理技术、运动控制原理、视频技术和艺术，甚至于视觉心理学、生物学、机器人学、人工智能学等领域也需要二维技术的支持和辅助，所以二维动画技术已经以其独有的特点逐步成为一门独立的科学。

5 结束语

随着科学技术的发展，数字技术开始广泛地运用于各个领域。而动画行业的发展为数字技术的运用提供了一个很好的机会，同时数字技术的应用又推动了动画行业的发展。在二维动画制作中，以计算机为基本平台的数字技术不仅可以制造出现实中存在的人物和景物等，模拟出真实的二维空间，还能创作出现实世界中不存在的事物，即虚幻空间。在数字技术的支持下，动画技术的发展有了新的突破，在各个领域发挥着越来越 重要的作用，为国家作出了巨大的贡献，成为国家重要的支柱。因此，国家要把握好商机，建立和发展好计算机数字技术产业，为社会的发展作出更多的贡献。

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