基于三维动画特效制作的计算机数字艺术设计

摘要：针对目前国产三维动画影片的观影率远远低于欧美影片的现象，提出了基于三维动画特效制作的计算机数字艺术设计。通过建立数字艺术模型、绘制三维动画特效和输出三维特效数字艺术的方法，来提高国产影片的计算机数字艺术设计中视频画面的清晰程度;并通过对比实验发现新型设计方法得到的视频画面清晰度明显大于传统设计方法得到的视频画面清晰度，因此验证了该设计方法的实用价值。

关键词：三维动画特效;数字艺术设计;国产影片;实用价值

中图分类号：J218.7 文献标识码：A

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1009-3044（2020）22-0203-02

艺术设计是一门应用很广泛的学科，它涉及社会、文化、经济、计算机等多领域的学科知识，社会和科技的进步，可以促进艺术的传承与发展。随着电子技术的迅猛发展，给目前的艺术设计带来了极大的冲击作用[1]。如今艺术设计的传播与发展几乎离不开计算机等数码设备，所以数字艺术一词便伴着计算机的发展和普及应运而生了。数字艺术又称数码艺术，是使用数字、信息技术制作，来传播的各种形式的艺术作品，包括数字影像、数字音乐、多媒体动画和网络游戏等[2]。数字技术在艺术领域的应用，是艺术和科技之间的相合融合，几乎波及所有艺术领域。计算机可以把人类从许多复杂、重复且笨重的体力劳动中解放出来，进而人类可以把精力集中于艺术的创意和设计中，同时传统艺术的传统形式已发生了巨大的变化。

1 基于三维动画特效制作的计算机数字艺术设计

三维动画特效制作是基于计算机技术而衍生出的新型多媒体技术[3]。三维动画又可以称作3D动画，其制作原理为在计算机中通过特定的软件系统建立虚拟的世界，并且给该世界中的实物设定所需要的运动轨迹。三维动画虚拟的三维世界中通过数字艺术建模的方式，设计出虚拟的三维特效。三维动画特性制作应用于数字艺术设计的模型有人物模型、动植物模型和建筑模型三大类。将三维动画特效制作技术引入到计算机数字艺术中，使人们的日常生活变得丰富多彩。三维动画特效技术应用于影视制作中，可以通过各式各样的特效来丰富影片中的人物或事物的形象[4]。因此，现代的数字艺术制作人员通常使用三维动画特效取代传统的实拍，来得到各种身临其境的效果画面。这样不仅避免了演员意外伤害的概率，而且让影片具有更加生动的动作效果[5]。采用三维动画效果首先通过计算机设备的图库中筛选出适应应用的三维特效效果图;其次通过三维设计软件在虚拟空间里进行绘制和调节;然后通过创建虚拟摄像机再配上模拟的现实灯光，可以使这个虚拟空间更加真实。最后将得到流畅的完美特效片段以及更能增加视觉效果增强电视画面的视觉冲击力。

1.1建立数字艺术模型

要想建立数字艺术模型，首先采用传统动画制作手法绘制原画，再通过计算机图库中的资料对图形图像进行改造，最终确定其艺术模型。在计算机改造过程中时常使用软件为Flash。Flash软件第一步把传统方法得到的原画扫描到特定的预览窗口中;第二步为拖曳选框选取数字艺术中所需要的艺术模型，以便清除原画中的无关画面内容，也尽可能缩小图片所在的计算机内存;第三步利用Flash软件中的文件处理功能，根据分镜头脚本中的镜号顺序对图像文件的内容进行归类和命名，保证图像后期编辑和在计算机图库中的快速调用;最后一步为对数字图文件进行基本处理和优化设计，进而设计出数字艺术模型。

1.2 绘制三维动画特效

在绘制出艺术数字模型之后，就进入了最重要的环节，即制作三维动画特效的工作环节。三维动画特效的处理环节中，其核心内容为根据脚本和创意的构建出艺术模型后加人一些特殊镜头的处理.这些镜头通常是无法通过平面绘制技术所呈现出来的。一个完整影片的三维动画特效绘制总体上分为前期制作动画片段制作与后期合成两个部分。在三维动画制作之前需要进行一系列的准备工作，首先是针对影片中特定的故事剧本来选择适宜的场景和色调;其次是分镜头剧本的创作和规划人物道具场景的设计。在前期准备进行充分之后，由专业人员进行后期的合成。合成的过程中首先利用三维动画软件制作工具来实现分镜剧本中所定义的三维动画画面，其次根据画面中所有事物模型的建立材质选择适合的灯光特效、摄影机控制、来渲染剧本中的氛围;最后将之前所做的动画片段、音等素材按照分镜头剧本的设计，通过非线性编辑软件的编辑，生成动画影视文件。

1.3输出三维特效数字艺术

在完成以上两步之后，接下来就是输出数字艺术的三维特效。首先建立输出外框，其目的为将所需画幅以外的区域遮住。其次通过配套的3D投影仪和合理的灯光调节，来完成制作好的三维特效画面的输出工作，从而让观影人群享受到高质量的三维特效影片。

2 仿真实验

2.1 实验准备

为了验证新型设计方法在数字艺术制作中的实用价值，挑选出一个刚录制过的视频，利用传统和新型数字艺术设计方法，对该视频内容进行处理;然后将不同方法处理得到的两个影片中调选五个相同时间段截取下来，并将截取的图片编号为1、2、3、4、5;最后利用这五个截取的画面，来对比两种设计方法处理后视频画面的清晰程度，进而验证新型方法的实用价值。

2.2 结果分析

下图为两种设计方法，在五个相同时间段视频画面清晰度的对比结果。

根据图像信息，可以清晰地看出新型设计方法得到的视频画面清晰度在70%-80%之间，其平均值为74%;传统设计方法得到的视频画面清晰度65%-75%之间，其平均值为68%。由此得出新型设计方法得到的清晰度比传统设计方法得到清晰度的高6%左右，证实了新型设计方法的实用价值。

3 结束语

三维制作效果在数字艺术设计中的价值，不仅是根据观众满意程度而引来的市场营销问题，更是数字艺术设计在创意文化发展道路上的基石。所谓创意文化，就是每个数字艺术设计师劳动成果的汇总。创意文化的高楼平能见过高，依赖于每个数字艺术设计师的努力。三维制作效果的发展也是一个推动国民经济发展产业的微观运行和价值实现的重大进步。基于数字艺术设计价值构成的剖析，是为了深入了解数字艺术设计的构造和它的发展方向，只有清楚了它的发展方向，才能高效地实现中三维制作效果在数字艺术中的应用，让数字艺术这个行业能够越走越远，进而支撑起中国的创意文化产业。

参考文献：

[1]王燕玲，孙滨.基于大数据分析技术的激光全息三维图像识别研究[J].激光杂志，2019，40（9）：81-84.

[2]李王伟，徐晓东.统整艺术与STEM实践的创新力培养——来自美国八大STEAM教育案例的启示[J].外国中小学教育，2018（12）：9-17.

[3]徐徐.基于数字技术应用的环境艺术设计创新研究——评《3ds Max&V-Ray環境艺术创新设计技法——计算机辅助设 计》[J].财务与会计，2019（10）：89.

[4]徐徐.基于数字技术应用的环境艺术设计创新研究——评《3ds Max&V-Ray环境艺术创新设计技法——计算机辅助设计》[J].印刷技术，2019（5）：41.

[5]杨小艺.基于虚拟现实的三维动漫制作相关技术研究[Jl.自动化与仪器仪表，2018（11）：58-59，62.

【通联编辑：光文玲】

作者简介：黄江（1973 -），男，四川遂宁人，本科，助教，主要研究方向为计算机数字媒体。