探究影视动画中二维与三维技术的结合

黄硕

【摘要】广大受众在生活水平的推动下，愈发看重精神上的享受，因此对影视动画的内容提出了质量上的要求，尤其是3D技术出现之后，受众群体越来越关注影视行业的发展。目前在影视产业较发达的国家，已经研究出了有效结合二维、三维技术的方法，为了整体提升我国影视动画的质量，我们有必要对其结合方法进行研究。本文首先就影视动画简单描述二维、三维动画的技术特征，通过对两种技术进行深入分析将其进行有机结合，提升影视动画给受众视觉造成的冲击。

【关键词】影视动画;二维技术;三维技术

中图分类号：J9                     文献标识码：A                      DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.02.089

2D技術和3D技术的愈发完善，也意味着我们电视电影行业在实际的特效制作中有着更大的发挥空间，以前我国对迪士尼的电影技术望而不及，现在也能通过国内特效制作工作室的努力来完善。

1. 二维技术与三维技术概述

1.1 二维技术

结合影视动画特征，将二维技术应用到影视动画中，我们可以将之成为二维动画，也就是受众常说的2D动画。在2D动画的制作过程中，其制作流程与传统动画的制作流程基本相同，通常是采用计算机对图像进行处理，通过创建图像、编辑图像以及修改图像的方式实现2D动画创作。技术人员在制作2D动画的时候，一般采用Flash、Animo等软件。2D动画的制作优势在于，可以完全脱离录像设备以及颜料设备，是一种高效的影视动画制作方式。

1.2 三维技术

将三维技术应用到影视动画中，即3D动画。3D动画的制作也是以计算机为主，通过构建立体的图形，达到3D视觉效果。与2D动画的制作相比，3D动画制作难度更大，各项环节更加复杂，不少受众将三维技术当作二维技术上的升级是有一定道理的。在制作3D动画的过程中，通常需要借助特殊的制作台面，结合XYZ坐标轴构建数学空间与数学模型，最终完成3D动画的制作。一般我们在制作3D动画的过程中，常使用的计算机软件有XSI、3Dmax等。制作3D动画的过程中，制作人员不但要合理使用计算机软件，在后期进行细节处理的过程中，还需要结合渲染技术对3D动画的部分画面进行处理。

1.3 二维技术与三维技术对比分析

应用二维技术制作出来的动画与三维技术下动画画面相比，其内容更为灵活，可以通过画面将制作者的艺术形态更加丰富地展现出来。不过在涉及到比较复杂的经过或者较长的镜头时，二维技术难以实现镜头的有效旋转。二维技术下的影视动画，其内容处于固定状态，一般采用透视法或角度法给受众带来视觉上的冲击，想要利用二维技术将动画内容整体展现出来难度是非常大的。而三维技术的应用虽然动画内人物、物体都建立在固定模型的基础上，但是其视角的转化并不会受限制，但是在对3D动画内容有特殊要求的情况下，还需要施加其它手段。2D动画与3D动画在人物塑造方面特征基本相同，采用两种不同的技术制作动画人物模型，都能够将动画艺术的作用有效体现出来，均能够给人视觉上美的冲击。观察爱莎公主头发、衣服上的光点，二维技术下制作出来的爱莎公主与现实规律不符，人物相对抽象;而使用三维技术制作出来的爱莎公主，人物看起来更加灵活，其人物模型的制作会受现实规则的束缚，为了突出三维技术下爱莎公主给受众造成的视觉冲击，可以通过调节颜色、灯光的方式衬托出爱莎公主的立体感，人物质感更强。所以和二维技术相比，三维技术制作出来的影视动画灵敏性更强，受众更容易理解画面要表达的含义。

2. 二维技术与三维技术的结合策略分析

2.1 利用三维技术制作2D动画

受众长期受3D动画的影响，2D动画将逐渐失去对市场的掌控。但是在影视动画发展过程中，二维技术也体现出了无法替代的优势，二维技术动画制作体现相对成熟且具备一套完整的理论体系，这是三维技术短期内无法比拟的，因此研究出一套将二维技术和三维技术进行有效结合的策略是很有必要的。

既可以将2D动画中人物形象融入到3D背景当中，也可以将3D中的人物形象融入到2D背景当中。当动画中人物与画面体现出了较大差异的时候，着重突出的是人物形象，可以将动画人物的特点充分体现出来。三维技术与二维技术的有效结合，即增加了动画的立体感，还有凸显人物形象的作用，是一种切实可行的结合方法。事实上这种技术并不复杂，在常见的动画电影如《狮子王》就可以看到该技术的应用，三维动画远比动画师逐帧作画的效率高，所以在做群体动画和粒子动画时，比如摇曳的草地和跑马时，效果更为明显。此外，还有一些画面需要正确地延续肌理运动，比如一只美丽的蝴蝶有着美丽的花纹，它自由扇形翅膀绘制利用2D手绘就费时费力，因为需要确保每个帧纹理都可以对齐，这会大大增加工作量。此时，3D技术的优势得以体现。

2.2 利用二维技术制作3D动画

在电影工业的实际应用中，二维到三维的转换并不仅依赖于“计算”，而是需要大量的人工操作和软件处理。这些专业软件的底层有特殊的处理算法，不同电影的算法也是不同的。首先，工作人员会系统分析了二维电影图像中的深度关系，并利用旋转镜技术对图像中的人物、前景和道具进行了描述。用三维软件建立的低精度场景模型可以用mocha建模，因为它速度更快，而且几乎是自动化的，可以最大程度上降低使用问题。然后，利用三维摄像机跟踪图像的摄像机运动过程，建立类似于“高浮雕”的低精度三维模型，通过摄像机投影将原始的二维电影图像投影到这个“高浮雕”上。最后，有专业的3D立体电影处理工具来调整视差视距和匹配原始电影的镜头数据，就可以完成整体的2D到3D的转换。但是目前，还没有一种完全自动或更加简便的方法将普通的2D电影转换成3D电影。例如，制作3D版本的泰坦尼克号时，几乎是纯手工操作，工作人员根据2D图片估算出图片中每个点的景深，并填充遮挡部分，有的部分在2D影片中不能完全展现，就需要工作人员自己猜测填补，工作量巨大。从目前的技术发展来看，将2D转换成3D会越来越简单，但目前的问题是，要完成电影的转换需要大量的人工交互。在迪斯尼的动画制作中几乎是工作人员一帧一帧地画出来的。而按照传统流程制作3D动画，一部90分钟的电影理论上需要300人参与制作，还需要制作大约3到4个月的时间。因此，2D转3D技术在总体上是相当严格的，如果工作人员素质不达标，或者技术不到位，可能直接影响拍摄效果，如2017年的《斗罗大陆》动漫版制作中，就会发现背景模糊、人物动作僵硬等硬性问题，而经过技术的发展，其真实性和流畅性也有很大的提升。

2.3 用2D结合3D实现场景创作

这种策略在世界概念创造领域更为常见。三维模型可以在位置、形状和角度上随机变化，而2D和3D的结合可以大大提高创建效率，而3D也能很容易就达到手绘难以表现的材质效果。以图2《冰雪奇缘》-爱莎公主动画镜头为例，爱莎公主在转为3D之后，神情更加自然且更具真实性，皮肤看起来更加真实，身上的衣服可以看出是细闪的纹路，效果很惊艳。利用2D和3D的结合来制作更加简洁有效，首先，先画一个三维机械模型，然后构思一个基本的画面布局。在3D软件如Maya，3dmax中放置所需的细节造型，3D软件相较于2D手绘最大的优势在于，3D可以不断调整视角的位置，找到最佳的画面构图，而不需要像2D绘画一样，改变角度就画出新的草图。如果直接用2D手绘转3D也能很快地确定构图思路，在基本的画面布局和主体造型确定后，需要进行不同种类的材质的制作。每个素材都会渲染一张图片，然后将这些图片导入PS进行处理。根据不同的位置选择不同的材质，然后，初步刻画主体效果之后，就可以开始绘制。首先定义一般色调，然后确定光影效果，阳光对地面的效果。最后确定屏幕的协调比例，让屏幕主位置可以呈现关键信息，让屏幕画面更稳定。以人物形象为例，三维技术下制作出来的动画人员比二维技术制作出来的动画人员更为大气，对受众造成的视觉冲击更强烈。

3. 结语

影视动画属于视觉艺术的范畴，其在信息化时代下受到的冲击是巨大的。日常工作中，影视工作中为了提高影视动画给受众视觉造成的冲击，通常会结合二维技术与三维技术。这两种技术都有各自的特点。为了将二维技术与三维技术应用到同一部影视动画作品中，研究二维技术与三维技术的结合方法是很有必要的。

参考文献：

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