计算机三维动画（通用12篇）
计算机三维动画 篇1
0 引言
从中国第一部三维动画影视作品《魔比斯环》开始,三维动画被逐渐的被应用于广告和电影电视剧的特效制作、广告产品展示、片头飞字等等。另外在不断的被应用于广告制作,如今也在教育行业被广泛的运用。计算机三维动画是利用计算机技术制作生成的立体动态图像。动画和电影的画面刷新率为24帧/s,即每秒放映24幅画面,主要是模仿现实人类或者任何东西的一连续动作,并且随着人们视觉的变化而不断变化,现代三维动画在视觉上可以做到以假乱真的效果。随着我国十二五规划中提倡大力发展动画产业,我国对三维动画技术的创新也是刻不容缓,利用计算机三维动画可以让现实、虚拟的世界更加的丰富多彩。另外一个问题是关于三维动画教学,应该在教学过程中融入计算机图形图像理论,从而使得学生能够更好的接受、学习三维动画制作与设计。
1 三维动画原理概述
计算机动画是指采用图形与图像的处理技术,借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面,其中当前帧是前一帧的部分修改。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果,即一段三维动画是由多个静止的图像所组成。而且计算机三维动画在计算机图形图像理论中的一个重要的分支点,它是一种不同于平面动画的位移动画,利用位移向量改变定点的位置,但保持了原有的物质和拓扑结构,开发计算机三维动画制作程序,使得画中的景物有正面、侧面和反面,调整三维空间的视点,能够看到不同的内容。实现三维动画的语言种类有许多,主要分为线性表标记语言、扩展了动画描述功能的通用语言和图形语言三类。另外一种语言就是利用计算机程序语言来设计动画。
2 三维动画的实现
首先,三维软件的时间概念。通过在三维动画的设计软件里,主要是以“帧”来计算动画播放的时间,一帧就是一副静止的画面,连续的帧就形成动画,而对于帧数,简单地说,就是在1秒钟时间里传输的图片的帧数,也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次。对于某一个时间点到另一个时间点的帧,称之为关键帧,至少前后要给出两个不同的关键状态。中间状态的变化和衔接电脑可以通过计算机完成。关键帧在三维动画设计中是基础和普遍运用的技术方法,影响画面图像的的参数,如移动、旋转、变形、变色的参数,都可以成为关键帧的参数。
另外一种设计三维动画的方法就是利用样条驱动动画,它主要是对物体的运动轨迹样条进行交互式的制定,结合制作的素材资源对动画进行设计、构思。不仅是三维动画,基本上所有的动画设计都采用的这两种方法制作。
3 三维动画及与计算机理论的应用
三维动画是从单个的平面或二维动画设计成复杂的几何立体动画,它可以设计任何东西,对动画中角色的外形的物体和人物进行仿真,更重要是它结合了计算机图形学理论,使得动画具有空间感、立体感。利用三维动画制作软件结合动画角色中的不同对象,将它们结合完成后,会集合在一个单个的关键帧节点下,并且可以在某一处关键帧、通道对其进行所需要的适当动画设计。而角色并不是对象的成组集合,角色点知识单一的组节点,而不能代表动画动作的节点。而是把代表动作或其他的节点放入角色组中或通道中,特定的关键帧利用计算机技术来对角色进行模拟,然后随着时间的推移而发生行为或动作的变化。笔者是三维动画制作的教师,就本身多年的教学谈谈关于计算机三维动画制作的经验。
3.1 关键帧动画
三维动画的关键帧技术是在传统的动画制作的基础上发展而来的,从上一帧至下一帧的一段连续的动画,是其间的每一个静止画面的帧所组成。制作相对较为简单,不需要对所有的帧进行逐个的进行绘制,而是选取静止画面中的几帧进行绘制即可。我们通过画面中连续动作变化的转折点,可以修改该帧的内容,表示关键状态的帧,成为关键帧。关键帧的绘制完成后,在对中间帧画面进行绘制,然后将它们结合在一起,就完成了三维动画的制作。最初的计算机动画技术是利用计算机插值关键帧,即通过改变运行参数的插值,如移动、旋转、变形、变色的参数或者组合多个运动参数的插值,从而实现控制动画的运动。现代计算机动画的制作,为了实现各种条件下的插值算法,采用了许多的新型数学计算方法来加快插值计算的速度、减少运动画面的不连续性以及对画面运动的路径节点进行控制。主要有以下三种方法:1)Gauss型数值积分方法。在动画插值中都会遇到弧长参数化问题:为了确定物体在运动轨迹上在某一帧的画面中的位置,一般会采用参数样条来表示物体运动的轨迹。如果只是单一的把参数和帧频直接联系起来,或者对参数空间单一的等间隔采样,那么物体在运动时,可能会出现不均匀的现象。为了使物体沿着样条运动并且均匀,就必须是弧长与样条参数进行一一对应。利用Gauss数值积分方法来计算弧长,使得弧长点能够很好的确定其在曲线上的位置;2)向前查分和查找表的方法。动画设计师在设计中为了观察物体运动是否合格,会经常性的调整运动的轨迹,调整操作时对交互速度的要求较高。利用向前查分和查找表的方法,可以很好的提高交互的速度,如果对精确度的要求不高,那么采用这种方法则非常有效;3)双插值方法。关键帧插值的问题,从运动学控制的理论上来说,实际是一种参数插值的问题。运动的效果形象逼真取决于关键帧插值的方法是否合理和能否为用户提供快捷、方便和有效的控制手段。动画中的物体运动的轨迹应该要符合运动学控制和动画设计的原理,否则它给人们的感觉将会不真实,为了能够使得动画运动符合常规,那么必须对运动的特性进行控制,也就是通过对插值的函数进行调整,从而改变物体运动的速度和加速度。利用双插值的方法就是控制位置样条和运动样条,即位置对关键帧的函数和关键帧对时间的函数进行控制。总的来说,对于设置关键帧,主要是利用函数的变化来对插值进行控制。
3.2 变形动画
计算机三维动画技术常常会对动画中的人物、物体进行变形,因此必须提高变形技术。常用的二维动画变形技术是一种基于图像Morph的技术,在动画软件中,Morph称为图像之间插值的变形。而图像本身插值变形则称为Warp。在设计中如果要进行Warp操作,必须先明确图像特征结构的定义,然后根据特征结构对图像变形,这是单一的对单个图像进行变形操作。而对于两幅的图像操作Morph变形,首先必须对各个图像进行Warp操作,根据不同方向得到Morph的图像系列,将其合成来获得Morph的结果。通过点或结构矢量所构成的图像框架的描述结构称之为图象的特征结构。而三维动画进行变形操作,主要分为两大类:1)拓扑结构的变形。三维动画的Morph变形,主要是改变、建立两个三维物体的插值和对应关系,绘制三维Moth的插值转换路径,并且在对三维物体进行Morph处理是,可以融入物体的特征结构特性的描述;2)自由格式变形。这种变形方法主要是添加了Warp3D功能,使得三维物体在变形时,能够自由的进行空间放射的变换,如果要使物体变形,直接改变变形函数的参数即可。
3.3 人体动画
在三维动画中,人体的造型和仿真动作是三维动画最吸引人的地方,同时,而早期的计算机动画对人体外形的控制不是很好,随着动画产业的发展,它逐渐成为计算机图形学中最困难的挑战。主要是每个人的样貌、体型、骨骼、关节特征都不同,那么在动画中仿真设计就必须符合人的特征,而常规的计算机图形学中的计算和几何模型很难表现出人的那种生态和真实性。我国国内的一些电影和游戏只能做出简单的模仿,即利用旋转复制法,这种方法主要是通过感受器对人的实际运动状态进行记录和复制,然后在动画中模拟出真人实体的运动。
3.4 物理特性建模
这种方法主要是在几何模型中融入物体的物理特性,然后对仿真进行数值计算,而且在仿真的过程中,物体的行为会自动确定。物体的物理特性主要是指物体本身物理参量与几何模型及运动、不同物理参量和不同物体的参量之间的关系,它们分别表示了物体的内部结构和对物理特性的影响,物体之间的相互作用是随着物理参量的变化而变化。
3.5 位移动画技术
位移动画技术是动画制作中一种简单实用的方法,必须有两个或两个以上的关键帧,而且是一个成组的图形,它主要主要是进行延长帧和调整色彩的方法,在物体的表面设置一个顶点的位移向量,在保持物体的材质和拓扑结构的前提下,形成动画。而且计算机动画制作也充分利用了粒子、L系统的方法,例如,在许多的电影设计中,利用这种粒子系统来表现自然景物,例如雨水、暴雪、火焰等。
4 结束语
动画产业是我国十二规划中的重点发展产业。国产原创系列电视动画片《喜羊羊与灰太狼》,由广东原创动力文化传播有限公司出品。自2005年6月推出后,陆续在全国近50家电视台热播,这是我国动画产业发展的一个转折点。从《相似》到2008年的《北京欢迎您》,我国三维动画技术和产业也在不断发展。随着计算机动画软件的不断更新,例如FLASH、MAYA等软件已经被列入我国教育动画专业的必修教程,教师在教学时,也应该充分的融入计算机图形图像的理论,使得学生更容易接受三维动画学习,制作、设计的三维动画,更加具有真实性。
参考文献
[1]关东东.三维动画设计中若干数字几何处理问题研究[D].山东大学,2006.
[2]李江,武艳丈,郝腾飞,等.浅谈三维动画与计算机图形图像理论[J].中小企业管理与技术实现,2008,(23):224-225.
[3]陈凤云.Maya水彩动画意象特征与技术实现[D].北京大学,2009.
[4]雷家珩,郭丽萍,张喆文,等.晶体结构基础,计算机三维动画教学软件的研制[J].计算机与应用化学,2002,19(4):483-485.
[5]肖平,边秋娟.结晶学教学中三维动画的制作与应用[J].中国地质教育,2009,18(2):148-151.
计算机三维动画 篇2
户口所在： 茂名
国 籍： 中国
婚姻状况： 未婚
民 族： 汉族
身 高： 163 cm
体 重： 42 kg
◆ 求职意向
人才类型： 在校学生
应聘职位：平面设计师
工作年限： 0 职 称： 无职称
求职类型： 实习可到职日期： 随时
月薪要求： ～2499元 希望工作地区： 海珠区，天河区，不限
毕业院校： 广东省轻工业技师学院
最高学历： 中专 获得学位: 毕业日期： -07
专 业 一： 计算机动画制作 专 业 二：
起始年月 终止年月 学校(机构) 所学专业 获得证书 证书编号
◆ 语言能力
外语： 英语 一般 粤语水平： 优秀
其它外语能力：
国语水平： 精通
◆ 工作能力及其他专长
◆ 个人自传
两年多的中专生活即将结束了。两年多的学习生活使我从天真幼稚，到现在的`成熟、稳重，使我明白了一个道理：人生不可能存在一帆风顺的事，只有自己勇敢地面对人生中的每一个驿站。 本人性格较温顺，具有进取精神和团队精神。适应力强，反应快、积极、灵活，爱创新! 我始终以提高自身的综合素质为目标，提高自己，适应工作的需要,以自我的全面发展为努力方向, 虽然还有很多不足，但是我会虚心学习，争取能有更大的进步提高!熟练操作计算机办公软件，很强的事业心和责任感使我能够面对任何困难和挑战。
计算机教学与动画制作 篇3
【关键词】计算机 三维动画 模型
一、三维动画的发展及应用
三维动画也叫3D动画。三维动画是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。
三维动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。由于其精确性、真实性和无限的可操作性，目前被广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等诸多领域。在广告制作方面，这项新技术能够给人耳目一新的感觉，因此受到了众多客户的欢迎。三维动画可以用于广告和电影电视剧的特效制作（如爆炸、烟雾、下雨、光效等）、特技（撞车、变形、虚幻场景或角色等）、广告产品展示、片头飞字等等。
二、三维动画制作流程
三维动画是使用三维动画制作软件进行造型设计完成动画的过程。三维动画可以模拟真实世界中的动态影像，这就与我们传统动画制作的流程类似。
在进行三维动画制作前，同样的，我们需要有总体设计的阶段。具体来说，先要进行故事脚本的策划，形成初步的动画制作剧本。接下来是根据动画剧本完成故事版的制作过程，这和我们进行传统动画或二维动画制作时一样的。故事版的制作需要将剧本的情节分成若干个片段，然后由若干个一系列的场景组成每个片段，而每个场景限定在某个地点和人物内，当然我们还可以将场景细分为图片单位的镜头，这样我们构成了一部动画作品的整体结构。具体到三维动画的设计制作阶段时，我们可以将这一阶段的工作分为下面的几个步骤进行：
1、模型的创建
为真实模拟现实场景，三维动画设计制作第一步就是依据故事版创建需要的模型工作，也就是造型工作。所谓造型就是利用三维软件在电脑上进行三维立体模型的雕塑过程。一般的和雕塑一样，我们先要描绘模型的基本集合形体，再通过工具将基本几何形体转变为我们需要的形状，然后将很多的这样经过改变的形状使用各种方法组合在一起从而完成完整的一个模型的创建工作。这是我们一般常用的一种建模方法。
2、材质、贴图的创建（Material&Mapping）
模型创建完毕以后，模型还只是原始的胎体，就好象是我们烧制一件瓷器前的泥胎作品一样，我们将根据最终的需要将模型表现出应有的材质质地。例如，我们原始的模型创建的是一把椅子的模型，在进行材质的创建前我们首先需要知道这把椅子是什么材料制作的，是木质的当然就需要创建木头材质；是铁质的相应的就需要金属材质。需要明确的一点就是，材质是和现实生活中的对象属性相结合的。
3、灯光的创建
3D灯光的创建前，我们首先了解场景环境是什么类型的，了解场景环境类型我们才能够真实模拟现实场景。一般场景灯光通常可以分为三种类型：自然光、人工光以及自然光和人工光相结合的光。场景中的灯光作用不仅仅是为了照亮场景中的问题，它还可以反映场景的基调和气氛，这对于整个图像外观是至关重要的。晴空万里和乌云密布在表达气氛和场景基调时就会是完全两种的概念。另外，灯光还有助于在场景中表达一种情感，换句话说就是可以引导观众的视线，从而为场景提供了更大的深度，展现更加丰富的层次。
通常情况下，我们在为场景创建灯光首先是主光源的创建。这里要明白的一点就是主光源不一定只是一个光源，但是它一定是照明的主要光源，它的创建为场景起到初步的灯光效果。场景只单一的依靠主光源来烘托场景，往往结果单调枯燥，这就需要补充光来丰富场景效果。
补充光我们在3D灯光创建是通常用于填充场景的暗部和陰影区域，补充光用来模拟场景中由于环境光线漫射和反射造成的光照效果，补充光可以为场景提供景深和真实效果。
背景光通常作为区分场景物体与背景来使用的，通过照亮物体边缘，在物体背部形成较小的反射区域，将目标物体从背景中分离出来。
4、动画设置
前面我们已经知道，计算机动画是使用关键帧进行动画的控制。3D动画制作最终要完成的是动画的产品，我们前面工作完成只是形成的是静态的，而要向动画转变就需要对场景和场景中的物体进行关键帧的设置，即设定动画主要画面（一般是动画中动作或场景变化较大的那一瞬间）为关键帧，而关键帧之间的过渡由计算机来完成，这个过程称为插值。三维软件大都将动画信息以动画曲线表示。动画曲线的横轴是时间（帧），竖轴是动画值，可以从动画曲线上看出动画设置的快慢急缓、上下跳跃。
计算机三维动画 篇4
关键词：高职,三维动画,改革
0 引言
三维动画作为一个新兴行业,由于其人才需求量大,发展前景广阔,而受到了诸多高职院校的青睐,三维动画课程如雨后春笋般的涌现于多数高职院校。但受师资、条件、资金等诸多因素的影响,高职院校三维动画课程的开设在质量和效果方面呈现出了参差不齐的状态,直接影响着高职学生状况,因此有必要针对目前高职院校三维动画教学现状,提出针对性的改革策略。
1 高职院校三维动画课程教学问题分析
根据笔者的调查研究,高职院校三维动画课程教学主要存在以下几个方面的问题:
第一,教学内容单一。目前高职院校计算机三维动画课程教学多以各种三维制作软件基本命令、菜单讲解为主,以简单实例操作为辅,忽略了三维动画制作中角色表演、运动规律、时间把握、节奏掌控等要素应用的重要性。以3DS MAX为例,按学习顺序可划分为软件基本操作、基本模型创建、多边形建模等内容。每个部分单独讲解,且没有设置与企业实际所需的场景设计、角色动画、动作设定、影视特效等专题内容,导致学生无法将动画理论知识融入于软件实际操作。
第二,教学模式落后。目前高职院校三维动画课程教学主要采用两种模式:一是教师多媒体理论知识课堂讲解与学生机房实践练习依次进行的模式;二是理论教学与实践练习在机房同步进行的模式。虽说后者解决了前者无法实现的教师演示与学生练习连续性问题,但容易导致学生完全机械式模仿教师操作,缺失了自己理解和思考。
第三,教学考核偏失。在高职院校三维动画课程教学考核上,考核的重点趋向于学生软件实际操作应用能力的考察,考核的方式一般采取课程结束后提交电子文件。部分学生可从网络上下载一个与考核内容相符的电子文件稍作修改后蒙混过关,考核的严谨性和公正性受到了冲击。
2 高职院校三维动画课程教学改革分析
2.1 动态化的教学内容
首先,编写教学材料。为了提高高职学生就业能力,必须编制出适用于当前三维动画企业人才需求的三维动画课程教材。高职院校教师应联合三维动画企业一线技术骨干基于项目教学法共同组织编写高职三维动画教学课程改革教材。因为一线教师深知学生能够掌握何种程度的三维动画知识,而企业技术骨干又清楚企业需要具备哪些三维动画制作技术的人才。按照此方法设置高职三维动画课程内容,学生可以掌握与企业接轨的三维动画制作流程及制作技能。
其次,整合教学模块。由于过去三维动画课程教学内容以单一的软件操作为主线,忽视学生创造性思维的培养及与实际的密切联系。因此,需要整合课程教学模块,强调其应用性和实践性。根据笔者的教学经验和对相关企业的调研,建议根据三维动画制作流程,将教学内容分为若干个教学模块,例如分为策划、建模、材质、灯光、动画、后期等模块。而且,每个模块还要进行专题教学,例如将建模再分解为角色建模、场景建模、建筑建模等模块,动画部分可分为影视动画、角色动画、广告动画等,这些教学模块可由多门课程组合完成,也可在三维动画制作综合课程中按模块分解进行教学。教师在实施分模块教学时,要根据不同模块设置教学实例和学习项目,将软件的应用学习融入实例的讲解中,强调学以致用,然后布置与之相关的学习项目。力求以项目作为驱动,让学生在完成具体的项目中掌握学习内容。
最后,补充学习资源。设计教育培养的是创意与设计并重的人才,这就需要在三维动画教学中增强学生对设计作品形态的理解和表达能力。因此,教师应建立经典设计作品鉴赏及练习文件素材库,为学生提供资源平台,给学生呈现大量的经典范例的教学动画演示文件,以补充教学内容。
2.2 多元化的教学模式
根据笔者的教学经验和对三维动画企业的调研,建议三维动画教学实施基于项目教学法的“工作室制”及“校企联合”教学模式。引入企业项目进行教学,可使学生实际工作中同步完成了软件应用的学习,为今后就业打下良好基础。
2.2.1 工作室制教学模式
为了培养适应市场需求的三维动画制作人才,在教学中就要营造一个与市场紧密联系的实践教学氛围,使学生在实践中塑造设计理念、培养创新思维。因此,实施基于工作室制的实践教学模式是高职院校三维动画教学的有效途径。
所谓工作室制模式就是实行“以市场为中心,以学生为主体”的教学方式。“工作室制”依托项目实践,根据三维动画人才培养目标和学生特点,分为基础实践教学、课题实践教学和综合实践教学三个阶段,形成层次分明、前后衔接的实践教学模式[1]。由于学生参与项目制作,拥有了更多提升创新思维的空间,强化学生的实践技能和社会工作岗位竞争力。
当然,这种基于工作室制的项目教学对教师提出了更高的要求,需要其做到以下几点:一是要求教师具有责任心和创新意识。教学启动前,教师应提前到动画企业考察,与企业项目负责人员讨论教学与项目的衔接问题,合理定位项目教学培养目标和方案。二是要求教师具有“双师”素质。在工作室制项目教学中,对教师的理论知识和职业技能均提出较高的要求,教师既能深入浅出地讲解理论知识,又了解动画企业的工作流程和专业技能。三是要求教师具有统筹兼顾的能力。工作室制项目教学对教师的综合能力是一大考验,既要合理设置教学内容,科学策划项目进度,还要面对学生和企业,统筹调度整套项目教学方案。
2.2.2 校企合作教学模式
三维动画课程兼具职业性、实践性、操作性等多种特点,加强校企融合是必然所趋。高职院校开展校企合作,主要有两个方面,一是到企业中去,二是让企业进来。教师到企业中去了解实际三维动画项目开发的各个环节,引入或改编实际项目,有针对性地开展教学。通过与一些有条件的三维动画企业进行校企合作,将人才培养目标立足于职业目标,着眼于提高学生的综合实战能力,使教师教和学生学在项目实施中同步完成。
2.3 科学化的教学考核
三维动画课程教学考核的目的是验证学生的学习效果,并对教学起到评价的作用。但由于以提交电子作品的考核形式往往不能客观、全面的检验学生的三维动画知识、技能掌握情况,所以应从以下两个方面进行改革:
首先,考核内容改革。考核内容除最终电子作品外,还应有设计作品报告书,报告书包括计算机三维动画设计作品的制作过程、设计构思以及制作中涉及到的相关理论知识的阐述,它将作为主要评价学生学习效果的内容。另外,实训练习也应计入三维动画课程考核中,并要求学生自己评价作品,以提高他们对于作品品质的认知度。
其次,考核方式改革。高职院校三维动画考核应改变期考性质的考核方式,即摒弃以期末考核为主和大作业考核为主的考核模式,采取过程性考核方式。过程性考核,即对学生的学习过程进行多方位、多形式、分阶段的考核,监督和评价侧重于学生认知和综合应用能力形成过程,它能消除学生作弊的可能,科学测评学生学习效果。将该课程按知识点分成相应的模块,每个模块都进行考核,即分阶段考核。例如将动画制作课程分为8个模块进行考核,期评成绩为8个模块的平均成绩,根据笔者的简要归纳,得出如表1所示的过程性考核要求[2]。
3 结语
由于高职院校计算机三维动画课程教学还处于一个不断总结、探索的过程之中,不可避免会出现诸多问题,文章结合笔者实际认识,提出针对性的改革策略,而在具体的三维动画教学实践中,还需要结合学校实际和学生特点,对接市场,联系企业,培养出符合三维动画行业发展需求的专业性人才。
参考文献
[1]刘锡冬.高职三维动画课程教学改革的探索[J].山东商业职业技术学院学报,2011,11(2).
计算机三维动画 篇5
目前生物组织三维重建不仅有了许多先进的技术设备,重建的理论和方法有了创新,而且得到了功能强大的计算机软件技术支持.但是在病理组织学研究中,对较大块生物组织的连续切片显微结构计算机三维重建,仍是目前既经济又方便实用的方法.由于结合了特殊染色技术如免疫组织化学等染色方法,在结构与功能联系的`研究中已取得了新的进展.
作 者：陆建波 肖家诚 作者单位：陆建波(云南省第二人民医院病理科,云南,昆明,650021)
肖家诚(上海第二医科大学瑞金医院病理科,上海,25)
刊 名：国外医学（生理、病理科学与临床分册） ISTIC英文刊名：FOREIGN MEDICAL SCIENCES(SECTION OF PATHOPHYSIOLOGY AND CLINICAL MEDICINE) 年，卷(期)： 22(3) 分类号：B36 R361 关键词：组织病理学 三维重建 计算机 连续切片
计算机三维动画 篇6
摘 要：在医学影像技术的近红外层析成像方法中，获取人体结构轮廓几何参数的精确性直接决定了人体内病变组织探测的精度。基于此，文章利用计算机视觉技术，采用线结构光投影法获取不同视图的三维点云数据，并在此基础上提出一种三维点云的拼接方法，为近红外扩散光层析成像技术的进一步深入研究奠定基础。实验验证，该方法可以准确的对目标物体进行替代，提高了系统拼合的精度，避免了传统标识方法难以识别标识物及在被测物体表面粘贴标识物引起的误差。
关键词：计算机视觉；线结构光；点激光标识点；三维拼接
中图分类号：TP391
医学影像技术在社会医疗中占有重要位置，它为医生正确诊断病情提供了可靠的依据，其中扩散光成像技术中的基于近红外的扩散光层析成像（NIR-DOT）是一种无损伤生物体检测方法。近些年来该技术越来越多的应用于脑功能成像、乳腺癌检测[1]等科研领域。在NIR-DOT的技术方案中，构建所研究生物体外部轮廓的几何模型是需要解决的关键问题，该环节对研究生物体内部包含异质体的探测精度有着较为直接的影响[2]。
目前，随着科学技术的飞速发展，结构光三维测量技术日趋成熟，但由于其需要高精度的机械驱动装置，从而使得成本大为提高，对于普及和应用带来一定的障碍。本文针对上述问题开展了利用线结构光进行三维测量方法的研究，利用不规则凸体模拟人体生物组织进行三维重建。在本文的方法中，被测物体置于固定的工作平台上，垂直标定板、激光器和摄像机均放置于旋转台上，在利用步进电机带动线激光器完成某一视角的扫描后，将旋转台转动一定角度继续进行另一视角的扫描[3]，实验装置如图1所示。在实验中，首先利用线激光器向被测物体投射结构光，利用摄像机采集经被测物体高度调制后发生畸变的光条，对该光条图像进行预处理、阈值分割、条纹细化后，利用摄像机标定与结构光平面标定技术及各坐标系之间的变换关系得到不规则凸体表面的三维点云数据[4]，由于该方法每次只能获得单一视角的点云数据，且不同位置得到的点云视图所处的坐标系均是相对于由所在扫描视点定义的一个坐标系而言，故在不同视角检测到的即使是物体上的同一点，其坐标值也会因为坐标系的不同而不同。因此，必须将各视角采集到的点云视图进行必要的坐标转换使其放置于同一坐标系中，该技术即称为三维视图拼接[6]。
1 点激光标识点拼接的基本思想
三维重建的过程主要包括图像采集、点云视图计算、三维视图拼接，视图整合等环节。该过程中，三维视图拼接作为其中的关键环节，主要通过寻找两视图对应点之间的关系完成视图间的转换，而此环节对应点选取的准确与否直接影响着3D测量系统的整体精度 [5]。基于此，本文提出将点激光作为标识物的方案，根据在空间中物体存在六个自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的原則，实验选择至少六束点激光按特定顺序依次投射至被测物体，在采集到调制后的激光图像及图像处理后，利用摄像头、垂直标定板、线结构光平面间的几何坐标关系计算获得六个激光标识点在各视角的三维坐标，从而精确的获取两幅相邻视图的对应点信息。以某单一的激光点为例，在相邻两视角下得到的调制图像如图2所示。
在相邻视图标识点图像的获取中，每束点激光应投射于相邻两视图的重叠区域，此外需保证所有投射激光点不位于同一直线上。此环节可根据标识点的空间几何不变性，对具有较大误差的标识点进行删除。假设在两相邻视角下得到标识点集O和P。
分别对O中每个点计算该点与任意其他两点构成的法向量，将获得的两组平面法向量进行依次比较。因为在不同视角的标识点间其相互位置并未发生改变，故任意三个标识点所构成平面的法向量并不会由于视角的改变而有所变化。然而在实际的三维点云获取过程中，测量系统获得的点云坐标信息无法避免存在误差。基于此，本文提出如下准则：
（1）设定阈值δ（δ的值依三维测量系统本身的精度而定），如果两组对应向量间夹角不大于δ，则认为两个向量具有相同的方向。
（2）对相邻视角下的同一标识点，其与该视角下任意其他两标识点间平面法向量有若干个至少是相等的，若相等向量的数目超过设定值N（N视标识点在重叠区域的数量情况而定），那么可以认为该相邻视角下的标识点是对应标识点对。
2 坐标系转换参数
三维视图拼接的核心是将处于多个不同坐标系中的三维点云转换到同一坐标系中，即对不同坐标系间的旋转矩阵R和平移向量T进行获取。由于在相邻两视角下获得的点云视图本身具备刚体的特性，因此两视图重叠区的对应标识点对即可分别代表其所在点云视图的坐标系。故实现两视图间的转换仅需确定两视图标识点对间的转换关系即可。
假设两个视角下的对应标识点对P和O：
式中的Pi和Oi为3×1的向量，n为相邻视图重叠区域对应标识点对的个数，在此应确定 和 使得下列目标函数具有最小值：
在旋转矩阵和平移向量的计算中，由于考虑到四元数法在转换速度方面效率较高，本文采用单位四元数法对R和T进行求取，首先设旋转变换向量为单位四元数qR=[q0，q1，q2，q3]T，其中q0≥0并且q20+q21+q22+q23=1，可得3×3旋转矩阵R（qR），设平移向量为qT=[q4q5q6] T，即可获得完整的坐标变换向量q=[qR丨qT]。公式（3）可转化为：
算法思路如下：
1）计算点集P和O的重心μp，μo.
2）构造P和O的协方差矩阵.
3）利用2中结果构造4×4的对称矩阵：
式中I3是3×3的单位矩阵， 是矩阵 的迹，△=[α23α31α12] T，△T为△的转置， ；
（1）计算 的特征向量和特征值，最优
的旋转向量即为最大特征值所对应的特征向量：qR=[q0，q1，q2，q3]T，利用旋转矩阵与单位四元数之间的变换关系得到R（qR）：
（2）在得到旋转矩阵R（qR）后，即计算最优平移
向量 ： 。获得R和qT之后，对于点集P中的任意一点Pi，都可以得到Pi转换到点集o坐标系下的Pi'。
3 实验结果与分析
在实验前，首先对该三维测量系统进行标定测试，以确定整个系统的精度，测试实验选取长51mm，宽27mm，高94mm的长方体盒作为被测模型，最终得到的实际测量数据为：
长：51.6mm 宽：27.3mm 高：95.1mm
从实际的测量数据可以看出，该3D扫描系统可以比较精确的还原被测物体的3D模型，本次测试系统的最大误差为1.17%。
在另一实验中，将小卫雕像作为目标物体。实验中步进电机带动线激光器进行步进角为1.8度的单视角扫描，单次扫描完成后，将旋转台逆时针转动30度，进行下一个视角的扫描，扫描时物距为30cm，光学镜头有效焦距为3.6mm。为避免外界光线对实验造成的干扰，整个实验在暗室中进行。其中采集到相邻位置的两幅视图如图3所示。
第一幅视图由6942个三维点构成，第二幅视图由9882个点构成。本实验共采用了8个激光点作为标识点，经过图像处理、有效点提取及坐标转换后。得到两视图拼合后的点云图像如图4所示。
同理，将全部点云视图中的相邻视图进行两两拼合后放置于同一坐标系中处理后，最终得到完整的3D模型点云视图如图5所示，从图中可以看出，拼接后的点云模型完整、清晰的反映出了物体的三维轮廓信息，其尺寸也可以清楚的获得。
4 结束语
本文对结构光三维扫描系统的工作过程进行了分析，设计出完整的三维测量系统并提出一种三维视图拼接方法。该方法利用激光标识点对点视图进行配准，通过提取和匹配标示点将全部视图变换于同一坐标系中。相比传统配准方法，该方法不需在目标物体上粘贴标识点或固定球，故不存在物体三维数据丢失问题。此外，由于该方法标识点个数少，也降低了数据处理、特征匹配的复杂度。从实验结果可以看出，该方法操作简单且能达到较高的精度，在不需要大规模硬件投入的条件下，解决了结构光三维扫描无法获取被测物体全方位形状信息问题。
参考文献：
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作者簡介：常文慧（1985.10-），女，河北衡水人，硕士，助教，研究方向：机器视觉、计算机测量仿真。
传统动画与计算机动画技术探讨 篇7
1.1 中国传统动画介绍
中国的传统动画具有显著的风格与独特之处, 其特点主要分为三点。
第一, 动画内容积极向上。中国的传统动画着重突出了中国文化中优良品质, 剔除了血腥暴力的部分, 更多的是搞笑类因素。
第二, 表现形式丰富多样。中国历史文化悠久造就了中国传统文化全面发展的趋势。在中国的水墨动画中, 不同的画风则会在不同的动画中表现出不同的动画风格, 而不同的表现手法也会对动画风格造成影响。
第三, 民族绘画传统。各种各样的民间艺术为中国传统动画的制作提供了丰富的素材。对优秀传统文化的借鉴和对本土现实生活的提纯, 使中国的动画片呈现地道的中国风貌在国际上影响甚大, 形成中国风的地道风格[1]。
中国传统动画的特点在动画的设计制作上表现突出, 如:大家耳熟能详的优秀作品《大闹天宫》便是借鉴了中国古代寺庙中的观壁画, 《三个和尚》体现了中国的戏曲风格, 而《山水情》是国画中写意花鸟与山水的延伸。中国传统动画中的各类神怪也具有鲜明的中国特色。如孙悟空手持金箍棒、葫芦娃中的顺风耳与千里眼、哪咤的风火轮等都具有中国特色, 是中国式的动画。
1.2 国外传统动画介绍
东映动画制作公司的一些经典类作品都属于传统动画。宫崎骏、大麦克强等漫画家的一些作品是属于日本的传统动画。日本传统动画具有吸引人的剧情, 优良的人设场景与后期技术, 并造就了一批经典传统文化作品。国外传统动画的故事发展情节引人入胜, 人物性格特点鲜明, 通过优质的后期制作与完美的配乐能够更好地表达出作者的想法与精神。
2 传统动画与计算机动画之间的比较
2.1 传统动画与计算机动画技术之间的不同
传统动画的制作过程是:设计故事情节, 设计具体场景和演员动作, 设计语音踪迹, 设计关键动画帧, 中间画制作, 复制到色片上, 涂色、检查和编辑[2]。电视电影制作是传统动画的主要应用领域, 是政府相关管理部门的交流工具与科研手段。
计算机动画技术在制作动画时能够将动画制作的整体效率进一步提升并大幅度地降低制作成本。数字化的输入编辑能够帮助生成关键画或是制作复杂图形帮助动画画面更快生成。计算机的涂色系统能够使具有色彩变化的动画画面更好生成, 在动画的后期制作过程中, 可以运用计算机动画技术进行辅助性编辑并添加音效。
计算机动画技术是传统动画制作技巧的一个升华。动画师无论具有多么高超的能力也很难将三维物体的运动过程真实地重现, 而计算机技术可以做到。
2.2 计算机技术实现传统动画原理
时间间隔控制。一个物体的运动速度在动画中的表现形式为两个画面帧之间的间隔。画面帧的间隔还能够表现出动画人物的情感。将预备动作与动作自身以及其反馈之间时间上的比例进行合理分配则能够科学地控制时间间隔。动画人物的动作设计部分主要有:预备、主题以及后续动作。预备动作以及后续动作都是为了帮助更好地表现主题动作特点。
慢进慢出。在动画制作的早期阶段, 主题动作的表现是依靠慢进慢出的手法表现的。在计算机动画技术应用中, 中间画会使用插值的样条曲线。在局部进行调整, 使整个曲线实现动画中想要完成的效果, 必要的时候还会对曲线加上图形编辑。
3 计算机动画技术的优势
3.1 保存形式与制作范围的扩大
计算机动画技术能够实现媒介的无损保存及复制。利用数字系统科研毫不失真地对图像进行无损保存和复制再生。曾经的磁带或唱片等会因为时间而发生损害, 而计算机动画技术则不会发生这种情况[3]。
计算机动画技术的应用将动画制作范围进一步扩大。计算机动画技术能够实现三维物体的真实设计, 并将真实场景通过人为方式进行再现。计算机技术现在不仅仅应用于动画领域, 还在广告方面得到普及应用。
3.2 较高的真实度
计算机动画技术的日益成熟, 促使其创建的动画场景具有较高的真实度, 甚至对于人们在真实度方面的认知造成了一定影响。现如今人们对于真实度的含义理解已发生了一定的变化。计算机动画技术对于真实场景的充分再现以及动画画面与真实场景的对比, 促使人们更加关注自然风景与建筑, 更好地感受世界中的美。计算机动画技术的应用大大提高了动画制作的整体效率, 并实现了资源配置的优化。在效率提高、成本降低的前提下, 制作出了更加优良的动画作品。
4 结语
计算机动画技术在创造出一种视觉交流的同时, 激发了人们对动画行业的兴趣与关注, 有利于动画产业的发展。现如今, 动画产业已成为国外许多发达国家的重要产业之一, 因此, 动画产业在经济发展中具有重要的地位。动画产业先进技术的应用有利于其产业的发展, 从而促使经济得到良好发展。传统动画与计算机动画技术之间存在着差异, 计算机动画技术具有一定的优势, 可以说计算机动画技术是传统动画的延伸, 帮助传统动画实现之前无法完成的画面, 对动画产业的发展具有推动作用。
参考文献
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计算机三维动画 篇8
1 计算机虚拟仿真技术概述
1.1 虚拟仿真技术的定义
虚拟仿真技术的定义可以从狭义和广义两个方面来理解和分析, 狭义的虚拟仿真技术主要指的是伴随计算机技术和网络技术发展起来的一种试验研究类技术, 利用该技术可以实现对虚拟空间的全面构建。而广义的虚拟仿真技术则始终被应用于人类认识世界、探索自然的过程中, 尤其是在计算机技术和网络技术不断发展的今天, 虚拟仿真技术自成体系, 以模拟器和简单的数学模型为实体, 在虚拟环境中将客观世界的真实特征充分体现出来。
1.2 虚拟仿真技术的特点
虚拟仿真技术的特点归纳起来大致有4个方面。 (1) 沉浸性。虚拟仿真系统可以为使用者提供视觉、听觉、触觉、嗅觉以及运动感觉等多种感知, 让使用者可以在虚拟的环境中获得身临其境之感。 (2) 交互性。这里所说的交互性主要是人与环境之间产生的互动, 在虚拟系统中, 使用者可以通过某些行为控制虚拟环境中的某个元素, 与此同时, 环境中相对应的元素会做出与控制行为相应的改变, 比如说, 在发射导弹时, 使用者按下发射按钮之后, 虚拟环境中就会出现导弹发射的画面, 导弹触碰到目标产生爆炸时, 也会出现火光和碎片。 (3) 虚幻性。虚拟系统中所构建的环境都是人利用计算机技术模拟出来的, 模拟出来的环境有可能是过去真实存在过的, 有可能是未来即将发生的, 也有可能是不会发生的。所以, 虚拟系统并不是真实的, 具有一定的虚幻性。 (4) 逼真性。逼真性也是虚拟仿真技术的一个主要特点, 这一特点具体表现在两个方面:首先, 虚拟环境中所构建的环境可以给人十分逼真的感觉, 就如同真实世界一样;其次, 在人操纵虚拟环境时, 环境会根据控制行为做出相应的变化, 能够让人有身临其境之感。
2 三维虚拟技术应用原理
三维虚拟技术也被称为虚拟仿真技术, 该技术主要依赖于计算机技术, 并在此基础上借助其他设备在虚拟环境中与其中的相关因素进行相互作用和相互影响, 以此来获得类似于真实的体验与感受。
2.1 基于三维图形的实时显示技术
目前, 三维图形显示技术已相对来说比较成熟, 当前的应用关键就是如何实现“实时”显示。一般来说, 为了确保能在最短时间内生成三维几何图形, 图形的刷新频率就不能低于15帧图像/秒, 这就要求画面的纹理、阴影以及照明度都要符合要求。所以, 要采取科学有效的方法降低场景复杂度。目前比较常用的两种方法, 一是场景分块。这种方法主要是将一个复杂的场景划分为多个模块, 当显示某一场景时, 其他场景则处于不可见状态。这样一来, 就可以降低场景复杂度。另一种是可见消隐。这种方法主要是指系统只显示用户能看见的场景, 与分块方法不同, 这种方法主要从用户的视点出发, 通过可见面片与不可见面片的有效转换, 向用户传递不同的场景, 以此来达到降低场景复杂度的效果。需要注意的是, 可见消隐需要尽可能减少参与绘制的多边形数目, 可以采用层次Z-buffer算法和改进过后的Wrnock算法来实现。
2.2 虚拟仿真中的交互技术
交互技术主要是在虚拟系统中, 用户通过操作界面执行任务的一种手段, 用户通过控制行为来完成虚拟环境中各项因素的改变。目前, 虚拟仿真中的交互技术大致分为三种类型, 即直接用户交互技术、物理控制技术和虚拟控制技术。其中, 直接用户交互技术主要是指将用户现实中的动作直接映射到虚拟环境中, 这种方式的优点在于可以将虚拟环境直观展示出来, 具有很强的灵活性。物理控制技术则主要依赖于一些操作设备, 例如鼠标、键盘等, 通过对这些设备的操作完成与虚拟环境的交互。这种方法可以大幅度增加用户在虚拟环境中的存在感, 但灵活性方面却无法与直接用户交互技术相比。而虚拟控制技术则主要是定义一些虚拟物和虚拟场景交互, 例如, 定义虚拟人漫游虚拟场景。
2.3 三维虚拟仿真系统的建立
三维虚拟仿真系统的建立是一项全面而又系统的工作, 系统大致可分为两个部分, 即三维视景数据库的建立和三维视景管理系统的开发。
2.3.1 三维视景数据库的建立
在构建虚拟环境时, 为了能够保证交互性和实时三维性能之间的逻辑关系保持稳定, 同时保证环境中的各项要素能够对控制行为快速响应, 设计人员构建模型, 应采用实时三维视景数据库建模和优化工具平台相结合的方式。初期的建模过程可采用普通建模工具来完成, 然后在此基础上利用三维视景数据库描述复杂的场景, 这一阶段可以采用漫游路径建立、LOD设置以及三维模型数据层次化存储等技术。
2.3.2 三维视景管理系统的开发
这一部分的工作主要包括两方面内容, 首先是利用底层三维图形开发库, 目前比较常用的有Direct X和Open GL两种。这两种开发库的应用需要使用者充分了解与掌握三维变换、三维坐标以及光照、视点等原理, 同时要掌握设计编码等工作的操作流程。另一方面内容是利用高层开发平台工具。目前比较常用的有World Tool Kit、X-IG、VEGA和Open GVS。这些开发平台均可以为软件开发者提供高级的API, 不仅可以大幅度减少工作量, 而且性能好, 可以充分满足软件开发者的需求。
3 计算机虚拟仿真技术在三维动画制作中的应用
计算机虚拟仿真技术中包含的技术很多, 比如, 图形设计技术、虚拟现实模拟仿真技术以及多媒体交互式设计技术等, 这些技术在三维动画制作中都发挥着不可替代的作用。只有上述几项技术有效结合起来, 才能够获取最佳的三维动画效果, 实现现实与虚拟场景的制作。
3.1 三维动画建模
三维动画建模是三维动画制作的基础, 也是动画制作的第一个步骤。此阶段的动画制作主要包括两个方面的内容, 即动画场景模型制作和动画人物模型制作。动画建模中所采用的技术主要以虚拟现实模拟仿真技术为主, 与传统模拟技术相比, 虚拟现实模拟仿真技术在实际应用过程中加入了更多的动画人物模仿和人机交互, 以此来更好地将动画人物形象化、灵活化。在具体制作设计中, 设计人员除了需要搜集整理动画人物和场景的相关素材外, 还要做好对相关CAD图纸以及平面影像资料数据的全面分析。如果动画场景模型的制作涉及的内容与建筑物和景观有关, 动画制作人员还需要搜集一些与之相关的航拍图片资料, 通过真实的图片数据来合理确定虚拟场景中的各项元素, 以此来为虚拟现实模拟仿真技术的有效应用提供更多资料, 同时也能够进一步提升三维动画的制作效果。然而就目前虚拟现实模拟仿真技术的应用情况来看, 由于受到计算机硬件的限制, 动画人物和场景的构建需要耗费更多时间, 整个动画建模的周期较长。所以, 提高虚拟现实模拟仿真技术与计算机硬件的匹配程度成为了日后技术开发人员的一项重点工作。
3.2 计算机虚拟仿真技术在三维动画中的应用
随着近几年三维动画应用范围的不断扩大, 计算机虚拟仿真技术作为三维动画制作的一项重要技术被给予了高度重视。就目前计算机虚拟仿真技术的应用来看, 已覆盖了航空航天行业、建筑工程行业以及军事领域。利用计算机虚拟仿真技术制作三维动画, 可以将未来发生的场景在虚拟环境中进行构建, 并找出有可能存在的问题然后制定相应的解决措施, 对各个领域的发展都有推动作用。
计算机虚拟仿真技术在三维动画中的应用主要是将互联网技术、计算机技术和交互设计三者进行有效融合, 通过构建虚拟环境为人们认知世界、探索世界提供方法, 对现代社会政治经济和文化的发展具有重要影响, 尤其是计算机虚拟仿真技术在三维动画制作中的应用具有重大的现实意义, 计算机虚拟仿真技术在三维动画制作中的应用有利于人们更好理解动画作品和解读现实中的场景, 同时三维动画制作中对还原古代和展望未来具有重要作用。
4 结语
综上所述, 随着三维动画制作的飞速发展, 计算机虚拟仿真技术在该领域的应用必然会得到高度重视。从本文的分析能够看出, 将虚拟仿真技术应用到三维动画制作中, 不仅可以将抽象的事物具体化、清晰化, 而且还能够使动画中的场景和人物角色更加逼真, 提高了动画作品的生动性和视觉冲击感。在未来的时间里, 随着三维动画应用范围的不断扩大, 计算机虚拟仿真技术的优化与完善必然非常重要。只有不断改进虚拟仿真技术, 才能够制作出更好的三维动画, 更好地将其作用发挥出来。
参考文献
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计算机动画技术发展研究 篇9
计算机动画相比较传统的动画, 主要有两个部分组成:二维动画以及三维动画。在先进科技的基础上, 增添了更多的动态的效果。它成功地拓展了计算机图形学的运用, 将多门学科完美的结合在一起, 例如:数学、物理、计算机科学等。三维技术作为二维技术的延伸, 既降低了生产的成本, 而且它的视觉效果远远好于二维, 将计算机技术上升了很大的一个高度。计算机动画可以通过模拟摄像功能来完成动画的投放。而且现在计算机动画技术已经成功运用于指挥调度、医疗诊断、商品广告、教育、仿真模拟、电影制作多个方面。以艺术体操为例, 艺术体操的可谓是形式多种多样, 主要是用来编排比较自由的动作。一改传统的编排模式, 通过计算机完成图像处理以及文件编排, 把单个的动作进行系统的编排, 然后在显示屏上呈现出编排的效果。这样增添可视性以及趣味性, 延伸了观众的感官和心理需求, 节省了时间和成本。总而言之, 计算机动画技术必将会长生巨大的经济效益以及社会效益。
1 国内三维与国外三维的技术的对比
计算机动画技术的发展可以说是翻天覆地的。现我们将三维技术做相关的简述。国内计算机三维技术也就是利用三维参数以及一些三维动画技术的制作软件以及工作站的结合进行三维动画建模。从几何属性考虑, 通常运用三角面片、细分曲线、NURBS曲面等一些数学方法。它不单单保证了动画立体感, 而且它可以精确的计算出画质的减速、加速以及匀速方面的动态变化。在很大程度上保持了原有手工特点和中国观众比较传统的观看习惯。例如ALIAS三维动画技术软件便是比较好的软件之一。而国外的三维技术, 拿好莱坞为例。其在高科技软件基础上, 还特别注重把电影艺术的实际场景和高科技相结合, 被动画制作业赞称为高科技中的魔术, 在世界上是首屈一指的。近几年还产生了纯三维动画技术, 但其在动画效果方面还不是很成熟, 仍需要动画制作人员投注大量的精力。相比之下, 国内的动画制作还有很大赶超空间, 计算机动画技术开发仍需要再接再厉, 以便树立中国在国际上的地位。
2 计算机动画设置方法
科学节目最吸引观众的地方在于它能够以很好的视觉效果将富有震撼力的微观以及宏观的东西反映出来。计算机动画设置方法主要包含以下几个内容:
2.1.以粒子为基础的动画
它主要是对物体存在的客观的自然规律进行模拟产生的。采用的最小元素是微观粒子, 通过这些富有生命周期的粒子来表现一系列不规则的运动物体的动态特性表现得淋漓尽致。
2.2 变形动画
此处所指的变形是进行点在空间位置的重新分配。物体并没有发生变化, 而是改变了位置。广泛使用的方法有: (1) 参数曲线法通过改变基本函数式来处理变化多端的物体, 弊端是会出现走样问题。 (2) 多边形法同样会出现走样问题。 (3) FFD法是通过对无题所在的空间进行直接的变形, 但是这个方法很麻烦。 (4) 元球变形法是一种简单的约束变形法, 通过改变半径和偏移量来进行变性。相比前三种, 达到的效果最优。
2.3 计算机关键帧动画
关键帧即为在动画制作的工程中一些具有关键性的画面。通常在3DMAX中, 在0帧时刻按下动画开始按钮, 随后把滑块拉到预先设定的位置。与此同时, 把物体进行移动, 然后就会出现3DMAX自动建立的关键帧。然后再进行播放时就可以看到物体从开始到末未结束的过程。
2.4 计算机动画的输出以及合成
通常在我们制作节目时, 主要包含两个方面的应用:一个是实际拍摄镜像和三维动画的结合, 另一个是不需要进行合成技术的, 比较简单, 完全的利用动画软件制成。前者在制作过程中要看实景拍摄画面是否与动画元素相适应, 例如颜色的搭配、运动是否相互融合等等。在动画输出时, 可以选择硬盘输出、胶卷输出等。
2.5 过程动画技术
通常情况下, 动画制作者往往喜欢用一个简单的过程来面熟物体的动态运动, 即所谓的过程动画。通过物体运动的一定规律或规则建立的数学模型及函数去支配运动物体的变化是最为容易理解的过程动画。例如用FOURIER系统制造出用余弦波表示的水在风中的动态变化过程。往往使用关节动画、关键帧技术时建立的数学模型特别复杂, 而且描绘出来的动画很难达到惟妙惟肖, 因此最终无法成功的演绎这一过程。但是过程描述作为一种高级动画技术, 比如:L系统、粒子系统以及过程纹理系统等, 可以很简单的将这个问题解决, 为观众提供很好的视觉效果。
2.6 物体运动过程捕捉技术
过程捕捉技术是电子、光学、计算机图形学等多门学科的组合, 过程捕捉技术简称为MC技术。通常运用这一技术跟踪安装有追踪器的地方, 然后利用计算机网络把得到的结果进行处理。动画制作者可以从得到的结果中挑选出有用的数据来驱动二维或者三维模型, 制作出动画效果。接着在通过计算机来控制物体的运动并及时将捕捉到的信息来驱动二维或者三维的动画模型。除此之外, 动画师可以运用第三方的系统检查信息以及模型是否匹配。
3 基于 OPENGL 技术的计算机动画技术
OPENGL技术相对其他技术对速度的要求不高, 而且占用的内存特别少, 所以运用的比较广泛。动画师主要采用OPENGL双缓存技术把屏幕上的像素数据按深度、色彩、模板的分类进行存储, 然后把多个存储的数据进行组合。深度储存指的是像素数据的深度值, 通过得到的深度只可以知道运动物体的距离; 色彩储存主要是指颜色相关的数据信息;模板存储一改传统的点绘图。最终对色彩数据合成便可以得到预期的运动图像进行求解得到平均值。利用这个技术能够得到比较平滑的画面, 调整画面所用的时间, 这样所有的画面就可以有秩序的显现在人们的眼前。如果想要在WINDOWS中合成三维动画, 定时器是不可缺少的一个设备。主要职责是用来进行解决储存问题、定时以及任务的切换等。时间间隔对于OPENGL系统是十分重要的, 时间间隔太小影响画面的刷新甚至会造成信息的丢失, 间隔太多又浪费时间。通常情况下, 动画师会根据画面的复杂程度合理的安排时间间隔。
4 利用模糊 C 均值聚类法处理计算机动画制作过程中出现的误差
为了更好地反映客观事实, 它不需要事先制定一个准则, 随机的把一个的标本分为若干份。该种处理方法包括三个方面:
4.1分类的数据已经给定.
此时, 分类方法又称为LSODATA模糊分析法。主要是通过寻找能够确切表示与C类中心相同的的像素点, 然后确定目标函数。计算得到这个函数极值, 最终得到最合适的聚类。
4.2 分类数据不确定
该种方法主要是通过模糊等价矩阵来对要求不一样的样本进行分类计算的。
4.3 在摄动存在可分析性时, 采用以摄动为基础的模糊分析法
此种犯非法与第二种方法有一定的相似之处。首先把聚类看成一个非线性问题, 通过优化方案获得划分。
5 结束语
现在, 全球处于一个科技高速发展的时代, 计算机动画技术给我们提供了更大的发展空间, 而且其运用的范围也越来越广泛。相信经过不断的努力, 计算机动画软件会不断更新, 计算机动动画技术会越来越先进, 我们可以从动画中欣赏更加美妙的世界。
摘要：本文将国内外计算机动画发挥情况进行了对比, 并介绍了目前计算机动画技术发挥在那的现状。
关键词：计算机动画技术,设置方法,发展,模糊C均值聚类法
参考文献
[1]刘梅.计算机动画技术在教课类节目的应用探索.[J]华中科技大学.2008/11/01
计算机生成剪纸风格动画背景 篇10
中国的动画艺术家在上世纪50年代末就开始尝试制作剪纸风格的动画片,并取得了巨大的成功。随着计算机动画技术的飞速发展,利用计算机生成剪纸动画,可以大大降低剪纸动画的制作成本,提高剪纸动画的制作效率。一些国内外学者都开始对计算机生成剪纸动画产生了浓厚的兴趣,并取得了不少研究成果。近十余年发展迅猛的非真实感绘制和非真实感动画技术为计算机生成剪纸动画带来了希望。
近几年一些学者开始对计算机生成剪纸效果感兴趣。张显权等[1,2,3,4]以手工剪纸动物为对象,分解出构成剪纸的纹样,然后用计算机方法构成动物剪纸纹样库。Liu等[5]通过分析手工经多次对折之后剪出的圆形剪纸图案,再将之分解成若干扇形,然后合成新的对称式的剪纸图案。Li等[6,7,8]构造了一个系统用于生成三维剪纸效果。Xu等[9]使用图像合成来生成剪纸风格的效果。涂传鹏等[10]对手工剪纸中的流水纹样进行分类与建模,在生成流水动画时对各种波纹在时空上进行有机组合,最后生成涟漪、缓流和激流等流畅的剪纸风格流水动画。
关于计算机生成剪纸风格动画背景图,目前相关文献不多。本研究提出一种计算机生成剪纸动画背景图的方法。首先建立了庞大的剪纸图案库,用户可以从中直接导入或通过输入少量参数并进行少量的鼠标和键盘交互来自己创作各种剪纸图案。通过将各类剪纸图案放入不同位置,并按意愿进行简单调控,便可组合出一幅幅完全不一样的剪纸动画背景图。系统中还设置了用户作品库以便用户随时保存自己的作品。
1 建立剪纸图案库
首先建立了剪纸图案库,以便用户直接导入,每个剪纸图案的生成方式都有所不同。手工剪纸作品中的松树如图1所示,松树作为较为典型的一种剪纸图案,下面将介绍它的建模过程。
1.1 树的主干
剪纸图案的建模的核心的算法是样条插值算法。对于树干,首先选取3个初始控制点,分别对应树顶、树底和树的中心。通过插值,可以得到一组控制点,它们就像骨架一样,决定了树干的大致形状。由于松树的主干一般不是绝对竖直的,可对所有控制点的横坐标作少量偏移,得到最终决定树的主干的控制点,如图2所示。
其中,黑色点P1、P2、P3分别为表示树顶、树的中心和树底的控制点,空心点集为经过插值之后的控制点集合,半空心点集为经过偏移后最终的点集合。
有了控制点之后,便可确定树的轮廓。如图3所示,P1、P2、P3、P4为上述经过偏移后最终的点集合中的前4个连续的点。对于(P1、P2、P3…Pn)中的任意一点Pi(i=1,2…n),要获得这样两个点Qi,Qi′,使得
找准所有的点集Qi,Qi′之后,便可对树干进行颜色填充,如图3所示第一个要填充的便是以Q1,Q1′,Q2,Q2′为顶点的矩形,后续依次类推。填充颜色可选用手工剪纸中常用的灰色。对于主干中表示树皮的大量白色区域,由于这些白色区域都类似于矩形,可使用同样的方法,找准表示矩形的4个顶点,使用白色填充之便可实现。
1.2 树枝
直接与主干相连的树枝称为第一代树枝,直接与第一代树枝相连的树枝称为第二代树枝,以此类推。首先生成第一代树枝。
第一代树枝的生成方法与树干类似,但由于树枝的形状类似于衰减波,因此,初始控制点的选择也较为复杂。可用一个较为复杂的表达式来选择初始控制点P1、P2、P3、P4、P5,如图4所示,同样经过插值和偏移,得到最终一组控制点用于控制树枝的形状。最后经过与树干相似的填充方法生成第一代树枝。松树树枝的结构如图4所示。
由于剪纸风格树的树枝一般不会超过第三代,此方法最多生成第三代树枝。第二代和第三代树枝的生成方法将在3.1节中介绍。
1.3 松果
松果的形状较为圆润,因此在进行插值的时候可以多设置一些控制点,来消除锯齿的感觉。如图5所示,首先选取7个初始控制点,分别对其作4次插值,所传入的控制点参数分别为(P1,P6,P5)、(P1,P2,P3)、(P5,P4,P3)、(P2,P7,P4),由此得到4组控制点,将其坐标分别保存在4个数组里,分别对应数组a、b、c、d。
得到了控制点坐标,便可以对图5中灰色区域进行填充来模拟手工剪纸中的松果。现在感兴趣的是数组b中的P2和P3之间的部分控制点坐标、数组c中的P3和P4之间的部分控制点坐标,以及整个数组d,这3个部分便形成了一个多边形,将其合并在一个数组中之后,再进行灰色填充即可。
将松果按照一定的概率和角度嵌入树枝中,每个松果的偏转角与它所连接的树枝的偏转角相关联。如图5所示,
2 剪纸图案位置分布
在手工剪纸作品中,各种剪纸背景图案之间一般只有连接,没有覆盖。因此,计算机模拟手工剪纸时,也要尽量避免剪纸图案之间互相覆盖。系统中加入了相交判断,来尽量减少剪纸图案之间的覆盖问题;如果不幸生成的剪纸背景图仍有极个别覆盖情况,可使用系统中的鼠标调控功能,通过非常简单的鼠标拖拉即可将图案拖拽到合适位置。
2.1 剪纸图案之间的覆盖判断
一幅完整的剪纸背景图包含多种不同的剪纸图案,应该尽量避免它们之间的相交。但直接判断它们的边界是否有相交,计算量过大,为了提高效率,可通过判断剪纸图案所占的大致范围来判断两个剪纸图案是否相交。选择效率最高的一种办法也许是明智之举,把每种剪纸图案的范围看成一个圆。这样大大简化了剪纸图案之间的相交检测。
设剪纸图案Pi和Pj的圆心分别为Oi和Oj,其半径分别为Ri和Rj,若Oi和Oj之间的距离大于Ri+Rj,则可判断出两个圆不相交,且不覆盖。
2.2 剪纸图案之间的覆盖避免
2.1节所讲述的方法中,运算效率是首要考虑因素。考虑到难免会有漏网之鱼,可使用系统附加的鼠标调控功能。用户只需简单地选中剪纸图案并拖动一下鼠标,即可将之拖拽到合适位置。
在2.1节中,剪纸图案的范围被看成一个圆,同样为了提高效率,在鼠标选中图案时,根据剪纸图案的形状,可将之分别看成圆或者多边形。例如由于竹子的特征是细高,可将其范围看成矩形;棕榈树的特征是圆滑,可将其范围看成圆等等。
对于一幅完整的剪纸背景图,用户随时可能希望调整其中某个图案的位置以增加美感,因此,加入手工鼠标调控是必要的,它的好处至少包括3点:
(1) 简单的手工调控,高效率地避免相交;
(2) 随时调整目标图案来增加美感;
(3) 在现有剪纸图案情况下不需重新布置便可生成多幅新的背景图。
3 剪纸图案的细节调控
剪纸图案千变万化,多样性极强。使用计算机手段模拟手工剪纸最大的优势便在于可以随意调整剪纸图案的形状、大小、角度以及其他参数的设置。
3.1 编辑剪纸图案形状
如图7所示,黑色为控制点,每个控制点都可以通过鼠标拖拽实现形状编辑。例如用鼠标选中图7中的点P1和P2之后将其分别拖动到P3和P4所示位置,便生成了一棵经过形状调控后的新的松树,如图8所示。
由图7和图8可以看出,控制点只用于控制第一代树枝的形状,而并不出现在第二代和第三代树枝中。事实上,此系统中,主干和第一代树枝都是在松树生成的时候确定的,不会随着用户对形状的调控而改变;而第二代和第三代树枝以及松果都是随机生成的。这样既简化了用户的操作,又提高了效率。
3.2 调整剪纸图案坐标和大小
在2.2节中讲过,通过鼠标点击选中剪纸图案,可将其拖拽到绘制区内的任何坐标。此功能不仅可以避免覆盖,亦能增加用户创作的美感和灵活性。同时,通过树干高度、宽度、树枝长度、宽度等参数的设定,便可轻易调控所生成剪纸图案的大小。由于部分比较特殊的剪纸树(如迎客松),主干的角度会比较弯曲,因此加入了参数设置,使得用户能容易地调整主干的偏角。
4 动画背景图结果示例
该系统是在Pentium 2.4 GHz CPU,512 MB内存,NVIDIA 5700显卡,Windows XP操作系统下实现的,开发软件为Visual C++.Net 2005。
由此系统所实现的剪纸图如图9～图12所示。通过比较可发现,用户通过此系统可创作出与手工剪纸作品十分相似的剪纸图案,且具有更高的制作效率和更大的灵活性。
5 结束语
本研究提出了如何用较为简单的数学算法模拟手工剪纸动画片中常见的背景图案,并将之组合在一起形成一幅完整的背景图。与手工剪纸相比,该系统的创作具有更高的制作效率和更大的灵活性。用户可以按照意愿随时对设计进行编辑修改,而不需要重新创作一幅新的背景图。用户也可以将自己创作的作品保存在用户作品库中。该系统使得手工剪纸动画中种类繁多、形状复杂的背景图变为只需用户少量交互就可以生成,并具有极大的灵活性,这对于制作剪纸动画片具有很重要的意义。它不仅大大降低了剪纸动画片的制作成本,提高了制作效率,更为中国学派的动画在国际动漫节中重振雄风带来了希望。
接下来可以在现有系统的基础上继续开展如下工作:
(1) 彩色剪纸。为了实现彩色剪纸效果,需要建立相应的渲染模型来对剪纸图案进行渲染。
(2) 创建更为庞大的剪纸动画背景图案库。笔者只对现有的部分手工剪纸动画背景图进行了模拟。今后可对其他不常见的剪纸动画背景图案进行建模,甚至对手工剪纸动画片中未曾出现的剪纸图案进行建模。
参考文献
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[2]许育燕,张森林.纹理映射技术在织物场景仿真系统中的应用[J].机电工程,2008,25(3):103-106.
[3]张显全,于金辉,蒋凌琳.计算机辅助生成剪纸形象[J].计算机辅助设计与图形学学报,2005,17(6):1378-1382.
[4]张显全,于金辉,蒋凌琳.基于纹样的计算机剪纸系统[J].计算机工程,2006,32(11):248-25.
[5]LIU Y X,HAYS J,XU Y Q,et al.Digital Papercutting[C].Computer Graphics Proceedings,Annual ConferenceSeries,ACM SIGGRAPH.Los Angeles:[s.n.],2005.
[6]LI Y,YU J H,SHI J Y.3D paper-cut modeling animation[J].The Journal of Computer Animation and Social A-gent,2007,18(4/5):395-404.
[7]LI Y,YU J H,ZHANG H X.Generating 3D paper-cuttingeffects[J].Lecture Notes in Computer Science,2006,3942:1062-1065.
[8]LI Y,YUJ H,SHI J Y.A3D paper cutting oriented meshtrimming algorithm[J].Journal of Software,2006,17(Supp1):169-175.
[9]XU J,CRAIG K,MI X F.Compute-generated Papercutting[C]//Proceedings of the 15th Pacific Conference on Com-puter Graphics and Applications.Hawaii:[s.n.],2008:343-350.
计算机三维动画 篇11
【关键词】计算机课程 FLASH动画制作 教学设计
FLASH动画制作是计算机课程教学中的重要组成部分之一，也是提升学生计算机综合技能应用的方式。作为一项实践性较强的计算机课程教学内容，对课程教学设计的要求较高。教师需要根据学生的实际学习能力进行教学设计，不断提升计算机课程FLASH动画制作课程教学设计的质量，优化FLASH动画制作课程教学内容，为学生带来全新的FLASH动画制作课堂学习体验。文章将结合计算机课程教学的实际情况进行分析，提出一些相关教学建议，希望能够对学生FLASH动画制作能力的提升产生积极影响。
一、掌握学生基本情况，明确课堂教学目标
传统的计算机FLASH动画制作教学活动中，很多教师存在忽视学生课堂教学主体地位、忽视学生实际技能学习情况的问题，不利于计算机FLASH动画制作课堂教学活动的深入开展[1]。
在新课程背景下，教师需要全面掌握学生的基本情况，具体包含学生的性格特点、兴趣爱好以及技能掌握情况等等。每一位学生都是一个独立的个体，在课堂教学活动中，教师需要尊重学生的个性发展，在尊重学生、理解学生的基础上灵活开展课堂教学活动，进而使计算机FLASH动画制作课堂教学活动更有针对性[2]。
在计算机FLASH动画制作课堂教学活动中，教师需要明确课堂教学的目标。比如教师可以引用三维教学目标，关注学生知识与技能、情感与态度、过程与方法的指导，增强学生对FLASH动画制作技巧的掌握能力，通过多种多样的课堂教学方式，使学生能够感受到FLASH动画制作学习的乐趣，并培养良好的知识素养。
二、创新课程教学方式，注重课堂教学实践
FLASH动画制作课堂教学活动中，教师需要转变传统教学中单一的课堂教学方式，针对学生的性格特点进行教学设计，注重学生综合实践能力的培养，真正满足对计算机FLASH动画制作课堂教学的要求[3]。
例如教师可以通过小组合作教学法，组织学生进行FLASH动画制作知识的自主学习。教师可以将2到4个学生划分为一个小组，学生之间可以通过小组合作的方式，共同协作、共同努力，共同在探索与实践中深入掌握FLASH动画制作技能的相关操作技巧。
在此基础上，教师还可以借助任务驱动教学法，为学生布置自主设计“FLASH动画制作”的任务。学生可以通过自主完成任务或者是合作完成任务等方式，在实践中检验学生的FLASH动画制作技能掌握情况，也能够为学生创造一个良好的实践练习平台，展现学生的主观能动性与创造性，激发学生在课堂活动中的参与兴趣。同时，这种课堂教学方式也能够使教师更加明确学生计算机FLASH动画制作课堂学习中存在的问题与不足之处。
在学生完成任务驱动学习之后，教师还可以组织学生进行作品评选，评选出优秀的作品，学生之间可以进行经验的交流，拓展视野，不断提升计算机FLASH动画制作课堂教学的质量。
三、巧借网络教学资源，拓展课堂教学资源
知识经济时代下，各类现代科学技术融入我们的生活中，对课堂教学活动的深入开展产生了一定的积极影响[4]。各类微课教学方式、MOOC慕课教学方式等，丰富了课堂教学的内容，创新了课堂教学的形式，有助于课堂教学质量与教学效率的提升。
新课程背景下，教师需要注重创新课堂教学的方法，巧借各类网络教学资源，不断提升FLASH动画制作课堂教学的质量。比如教师可以借助微课教学法，通过微课短短十分钟的课程教学内容，为学生进行教学指导，教师也可以组织学生在课前借助手机、电脑等多种终端设备，自主播放微课视频内容，根据自身的学习能力，进行快速播放或者重复播放等，满足不同学生的FLASH动画制作学习需求。
在计算机FLASH动画制作课堂教学活动中，教师则可以留有更多的时间为学生进行课堂教学指导，为学生营造相互交流、相互探讨的平台，实现课堂教学模式的翻转，同时有助于FLASH动画制作课堂教学质量的不断提升。
四、结束语
在新课程背景下，教师可以通过掌握学生基本情况，明确课堂教学目标；创新课程教学方式，注重课堂教学实践以及巧借网络教学资源，拓展课堂教学资源等方式，循序渐进地开展计算机FLASH动画制作教学活动，为学生营造一个良好的学习环境。
【参考文献】
[1] 谢爱英. 基于工作任务驱动式的项目教学法课程改革的探析——以《flash动画设计与制作》课程为例[J].宿州教育学院学报，2012，01（21）：141-143.
[2] 钱宇华，魏磊，田嵩，袁晓琴.基于混合式学习的教学設计与学习评价体系构建——以“flash动画制作”课程为例[J].中国大学教学，2012，12（12）：60-62.
[3] 黄维英.基于CDIO理念的项目驱动教学模式的探究与实践——以《Flash动画制作》课程为例[J].中国校外教育，2013，04（15）：167.
计算机二维动画艺术设计浅析 篇12
关键词：计算机技术,二维,动画,艺术设计
一、前言
随着科学技术的飞速发展, 媒体的表现形式也呈现多样化。其中, 动画已经成为最具影响力、最为大众化的媒体表现形式之一。从现实生活中各种各样的电视广告, 到好莱坞创作的动画大片, 动画无时不刻不在影响着人们的生活。当今, 动画的主要制作手法是计算机技术。计算机技术的进步极大推动了动画技术的发展。
二、计算机二维动画艺术设计的内容
传统的动画片是利用一张张不动的、逐渐变化的连续画面, 经过摄影机进行逐格拍摄或利用扫描仪扫描到电脑上以后, 以每秒24帧或25帧的速度连续放映, 从而使原本静止的画面在银幕上或荧屏里活动起来。而计算机二维动画艺术设计是以计算机为平台, 结合二维动画艺术设计规律和艺术设计软件, 利用模拟拍摄的方式完成二维动画艺术设计, 与传统二维动画制作方法相比, 计算机技术更方便和快捷。但是, 要想制作出生动的、活灵活现的、令观众满意的动画, 除了要掌握计算机技术和相关的软件外, 扎实的专业知识也是必不可缺的.
计算机二维动画艺术设计的内容主要包括人物动画、动物动画、景物动画、拟人动画、文字动画、按钮动画等。利用计算机在进行二维动画设计时, 必须掌握不同类型动画设计的要点和技巧。
1. 二维人物动画艺术设计
二维人物动画的艺术设计, 关键是要做好人物面部表情、头发飘动和肢体等动画。在人物动画中, 通常用一种称为动画式反应的极为夸张的手法来表现人物表情。尤其是在人物角色无语言表白时, 动画要想传达出所需要表达的感情, 就要从其面部表情来实现。人物角色的面部表情是很丰富的, 比如说笑, 有尴尬的笑、邪恶的笑、幸福的笑、忧郁的笑等。但是不管是哪种表情, 无论反应程度如何, 都由预备动作、反应动作及定格停顿三部分组成。
人物动画中, 人物角色的头发在风中飘动的效果, 往往会给人以优美的韵律感。利用计算机软件制作人物头发飘动的方法主要有两种:一种是类似逐帧绘制的方法;另一种是形状变形补间方法。其中后者可以创造出奇特的效果, 在计算机二维动画艺术设计中经常用到。
人的运动是有规律的, 人在走路时两脚交替向前, 同时带动身躯前进, 两只手交替前后摆动, 使得动作得到平衡。人物走动的动画往往都是规律性循环往复的, 因此没有必要把人物角色行走的整个过程都一一做出来, 只需利用相关软件, 做出一个循环动画, 之后进行补间动画创作就可以了。
2. 二维动物动画艺术设计
以动物为题材的动画片很多, 只有了解和掌握动物的运动规律, 才能刻画出个性丰满、真实可爱的动物形象。例如, 对于四肢类动物, 其腿型和脚的构造对其奔跑速度有很大影响。狗、豹子、老虎奔跑的快是因为它们利用趾部站立行走, 熊奔跑的慢主要是因为它是用脚板触地行走。爬行类动物在爬行过程中, 四肢是按对角线方式进行交替运动的。在利用计算机进行此类型的二维动画艺术设计时, 要注意这些规律性的东西。
3. 二维景物动画艺术设计
二维景物动画艺术设计包括场景、环境、景观和建筑等的设计。贴切的环境设计, 真实生动的光影变化, 亮丽的色彩可以打动观众的心;完美的动画景物和场景可以给动画影片增添真实感和魅力。动画角色在这样的环境中表演, 可与场景环境形成一个统一体。因此, 二维动画艺术设计的景物动画设计极为关键。在进行二维景物动画艺术设计时, 设计者应努力探求影片的局部与局部、局部与整体之间的关系, 形成影片造型的整体风格。利用计算机技术, 实现模拟摄像机的摇、拉、推、甩、跟、移等运动拍摄手法效果。
4. 二维拟人动画艺术设计
动画制作中的拟人化表达方式举不胜举。创作者可以按照自己的意图, 让动画影片中一切有生命的和无生命的物质活动起来, 而且还可以让它们充满活力、个性鲜明, 让观众感到无限的快乐和亲切。为达到这样的效果, 进行拟人动画艺术创作时, 要根据动画片所规定艺术风格在动作和节奏上加以夸张。另外, 一些将动物拟人化的动画制作, 要把人和动物的特征结合起来塑造形象, 动作设计上也不必受自然现象的约束。
5. 二维文字动画艺术设计
文字的动画设计在计算机二维动画艺术设计中也占据着一席之地。利用动画制作的广告语、网页中动态的文字标题、动画片中片头的字幕等都属于文字的动画。常见的文字动画效果有文字扫光、放大镜中的文字、手写字、滚动文字、淡入淡出文字等, 它们的运用使得动画显得更为逼真与真实。利用计算机技术进行二维动画艺术设计, 可以使得文字动画的制作变得简单、方便、快捷和更加多样化。
6. 二维按钮动画艺术设计
按钮是一个元件, 它包含四个动画状态, 在观众和动画影片交互时使用的, 它会让观众有一种参与感, 一种跃跃欲试的冲动和亲切感, 使得观众与动画之间的交互十分方便与灵活。利用计算机软件可以制作各种各样的按钮, 像动态按钮, 响铃按钮都是比较常见的按钮。在动画设计中发挥着很大的作用。
三、结束语
在计算机技术高度发展的今天, 学习掌握动画制作软件技术尤为重要。我们一方面要不断丰富二维动画艺术设计的技法, 还要注重提高二维动画作品的艺术品质和层次, 尤其要从我国的传统民间艺术形式中汲取精粹。国画、皮影及中国戏曲元素的成功作品, 至今仍在商业热潮的动画片中独树一帜。二维动画工作者都要发扬我们深厚的文化底蕴, 弘扬民族文化, 不断创造出二维动画的新辉煌。
参考文献
[1]金辅棠:计算机动画的现状与发展[J].影视技术, 1995 (9)
[2]张建淳:计算机动画应用现状及前景[J].美术大观, 1995 (2)
[3]乔惠萍:计算机二维动画处理编辑技术综述[J].科技情报开发与经济, 2009 (27) .