計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)講課稿

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)第一講概述本講內(nèi)容提要?jiǎng)赢?huà)的概念及原理傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的起源及發(fā)展傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的概念、特點(diǎn)及分類計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的發(fā)展概況與作品里程碑計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)制作軟件計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的研究?jī)?nèi)容與技術(shù)目標(biāo)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的主要應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)動(dòng)畫(huà)的概念動(dòng)畫(huà)的本質(zhì)在于運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)的原理

視覺(jué)暫留現(xiàn)象原始定義:動(dòng)畫(huà)是一種通過(guò)連續(xù)畫(huà)面(Frame)來(lái)顯示運(yùn)動(dòng)的技術(shù),它通過(guò)以一定的速度（一般不低于24幀/秒）連續(xù)地投放畫(huà)面來(lái)達(dá)到動(dòng)態(tài)的效果。其視覺(jué)效果:與播放速率有關(guān)。另外，物體的形變、物體的色彩變化、環(huán)境光強(qiáng)的變化（沒(méi)有運(yùn)動(dòng)）也可產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)效果新的定義：動(dòng)畫(huà)是一門(mén)通過(guò)在某種介質(zhì)上記錄一系列單個(gè)畫(huà)面，從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)視覺(jué)的技術(shù)，這種視覺(jué)通過(guò)以一定的速率回放所記錄的畫(huà)面的形式而體現(xiàn)出來(lái)。

任何隨時(shí)間發(fā)生的視覺(jué)變化都可以歸屬為動(dòng)畫(huà)“動(dòng)作”是被創(chuàng)造出來(lái)的幻覺(jué)，而不是原本就存在的

1.1動(dòng)畫(huà)的概念及原理1.2動(dòng)畫(huà)的起源與發(fā)展1824年，PeterRoget發(fā)表論文《對(duì)于移動(dòng)物體的視覺(jué)暫留現(xiàn)象》1831年，法國(guó)人JosephAntoinePlateau把畫(huà)好的圖片按照順序放在一部機(jī)器的圓盤(pán)上，圓盤(pán)可以在機(jī)器的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤(pán)上的圖片也隨著圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)。從觀察窗看過(guò)去，圖片似乎動(dòng)了起來(lái)，形成動(dòng)的畫(huà)面，這就是原始動(dòng)畫(huà)的雛形。可視為電影機(jī)的萌芽●

視覺(jué)效果1.2動(dòng)畫(huà)的起源與發(fā)展1895年，盧米埃爾兄弟因發(fā)明電影放映機(jī)而獲專利，第一個(gè)電影放映廳在紐約開(kāi)始營(yíng)業(yè)1906年，美國(guó)人JSteward制作出一部接近現(xiàn)代動(dòng)畫(huà)概念的影片，片名叫“滑稽面孔的幽默形象”。1908年法國(guó)人EmileCohl首創(chuàng)用負(fù)片制作動(dòng)畫(huà)影片，采用負(fù)片制作動(dòng)畫(huà)，從概念上解決了影片載體的問(wèn)題，為今后動(dòng)畫(huà)片的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1909年，美國(guó)人WinsorMccay用一萬(wàn)張圖片表現(xiàn)一段動(dòng)畫(huà)故事，這是迄今為止世界上公認(rèn)的第一部象樣的動(dòng)畫(huà)短片。1915年，美國(guó)人EerlHurd發(fā)明了CEL動(dòng)畫(huà)(即卡通動(dòng)畫(huà))創(chuàng)造了新的動(dòng)畫(huà)制作工藝，他先在塑料膠片上畫(huà)動(dòng)畫(huà)片，然后再把畫(huà)在塑料膠片上的一幅幅圖片拍攝成動(dòng)畫(huà)電影。多少年來(lái)，這種動(dòng)畫(huà)制作工藝一直被沿用著。1923年，WaltDisney公司在電影《綠野仙蹤》中使用卡通形象1928年，WaltDisney出品了第一部世人皆知同步配音卡通片《米老鼠》，從此逐漸把動(dòng)畫(huà)影片推向了顛峰。他在完善了動(dòng)畫(huà)體系和制作工藝的同時(shí)，把動(dòng)畫(huà)片的制作與商業(yè)價(jià)值聯(lián)系了起來(lái)，被人們譽(yù)為商業(yè)動(dòng)畫(huà)之父。1.3傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程總體設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)制作階段具體創(chuàng)作階段拍攝制作階段是一項(xiàng)集體項(xiàng)目1.3傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程總體設(shè)計(jì)階段

1）劇本。而在動(dòng)畫(huà)影片中則應(yīng)盡可能避免復(fù)雜的對(duì)話。在這里最重的是用畫(huà)面表現(xiàn)視覺(jué)動(dòng)作，最好的動(dòng)畫(huà)是通過(guò)滑稽的動(dòng)作取得的，由視覺(jué)創(chuàng)作激發(fā)人們的想象。2）故事板。根據(jù)劇本，導(dǎo)演要繪制出類似連環(huán)畫(huà)的故事草圖（分鏡頭繪圖劇本），將劇本描述的動(dòng)作表現(xiàn)出來(lái)。故事板有若干片段組成，每一片段由系列場(chǎng)景組成，而場(chǎng)景又可以分為一系列被視為圖片單位的鏡頭。故事板在繪制各個(gè)分鏡頭的同時(shí)，作為其內(nèi)容的動(dòng)作、道白的時(shí)間、攝影指示、畫(huà)面連接等都要有相應(yīng)的說(shuō)明。一般30分鐘的動(dòng)畫(huà)劇本，若設(shè)置400個(gè)左右的分鏡頭，將要繪制約800幅圖畫(huà)劇本--故事板。3）攝制表。攝制表是導(dǎo)演編制的整個(gè)影片制作的進(jìn)度規(guī)劃表，以指導(dǎo)動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作集體各方人員統(tǒng)一協(xié)調(diào)地工作。1.3傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程設(shè)計(jì)制作階段1）設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工作是在故事板的基礎(chǔ)上，確定背景、前景及道具的形式和形狀，完成場(chǎng)景環(huán)境和背景圖的設(shè)計(jì)、制作。對(duì)人物或其他角色進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，并繪制出每個(gè)造型的幾個(gè)不同角度的標(biāo)準(zhǔn)頁(yè)，以供其他動(dòng)畫(huà)人員參考。2）音響。在動(dòng)畫(huà)制作時(shí)，因?yàn)閯?dòng)作必須與音樂(lè)匹配，所以音響錄音不得不在動(dòng)畫(huà)制作之前進(jìn)行。錄音完成后，編輯人員還要把記錄的聲音精確地分解到每一幅畫(huà)面位置上，即第幾秒（或第幾幅畫(huà)面）開(kāi)始說(shuō)話，說(shuō)話持續(xù)多久等。最后要把全部音響歷程（或稱音軌）分解到每一幅畫(huà)面位置與聲音對(duì)應(yīng)的條表，供動(dòng)畫(huà)人員參考。1.3傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程具體創(chuàng)作階段

1）原畫(huà)創(chuàng)作。原畫(huà)創(chuàng)作是由動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)師繪制出動(dòng)畫(huà)的一些關(guān)鍵畫(huà)面。通常是一個(gè)設(shè)計(jì)師只負(fù)責(zé)一個(gè)固定的人物或其他角色。2）中間插畫(huà)制作。中間插畫(huà)是指兩個(gè)重要位置或框架圖之見(jiàn)的圖畫(huà)，一般就是兩張?jiān)?huà)之間的一幅畫(huà)。助理動(dòng)畫(huà)師制作一幅中間畫(huà)，其余美術(shù)人員再內(nèi)插繪制角色動(dòng)作的連接畫(huà)。在各原畫(huà)之間追加的內(nèi)插的連續(xù)動(dòng)作的畫(huà)，要符合指定的動(dòng)作時(shí)間，使之能表現(xiàn)得接近自然動(dòng)作。3)譽(yù)清和描線。前幾個(gè)階段所完成的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)均是鉛筆繪制的草圖。草圖完成后，使用特制的靜電復(fù)印機(jī)將草圖譽(yù)印到醋酸膠片上。再用手工給譽(yù)印在膠片上的畫(huà)面的線條進(jìn)行描墨。4）著色。由于動(dòng)畫(huà)片通常都是彩色的。這一步是對(duì)描線后的膠片進(jìn)行著色（或稱上色）。1.3傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程拍攝制作階段

1）檢查。檢查是拍攝階段的第一步。在每一個(gè)鏡頭的每一幅畫(huà)面全部著色完成之后，拍攝之前，動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)師需要對(duì)每一場(chǎng)景中的各個(gè)動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)的檢查。2）拍攝。動(dòng)畫(huà)片的拍攝，使用中間有幾層玻璃層、頂部有一部攝象機(jī)的專用攝制臺(tái)。拍攝時(shí)將背景放在最下一層，中間各層放置不同的角色或前景等。拍攝中可以移動(dòng)各層產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)效果，還可以利用攝象機(jī)的移動(dòng)、變焦、旋轉(zhuǎn)等變化和淡入等特技上的功能，生成多種動(dòng)畫(huà)特技效果。3）編輯。編輯是后期制作的一部分。編輯過(guò)程主要完成動(dòng)畫(huà)各片段的連接、排序、剪輯等。4）錄音。編輯完成之后，編輯人員和導(dǎo)演開(kāi)始選擇音響效果配合動(dòng)畫(huà)的動(dòng)作。在所有音響效果選定并能很好地與動(dòng)作同步之后，編輯和導(dǎo)演一起對(duì)音樂(lè)進(jìn)行復(fù)制。再把聲音、對(duì)話、音樂(lè)、音響都混合到一個(gè)聲道上，最后記錄在膠片或錄象帶上。

1.3傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作是一項(xiàng)集體項(xiàng)目傳統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)制作，尤其是大型動(dòng)畫(huà)片的創(chuàng)作，是一項(xiàng)集體性勞動(dòng)，創(chuàng)作人員的集體合作是影響動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作效率的關(guān)鍵因素。一部長(zhǎng)篇?jiǎng)赢?huà)片的生產(chǎn)需要許多人員，有導(dǎo)演、制片、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)人員和動(dòng)畫(huà)輔助制作人員。動(dòng)畫(huà)輔助制作人員是專門(mén)進(jìn)行中間畫(huà)面添加工作的，即動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)人員畫(huà)出一個(gè)動(dòng)作的兩個(gè)極端畫(huà)面。動(dòng)畫(huà)輔助人員則畫(huà)出它們中間的畫(huà)面。畫(huà)面整理人員把畫(huà)出的草圖進(jìn)行整理。描線人員負(fù)責(zé)對(duì)整理后畫(huà)面上的人物進(jìn)行描線著色人員把描線后的圖著色。由于長(zhǎng)篇?jiǎng)赢?huà)制作周期較長(zhǎng)，還需專職調(diào)色人員調(diào)色，以保證動(dòng)畫(huà)片中某一角色所著色前后一致。此外還特技人員、編輯人員、攝影人員及生產(chǎn)人員和行政人員。1.4.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的概念及特點(diǎn)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是伴隨著計(jì)算機(jī)硬件和圖形算法高速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)高新技術(shù)，它綜合利用計(jì)算機(jī)科學(xué)、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)和其它相關(guān)學(xué)科的知識(shí)在計(jì)算機(jī)上生成絢麗多彩的連續(xù)的虛擬真實(shí)畫(huà)面。

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)是指采用圖形與圖像的處理技術(shù)，借助于編程或動(dòng)畫(huà)制作軟件生成一系列的景物畫(huà)面，其中當(dāng)前幀是前一幀的部分修改。

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)是采用連續(xù)播放靜止圖像的方法產(chǎn)生物體運(yùn)動(dòng)的效果。

1.4.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的分類按動(dòng)畫(huà)功能強(qiáng)弱分類

第一等級(jí)：用于交互產(chǎn)生、著色、存儲(chǔ)、檢索和修改圖像，不考慮時(shí)間→圖像編輯器第二等級(jí)：實(shí)現(xiàn)中間幀的計(jì)算第三等級(jí)：形體的操作(平移、旋轉(zhuǎn))虛擬攝像機(jī)的操作(鏡頭推移)第四等級(jí)：定義角色第五等級(jí)：智能動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)(自學(xué)習(xí)能力)1.4.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的分類按動(dòng)畫(huà)制作原理分類⑴二維動(dòng)畫(huà)(計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫(huà))二維動(dòng)畫(huà)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)中間幀生成，即根據(jù)兩個(gè)關(guān)鍵幀生成所需的中間幀(插補(bǔ)技術(shù))。二維動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)的功能(第二等級(jí))：①畫(huà)面生成、中間幀生成②圖像編輯③著色、預(yù)演④后期制作⑵三維動(dòng)畫(huà)(計(jì)算機(jī)生成動(dòng)畫(huà))三維動(dòng)畫(huà)是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)模擬真實(shí)的三維空間(虛擬真實(shí)性)。三維動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)的功能(第三、四等級(jí))：①輸入素材②構(gòu)造幾何造型③調(diào)整材質(zhì)和貼圖④設(shè)置運(yùn)動(dòng)、相機(jī)和燈光⑤著色生成圖像文件1.4.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的分類按動(dòng)畫(huà)生成方法分類逐幀動(dòng)畫(huà)：制作一幀需要幾分鐘甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，這些幀錄制好后，以每秒24幀的速度放映實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)：動(dòng)畫(huà)的生成是直接的，用戶可以用交互式的方式讓畫(huà)面中的形體快速移動(dòng)用戶現(xiàn)場(chǎng)選擇的時(shí)刻就是實(shí)現(xiàn)的時(shí)刻，結(jié)果直接反映到計(jì)算機(jī)屏幕上

60年代:二維計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)美國(guó)的Bell實(shí)驗(yàn)室和一些研究機(jī)構(gòu)就開(kāi)始研究用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)片中間畫(huà)面的制作和自動(dòng)上色也稱為二維動(dòng)畫(huà)。1963年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室FORTRAN語(yǔ)言在IBM7094計(jì)算機(jī)上編寫(xiě)了一個(gè)稱為BEFLIX的二維動(dòng)畫(huà)制作系統(tǒng)，這個(gè)軟件系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)輔助制作動(dòng)畫(huà)的發(fā)展歷程上具有里程碑的意義。(MSGEN系統(tǒng)(加拿大)，CAAS系統(tǒng)(美國(guó))）70年代:三維圖形與動(dòng)畫(huà)的基本技術(shù)的開(kāi)發(fā); 一小批領(lǐng)導(dǎo)三維動(dòng)畫(huà)與圖像的公司的出現(xiàn); 一些三維可明暗著色的系統(tǒng)的完成;

1.5.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的發(fā)展概況80年代:優(yōu)化70年代出現(xiàn)的模型和陰影技術(shù);康奈爾大學(xué)（輻射度方法），JPL實(shí)驗(yàn)室(運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)),加利福利亞大學(xué)(樣條模型),多倫多大學(xué)(過(guò)程技術(shù)),俄亥俄洲立大學(xué)(人物分級(jí)動(dòng)畫(huà)與逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)), 蒙特利爾大學(xué)(人物動(dòng)畫(huà)與嘴唇同步),東京大學(xué)(氣泡表面模型技術(shù))廣島大學(xué)(輻射度與燈光)AliasAnimator(加拿大),Softimage(美國(guó))Wavefront(美國(guó)),Explore/TDImage(法)90年代以后:動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)、三維仿真演員系統(tǒng) 自主動(dòng)畫(huà)(面向目標(biāo)的動(dòng)畫(huà))

1.5.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的發(fā)展概況“Mr.ComputerImageABC”,(計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的人物動(dòng)畫(huà),1962)PeterFoldes以他的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)片《饑餓》1974年，在法國(guó)嘎納電影節(jié)上，獲得評(píng)委會(huì)獎(jiǎng)“旅行者二號(hào)”,(JPL實(shí)驗(yàn)室,70年代后期)“TRON”,(Disney公司,1982)“星艦速艦記Ⅱ”,(過(guò)程模型的動(dòng)畫(huà),1983-84)“Bio-Sensor”,(大阪大學(xué)與ToyoLinks公司,1984)(早期的形體和帶細(xì)粒狀表面模型)“Growth”,（過(guò)程技術(shù)與水下生物的生成，85-86）“暴風(fēng)雨數(shù)字模型的研究”，（模擬自然現(xiàn)象，1989，美）“Don’tTouch”,(運(yùn)用運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)的人物動(dòng)畫(huà),1989,美)“終結(jié)者Ⅱ”,(杰出變形效果與逼真自然人運(yùn)動(dòng)模擬,1991,美)“蝙蝠俠回歸”,(群組動(dòng)畫(huà),1992,美)“侏羅紀(jì)公園”,(逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)與計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)的完美結(jié)合。1993年，導(dǎo)演斯皮爾伯格開(kāi)始制作影片ILM（IndustrialLight&Magic）實(shí)驗(yàn)室制作的恐龍片斷榮膺該年度的奧斯卡最佳視覺(jué)效果獎(jiǎng)）”Congo“：（剛果，6000萬(wàn)美元，大猩猩埃美，演員模仿，拍攝后處理，更逼真）”阿甘正傳“：（反越戰(zhàn)大規(guī)模示威，成千上萬(wàn)人與美國(guó)總統(tǒng)握手）“獅子王”：（角馬奔竄驚逃兩分半鐘，五人小組兩年半時(shí)間，角馬運(yùn)動(dòng)）“玩具總動(dòng)員”’（1996年，世界上第一部完全用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)制作的電影；3000萬(wàn)美元的投資；獲得了破記錄的3.5億美元的票房收入；還獲得奧斯卡最佳劇本獎(jiǎng)的提名；其意義在于：給電影制作開(kāi)辟了全新道路；77分鐘）1.5.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的作品里程碑《侏羅紀(jì)公園》《終結(jié)者Ⅱ》《魔鬼終結(jié)者》《玩具總動(dòng)員》《第五元素》作品展示

作品展示

《蜘蛛俠》《鯊魚(yú)故事》

《怪物史萊克2》《誰(shuí)陷害了兔子羅杰？》19881.6計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程二維動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程

計(jì)算機(jī)輔助制作動(dòng)畫(huà)的系統(tǒng)與動(dòng)畫(huà)師的關(guān)系就像文字處理機(jī)與文字作家的關(guān)系一樣設(shè)計(jì)腳本繪制關(guān)鍵畫(huà)面加層控制中間畫(huà)面實(shí)時(shí)預(yù)演著色渲染生成文件進(jìn)行編輯輸出到錄像帶1.6計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程三維動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程進(jìn)行創(chuàng)意，形成動(dòng)畫(huà)制作的腳本建立畫(huà)面中各種物體的三維線框模型確定并調(diào)整物體的顏色、材質(zhì)、紋理等屬性調(diào)整燈光，確定背景、環(huán)境模擬虛擬攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)，讓目標(biāo)運(yùn)動(dòng)起來(lái)對(duì)動(dòng)畫(huà)進(jìn)行預(yù)演加工處理將存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的圖像序列錄制到錄像帶1.7常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)制作軟件AnimatorPro平面動(dòng)畫(huà)制作軟件。用于制作幀動(dòng)畫(huà)，繪制功能強(qiáng)AnimationStudio平面動(dòng)畫(huà)處理軟件。用于加工幀動(dòng)畫(huà)，處理能力強(qiáng)FlashMX網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫(huà)軟件。用于繪制幀、矢量動(dòng)畫(huà)，可添加聲音WinImage:morph變形動(dòng)畫(huà)軟件。根據(jù)首、尾畫(huà)面自動(dòng)生成變形動(dòng)畫(huà)GIFConstruction網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫(huà)軟件。把動(dòng)畫(huà)和圖片序列轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫(huà)3DStudioMax三維動(dòng)畫(huà)制作軟件。用于制作三維造型動(dòng)畫(huà)Cool3D三維文字動(dòng)畫(huà)軟件。用于制作幀動(dòng)畫(huà)、視頻Maya三維動(dòng)畫(huà)制作軟件。用于制作動(dòng)畫(huà)片、廣告、電影等Premiere動(dòng)畫(huà)視頻處理軟件。用于處理視頻、廣告、電影等●

動(dòng)畫(huà)文件的種類與格式●FLC格式——AnimatorPro生成的文件格式每幀256色，畫(huà)面分辨率320×200~1600×1280代碼效率高、通用性好，大量用在多媒體產(chǎn)品中●AVI格式——視頻文件格式，動(dòng)態(tài)圖像和聲音同步播放受視頻標(biāo)準(zhǔn)制約，畫(huà)面分辨率不高●GIF格式——用于網(wǎng)頁(yè)的幀動(dòng)畫(huà)文件格式(1)單畫(huà)面圖像，256色，分辨率96dpi(2)多畫(huà)面圖像(動(dòng)畫(huà))，256色，96dpi●SWF格式——Flash制作的動(dòng)畫(huà)文件格式主要在網(wǎng)絡(luò)上演播，特點(diǎn)：數(shù)據(jù)量小，動(dòng)畫(huà)流暢1.7常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)制作軟件1.8計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的研究?jī)?nèi)容與技術(shù)目標(biāo)1、研究?jī)?nèi)容：關(guān)鍵幀插值技術(shù)(KeyframeAnimation)1.DorisKoch插值方法;2.雙B樣條方法(Time-keyframe&Position-keyframe);3.其它樣條方法過(guò)程控制技術(shù)(ProceduralAnimation)1.運(yùn)動(dòng)學(xué)與逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)方法;2.粒子動(dòng)畫(huà)、分形動(dòng)畫(huà)、L系統(tǒng)文法方法;人物動(dòng)畫(huà)技術(shù)(CharacterAnimation)1.人體工廠(humanfactory)與角色合成(actorSysthesis)2.面部表情(compression);3.機(jī)器人技術(shù)(roboticstechniques)動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)基于知識(shí)庫(kù)的動(dòng)畫(huà)生成技術(shù)各種變形技術(shù)動(dòng)畫(huà)基礎(chǔ)理論1.時(shí)域走樣(temporalaliasing)與時(shí)域反走樣;2.視覺(jué)心理;3.視頻技術(shù);通過(guò)圖像處理技術(shù)進(jìn)行動(dòng)畫(huà)制作 比如，運(yùn)動(dòng)模糊方法(motionblur)2、技術(shù)目標(biāo):

1.交互性;2.準(zhǔn)確性;3.實(shí)時(shí)性;4.逼真性;5.自主性1.9.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用比起傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用更加廣泛，更具有特色電影電視動(dòng)畫(huà)片制作。可免去大量模型、布景、道具制作，節(jié)省大量的色片和動(dòng)

畫(huà)師的手工勞動(dòng)，提高效率，縮短周期，降低成本，這是技術(shù)上的一場(chǎng)革命；商品電視廣告片制作。便于產(chǎn)生夸張、嬉戲和各種特技鏡頭，可取得特殊的宣傳

效果和藝術(shù)感染力；輔助教學(xué)演示。免去制作大量的教學(xué)模型、掛圖，便于采用交互式啟發(fā)式教學(xué)方

式，教員可根據(jù)需要選擇和切換畫(huà)面，使得教學(xué)過(guò)程更加觀直觀生動(dòng)，增加趣味性，提高教學(xué)效果；飛行員的模擬訓(xùn)練。可以再現(xiàn)飛行過(guò)程中看到的山、水、云、霧等自然景象。飛

行員每個(gè)操作桿動(dòng)作，便顯示出相應(yīng)的情景，并在儀表板上動(dòng)態(tài)顯示數(shù)字，以便對(duì)飛行員進(jìn)行全面訓(xùn)練，節(jié)約大量培訓(xùn)費(fèi)用；指揮調(diào)度演習(xí)。根據(jù)指揮員調(diào)度員的不同判斷和決策，顯示不同的結(jié)果狀態(tài)圖，

可以迅速準(zhǔn)確地調(diào)整格局，不斷吸取經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)方法，提高指揮調(diào)度能力；工業(yè)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控仿真。在生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控中，模擬各種系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，出現(xiàn)

臨界或危險(xiǎn)苗頭隨時(shí)顯示。模擬加工過(guò)程中的刀具軌跡，減少試制件。通過(guò)狀態(tài)和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示結(jié)果，便于及時(shí)進(jìn)行工人或自動(dòng)反饋控制；模擬產(chǎn)品的檢驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)。可免去實(shí)物或模型試驗(yàn)，如汽車(chē)的碰撞檢驗(yàn)，船艙內(nèi)貨

物的裝載試驗(yàn)等，節(jié)省產(chǎn)品和模型的研制費(fèi)用，避免一些危險(xiǎn)性的試驗(yàn)；醫(yī)療診斷。可配合超聲波、X光片檢測(cè)、CT照像等，顯示人體內(nèi)臟的橫切面，模擬各種器官的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和生理過(guò)程，建立三維成像結(jié)果，為疾病的診斷治療提供有效的輔助手段；開(kāi)發(fā)游戲機(jī)的游戲軟件。大量生動(dòng)有趣的游戲軟件，都是采用各種動(dòng)畫(huà)技巧開(kāi)發(fā)

1.9.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用1、動(dòng)畫(huà)片制作、電視廣播計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)在電視業(yè)的初期應(yīng)用主要是被用來(lái)制作欄目的片頭和卡通影片。傳統(tǒng)上，這種動(dòng)畫(huà)均采用二維卡通動(dòng)畫(huà)技術(shù)完成。今天，計(jì)算機(jī)噴繪系統(tǒng)、數(shù)字合成系統(tǒng)和二、三維計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)已成為大家熟悉的工具。典型的有中央臺(tái)新聞聯(lián)播的片頭動(dòng)畫(huà)。特別值得一提的是，近幾年引起人們廣泛注意的數(shù)字化技術(shù)已給電視業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)革命性的變革，從而促進(jìn)了計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)在該領(lǐng)域的深層次應(yīng)用。電視虛擬演播人的出現(xiàn)就是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)的成果體現(xiàn)。片頭、卡通影片和電視虛擬演播人2、廣告、電影特技計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)給廣大廣告和電影制作人員提供了充分發(fā)揮其想像力的機(jī)會(huì)，他們可以利用該技術(shù)生成平常難以嘗試的創(chuàng)意。利用數(shù)碼合成及攝象機(jī)定位技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)虛擬景物與實(shí)拍畫(huà)面的無(wú)縫合成——觀眾難以區(qū)分畫(huà)面中景物的真假。目前電腦動(dòng)畫(huà)技術(shù)生成的特技畫(huà)畫(huà)耗費(fèi)驚人，但近幾年還是出現(xiàn)了一些著名的大制作，如耗資巨大的電影<侏羅紀(jì)公園)和<終結(jié)者Ⅱ)中的精彩特技鏡頭。1.9.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用廣告、電影特技廣告、電影特技三維動(dòng)畫(huà)影片步入全盛時(shí)代票房節(jié)節(jié)攀升更多公司加入技術(shù)與情節(jié)并重打上明星的烙印畫(huà)面更加逼真反傳統(tǒng)深得人心怪物史瑞克鯊魚(yú)黑幫超人特攻隊(duì)極地快車(chē)1995年皮克斯公司推出世界上第一部純?nèi)S動(dòng)畫(huà)長(zhǎng)片《玩具總動(dòng)員》

3、教學(xué)演示計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)在教育中的應(yīng)用亦日益廣泛。由于動(dòng)畫(huà)技術(shù)特別是三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)的形象性，它已被用來(lái)解釋復(fù)雜的自然現(xiàn)象：小到簡(jiǎn)單的牛頓定律，大到復(fù)雜的狹義相對(duì)論。1.9.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用1.9.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用4、飛行訓(xùn)練模擬計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)在飛行模擬器的設(shè)計(jì)中起著非常重要的作用。該技術(shù)主要用來(lái)實(shí)時(shí)生成具有真實(shí)感的周?chē)h(huán)境圖象，如機(jī)場(chǎng)、山脈和云彩等。此時(shí)，飛行員駕駛艙的舷艙成為計(jì)算機(jī)屏幕，飛行員的飛行控制信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)直接輸出到電腦程序，進(jìn)而模擬飛機(jī)的各種飛行特征。飛行員可以模擬駕駛飛機(jī)進(jìn)行起飛、著落、轉(zhuǎn)身等操作。

1.9.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用

5、建筑場(chǎng)景漫游以前，建筑師利用二維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)來(lái)輔助繪制建筑平面圖。今天，利用三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)，我們不僅可觀察建筑物的內(nèi)、外部結(jié)構(gòu)，而且可實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬建筑場(chǎng)景的漫游。動(dòng)畫(huà)技術(shù)在建筑業(yè)中的更深層應(yīng)用是利用合成技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境評(píng)估。建筑師和有關(guān)人員可以利用它來(lái)評(píng)價(jià)建筑物對(duì)周?chē)h(huán)境的整體影響。這對(duì)城市建設(shè)、環(huán)境保護(hù)以及避免造成災(zāi)難性的后果具有非常重要的意義。

建筑場(chǎng)景漫游1.9.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用6、產(chǎn)品模擬試驗(yàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)始終被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)圖形的一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域。利用動(dòng)畫(huà)技術(shù)，設(shè)計(jì)者能夠使虛擬模型運(yùn)動(dòng)起來(lái)，由此來(lái)檢查只有制造過(guò)程結(jié)束后才能驗(yàn)證的——些模型特征，如運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性及干涉檢查等，以使設(shè)計(jì)者及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的缺陷。1.9.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用7、電子游戲在娛樂(lè)業(yè)方面，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)逐漸進(jìn)入三維游戲行業(yè)，這使游戲的圖象質(zhì)量及動(dòng)作真實(shí)性均有了顯著提高，但該技術(shù)目前還不能完全取代傳統(tǒng)的二維卡通技術(shù)。1.9.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)：是圖形學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。相關(guān)學(xué)科：物理學(xué)，機(jī)器人學(xué)，生物學(xué)，心理學(xué)，人工智能，多媒體技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)，……開(kāi)發(fā)具有人的意識(shí)的虛擬角色的動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)具備的能力：虛擬角色自動(dòng)產(chǎn)生自然的行為提高運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性和真實(shí)性：關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)真實(shí)性，虛擬角色、收、面部等身體各部分行為的真實(shí)性減少運(yùn)動(dòng)描述的復(fù)雜性。人物級(jí)上運(yùn)動(dòng)描述大型化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化。最終目標(biāo)：從自然語(yǔ)言描述的腳本開(kāi)始有計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)。(智能)面臨的問(wèn)題：：真實(shí)性和實(shí)時(shí)性；功能更強(qiáng)、速度更快、效果更好、使用更方便動(dòng)畫(huà)作品欣賞二維動(dòng)畫(huà)FLASH作品欣賞國(guó)慶動(dòng)畫(huà)/content/090915/09/189804_5989099.html簡(jiǎn)單打斗動(dòng)畫(huà)欣賞音畫(huà)作品欣賞三維動(dòng)畫(huà)作品欣賞《玩具總動(dòng)員》

有一部電影有上映后，立即被寫(xiě)入了電影的史冊(cè)。這部制造神奇的電影，不僅開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)時(shí)代，同時(shí)也為美國(guó)動(dòng)畫(huà)展示了一種全新意義的經(jīng)典。所以，讓我們記住這個(gè)日子——1995年11月22日，《玩具總動(dòng)員》在全美上映。

這是世界是第一部全電腦制作的動(dòng)畫(huà)長(zhǎng)片，并且以1.92億美元的票房刷新了動(dòng)畫(huà)電影的紀(jì)錄，還為導(dǎo)演約翰·拉塞特贏得了奧斯卡特殊成就獎(jiǎng)。正是這部《玩具總動(dòng)員》，標(biāo)志著一個(gè)新動(dòng)畫(huà)霸主的誕生，也宣告了一個(gè)動(dòng)畫(huà)新進(jìn)代的到來(lái)。

《玩具總動(dòng)員1》(ToyStory)

影片導(dǎo)演：約翰·拉塞特影片配音：湯姆·漢克斯、安德魯·斯坦頓、喬·蘭福特發(fā)行公司：迪斯尼上映時(shí)間：1995年11月22日經(jīng)典鏡頭：三維的卡通世界讓扁平的迪斯尼有了“深度”，一切都立體起來(lái)特效簡(jiǎn)介：在主題、技術(shù)、處理等多方面均具有著革命性意義的動(dòng)畫(huà)片。理念上突破了傳統(tǒng)迪斯尼動(dòng)畫(huà)片的理想主義，摒棄了此前兒童化的善惡分明、邪不壓正等簡(jiǎn)單主題，內(nèi)容深入到更為貼近現(xiàn)實(shí)的人性灰色地帶，表現(xiàn)了更為復(fù)雜豐富的人物形象。使人們了解到了動(dòng)畫(huà)片也具有的深刻的表達(dá)能力。在畫(huà)面技術(shù)上，影片更是首次全部使用電腦制作，全新的動(dòng)畫(huà)三維與質(zhì)感貼材都給了觀眾新鮮的體驗(yàn)。在動(dòng)畫(huà)領(lǐng)域?qū)㈦娔X技術(shù)的運(yùn)用推上一個(gè)高峰。另外，本片的另一杰出貢獻(xiàn)在于直接導(dǎo)致了Pixer公司的誕生，其如今已是矗立好萊塢動(dòng)畫(huà)灘頭的一大巨擘。本片制作根據(jù)鏡頭繁簡(jiǎn)，每一幀制作時(shí)間都耗時(shí)4至13小時(shí)不等。整個(gè)工作系統(tǒng)由87臺(tái)雙CPU和30臺(tái)4CP的Sparc工作站組成，還有一臺(tái)Sparc1000服務(wù)器。如此強(qiáng)大的制作陣容就是放到今天，也是不容小覷的技術(shù)武裝。1995年上映的迪士尼動(dòng)畫(huà)片《玩具總動(dòng)員1》2005年剛滿“十歲”，被美國(guó)國(guó)家電影保護(hù)局評(píng)選為2005年美國(guó)永久保護(hù)的“最年輕的電影”，“國(guó)寶級(jí)電影”，是名單上唯一一部上映剛滿十年的影片。美國(guó)國(guó)家電影保護(hù)局稱這部影片“改變了動(dòng)畫(huà)片行業(yè)，開(kāi)始了電腦科技制作動(dòng)畫(huà)影片的時(shí)代”。

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