【动画在未来发展中的多领域运用探究8900字（论文）】

页摘要：近年来随着计算机软硬件技术的发展，一项新技术产生了——以虚拟现实呈现真实的、立体的物像。三维动画的发展已有一段时间，其技术与表现方式还在不断发展。国外的三维动画技能已经呈现出欣欣向荣的景象，而我国的三维动画还处于发展的初级状态，国内三维动画的发展与未来是需要我们积极思考、探索的一项重要课题。三维动画已成为全球性大型产业，它所带来的经济效应与影响力日趋增强，三维动画在我国的发展受到极大的关注。但是，它在我国的发展遇到了很多困难，缺乏专业人才，人才培养不够系统，剧本没有创新，缺少本土品牌等。三维动画制作的人员一定要有坚定信念，努力学习；从事三维动画的培训机构为动画产业提供优质的人才；三维动画制作企业也要以创造本土品牌为己任；政府要为本土动画产业提供更多的有利条件。关键词：三维动画未来多领域运用引言1904年，随着第一部动画影片在法国问世，动画这一新兴艺术形式逐渐登上历史舞台，并逐步发展成为集艺术与商业为一体的全球性大型产业。如今，在美国、日本等国家，动画已作为一种现代产业，由影视片出品，延伸到书刊画册、DVD音像制品等，进而发展到以角色为依托的文具、玩具、服装、工艺等周边产品，甚至扩大到相关游乐园等，越来越广泛地渗透到人们的生活中，并过渡到商业化阶段。动画已经成为使用率最高、最大众、最普及和最通俗的艺术形式。随着科技的发展，现今的动画可以通过计算机生成，从制作方式到观念，都产生了革命性的变化。计算机动画不仅摆脱了繁重的手工制作，并以其简便、高效、更具表现力的特点得到越来越广泛的应用。创新科技的进步，迎来了计算机技术标新立异的发展，单一的元素慢慢的退去，出现了多元化色彩的世界，数字媒体市场对新科技的要求日益剧增，而面对庞大的数字媒体市场，三维动画在未来的道路上占据了主流。它主要依靠电脑图像技术，在虚拟的三维空间中，建造模型，设置色彩与材质，模拟真实灯光，并使这些物体在三维空间中动起来，通过虚拟摄像机设定拍摄整个运动过程，渲染和生成视觉真实的三维画面。与二维动画相比大大减少了重复劳动。画面效果不仅真实、生动，更能展现现实所无法模拟的魔幻场面，深受观众的喜爱，所带来的经济效益也是非常巨大的，像赫赫有名的PIXAR（皮克斯）、迪斯尼、梦工厂等大型影视动画公司所制作的三维动画影片不断创下票房之最，所创经济效益和文化影响力是空前的。因此，三维动画产业在中国的发展备受关注。目前，三维动画技术产业在世界范围内已经成为极具活力，颇有影响的产业，有着巨大的发展潜力，世界主要国家在三维动画技术内容产业方面做了详细规划部署，以及发展前景分析，并取得了前所未有的成果。我们要充分利用目前的资源，给与动画产业最大的发展空间。近几年，打开电视机，常会看到一些本土三维动画片在播放，这在十年前是根本没有的现象，甚至在五年前也是极少有的。在三维动画电影方面，也仅有前几年深圳环球数码公司推出的《魔比斯环》上映，是我国第一部三维动画影片。从这些情况来看，三维动画在我国实属新兴产业，本着对此行业的浓厚兴趣和密切关注，在此浅谈中国三维动画产业的现状及其在不同领域的运用。一、动画的发展和类别1.动画的发展新媒体动画，英文名称Newmediaanimation。顾名思义以新媒体动画是以数字技术为支撑，以新科技产品电子产品例如移动电视、网络、手机、触摸媒体和光学为媒介的动画形式，是“新媒体”和“动画”结合的产物。在国内，从动画的诞生到后期发展，经历了很长一段时期迷茫探索阶段。包括对动画的创作方法、实现手段、艺术形式等都在长期探索。尤其是现在对于三维动画还属于一个努力摸索时期，与国外先进的科技相比我们还是存在一定的差距。动画由最原始的洞内壁画到无声动画；从黑白到彩色；从“有纸动画”到“无纸动画”；从定格动画再到动态捕捉……动画创作以及表现形式有着千变万化变化。随着计算机介入之后，科技为动画技术提供了更广阔的发展空间和延展深度。新媒体技术对动画的发展和融合有着得天独厚的优势，因为动画艺术和新媒体技术都是集视听触感觉为一体的特征。动画开始摆脱单一的传播媒介，而转向多方面传播而发展，迅速地传达到了社会的每一个角落和每一个人。从纸上的漫画到手机网络漫画，从电视动画到微动画，再从故事动画到产品展示动画，无一不彰显着多元化信息时代下的动画多元化发展。新媒体动画的兴起与三维软件的广泛应用也有着很大的关系，3d技术用在电影、游戏、动画、建筑等领域广泛应用，和动画的结合使用更是非常完美。通过新媒体为传播媒介，人们可以身临其境地感受游戏内容和建筑，给人们带来全新的视听感受。现在更多的产业企业都更偏爱于新媒体动画的传播形式，特别是出版业、医疗业、化学业还有众多领域都因为新媒体的出现而面临着一个全新的改革。动画也开始走出电视和电影，成为能影响着我们的每一个角落。2.动画的类别21世纪初新科技和传统媒体的碰撞出现了新媒体，同时也引领着动画走向了一个未来科技的发展道路。其中虚拟现实技术、增强现实技术和交互技术则是新时代最具代表性和改革性的突破。动画之所以能成为这些高新技术必不可少的元素，有多个原因：首先，以交互设计为例，优秀的动画制作具有好看、有趣等特点，可以让用户直接将注意力集中在App（手机客户端软件）上。更重要的是合适的动画会增加App的逻辑性，也就是明确地诠释一个对象是怎样产生到消失的，如何从当前的状态变为另外一个状态的过程。对于一些需要读取数据的App，优美有趣的动画能够减少用户等待时间和枯燥感。全息投影技术在各类大型演出、明星演唱会、商业展览都有广泛的应用，也获得了大众的一致好评，其裸眼3D的效果给在场的观众非常震撼的视觉效果。日本已经开办了许多场二次元动漫人物开演唱会的活动，3D立体的卡通形象跃然台上，真实可爱的表情和动作使得粉丝们大呼过瘾。其次，虚拟现实和增强现实等技术大多与三维软件相结合使用，虽然是虚拟的但是达到了仿真的效果，这些都属于动画技术的范畴。比如城市规划、军事与航天工业、文物古迹等领域的应用能直观地带给用户强烈、逼真的感官冲击。二、三维动画的发展现状1.三维动画定义三维动画又称3D动画，是近年来计算机软硬件技术设备快速发展的产物。三维动画是以立体长、宽、高的空间表现来展示动画的，二维动画则是平面动画，其二维制作的流程包括：前期准备策划、中期制作、后期特效制作等。前期制作又包括编剧、角色、场景设定、资金募集等；中期制作包括分镜头、原画、中间画、动画、描线上色、背景作画、摄影、配音、录音等；后期制作包括剪接、特效、字幕、合成、试映等。三维动画除了画面表现形式不同外，其制作流程与二维动画如出一辙，也包括前期、中期、后期三部分，只是在其中加入了三维动画效果的制作，即要把二维手绘的平面形象与场景通过三维动画软件制作成三维立体效果，模拟出真实的形象与空间。制作人员运用动画规律，在软件中通过摄影机的运动与动画参数配置，制作出角色动态，赋予角色特定的材质与灯光，然后进行渲染设置，生成最后的动画画面。其技术手段更高，需要的设备等级也很高，比如渲染动画、制作模型等。三维动画是一种新兴产业技术，一门高新技术。三维动画是建立在动画艺术和电脑软硬件技术的基础上，从而形成的一种新型的表达艺术的形式。三维动画是在计算机中建立一个虚拟空间，在视觉效果上以呈现出更立体，更生动的突出产物为基础，从而将虚拟的东西更逼真化，在视野上给观众最震撼的冲击。2.国外三维动画发展现状20世纪80年代，美国开始探索运用计算机技术制作动画，如果说起初还是实验性的探索的话，那么到1995年，由迪斯尼发行的三维动画片《玩具总动员》上映并获得巨大反响，则意味着三维动画正式进入寻常人的生活。这部纯三维制作的动画片取得了巨大的成功。三维动画的迅速发展使二维动画的地位岌岌可危。而迪斯尼公司在发行二维动画片的同时，也先后发行了《玩具总动员2》《恐龙》《怪物公司》《虫虫特工队》等三维动画片，取得了巨大成功。一个国家的进步，以新型产业作为基础，三维动画技术在一些发达国家发展的是如火如荼，尤其是以美国为代表，每年都会有很多优秀的三维作品诞生，比如《阿凡达》，《冰河世纪》,《泰坦尼克号》这都是一个新兴产业的杰出代表，一个时代的象征。三维动画行业发展速度极快，随时面临着淘汰的选择。当今三维动画的运用可以说是非常广泛，在网页制作、城市规划效果图、建筑漫游、3D影视、军事模拟、教育、医学、科研、网络游戏、广告等等中都有所体现，我国的动画中也慢慢的浮现出三维的影子，但与发达国家相比，我国三维动画的发展还有很漫长的道路需要我们去探索。随着高新科技的发展，人们日益生活的需求，三维动画市场发展空间也不断去扩大，各行各业开始投入相关三维动画的探究和创作中，这样才使得三维更具有广泛性。3.我国三维动画发展现状随着科技的快速发展，我国的三维动画技术也飞速发展，在很多二维动画片中，三维技术已经不可或缺。广东原创动力文化传播有限公司创作的《喜羊羊与灰太狼》虽然从表面看是二维动画，但是在实际制作中，三维技术的建模、灯光、动画、摄影、后期制作等已经参与其制作了。我们在电视广告、动画片、电影中经常能看到三维动画设计的元素，目前，在广告、影视、游戏等行业中，三维动画创作人才都是非常抢手的“香饽饽”。据了解，三维动画作为新型的产业，在国内外的人才需求都非常巨大，目前中国有近500万的动画、网络游戏爱好者，而潜在的用户群数量更是非常可观的。在今后的影视发展中，三维特效会越来越多地加入电影拍摄，以后人才的需求量将非常大，而与之息息相关的产业也会成倍增加。我国高校在2000年就已经开办了三维动画设计专业，但起步比国外还是晚了很多，远远满足不了现在的市场需求，全国的动画从业者偏少，比不上韩国与日本。我国国产三维动画片《魔比斯环》比较真实地反映了当前我国三维动画的技术水平，其虽然还不能跟国外三维动画片相提并论，但是已经宣告了我国国产三维动画片自主原创的开始。今后我国的三维动画的道路将越走越远、越走越宽。我国将在人才培养上加大脚步、加快速度，多方面培养人才，不仅在高等院校、高职高专、专业培训学校培养人才，还从自学爱好者队伍中挖掘人才，努力开创三维动画的繁荣景象。4.我国三维动画发展有待提高三维动画是一个艺术和技术相结合的行业，我国对待三维动画产业不要过于求成，首先要把技术放在第一位，再者要熟悉好现在的是市场需求，创作灵感和硬件设备都需要去不断的提高。培养新型三维动画人才加强对三维技术中的实际操作和创作能力，要把理论与实践有机的结合。三维动画作品的发展创作者不单纯是一个艺术设计人才和技术人才的需求，同时还要熟悉整个三维动画发展趋势。纵观我国在三维动画产业的教育与发展，虽然相比一些国际化水平而言我国的三维动画产业仍处于起步阶段和发展阶段，但不可否认的是，经过近几年对于三维动画产业的普及和发展，我国对三维动画产业的重视性以及国民理解和认知能力得到了普遍提高，跨科学与艺术领域的综合性人才也逐渐受到了行业和社会的重视，相比发达国家而言，我国的三维动画依然缺乏创作的灵魂和实践经验，三维动画技术以及培养的人才与市场需求脱节等现象有待提高，国内人才的发展就显得不够全面，在三维动画制作过程中，既要有创意思路和专业技术技能，又要使作品具备结构的完整性和效果的突出性，以最高境界的把三维动画艺术和技术完美相结合的复合型人才作为发展的前提。三维动画的创作不单单是在技术问题上，在创作思路上也是非常重要的，一个国家的文化思想，历史背景，和民族精神都是创作的理念灵魂，都是动画的表现形式，动画理念要富于想象和创新，三维的动画它依靠这些艺术理念去表现，从而赋予更具生命力的创作，所以只有创作技术与创作艺术完美的结合在一起，再溶入文化、历史、民族的特点，才会使你的动画更具有生命力。在近几年我国对三维动画产业的发展给予了高度的重视和支持，专门设立机构或者是组织来重点研究和培养这样的新型人才以及新兴技术的创新，国家也在不断的引进西方发达国家高新技术，培养新型化人才需求，相信不久的未来，三维动画将普及到千家万户。三、三维动画未来发展的运用领域随着计算机在影视领域的延伸和制作软件的增多，三维动画的技术灵活性极大地解决了影视拍摄的局限性问题，弥补了拍摄角度的不足，并且其资金需求远远低于人工拍摄的需要，还不用担心外景地天气和季节的变化，较节省时间。制作影视特效动画的计算机设备硬件均为3D数字工作站。未来的三维动画将越来越繁荣。1.动画片领域三维动画异军突起，中国三维动画片除了在技术上要不断学习外，首先要在三维动画的表现形式上表现自己的风格与特色。中国是世界上公认的文化底蕴深厚、历史悠久的文明古国。我国第一部动画长片《铁扇公主》就取材于古典小说《西游记》，这部充满想象力的小说可能是迄今为止中国动画片取材、改编最多的一部，有《大闹天宫》《孙悟空三打白骨精》《人参果》《金猴降妖》等长篇演绎，有《猪八戒吃西瓜》式的幽默小品，还有们《丁丁战猴王》《小八戒》等故事新编。此外，《哪吒闹海》取自《封神演义》，《一幅壮锦》《人参娃娃》《阿凡提》《孔雀公主》等则来源于民间传说。其次，虽然二维动画创作呈现下降趋势，但是其势力也是不容小觑的，如，日本的动漫行业发展至今仍然如此鼎盛。我们可以在制作三维动画片时融入传统的二维绘画技术，或在以三维技术为主的动画片制作中加入二维动画技术。两者是同时发展、不可或缺的，只有这样，动画片的表现手法才能越来越多，呈现出融合之美。有很多动画电影都是二维与三维的结合，如《谁陷害了兔子罗杰》《小马王》《埃及王子》就是较为经典的二维与三维完美结合的动画电影。2.广告领域三维动画除了被用于制作动画片与制作电影特效等外，还被运用于广告等其他各个领域。在广告领域，通过电子媒介，三维动画广告、立体杂志、三维电视、CG电影宣传片等的制作成为现实。随着技能发展，在未来人们可以在路边、桥梁、隧道、街景、夜景、自然景观等处实现三维广告宣传。观者通过某个特殊设备就可以在橱窗中看到立体虚拟的三维动画广告，这样广告会更加形象、直观、环保，而且方便随时更换、修改。如今，国内外大部分的影视广告都或多或少地运用了三维动画技术，呈现在大家面前的是唯美的画面、惊叹不已的视觉效果。众多功能日趋强大的三维软件给现代动画的设计制作带来了极大的方便，也为广告设计师们开拓了更广阔的创意空间。三维动画丰富的表现手法，如自由的灯光设置，任意的夸张变形，丰富的材质贴图以及特效的制作，增强了影视广告的艺术表现力，超越了一般影视艺术的表现局限，充分发挥设计者的想像力和创作思维的表现力。3.交通领域在交通领域，三维技术能更加方便地被运用于交通指示灯，并且随着技术的发展甚至可以替代交通指示灯。三维虚拟动画指示灯将更加立体化，更加清晰、灵活，通过三维软件建立直观模式，并赋予模型标准的交通手势，那么驾驶者在高速路上行驶将更加方便快捷，并更具安全性。4.建筑领域3D打印技术也说成增材制造技术，是相对于传统的机加工等“减材制造”技术而言的，是基于离散/堆积原理，通过材料的逐渐累积来实现制造的技术。它利用计算机将成形零件的3D模型切成一系列一定厚度的“薄片”，3D打印设备自下而上地制造出每一层“薄片”最后叠加成形出三维的实体零件。这种制造技术无需传统的刀具或模具，可以实现传统工艺难以或无法加工的复杂结构的制造，并且可以有效简化生产工序，缩短制造周期。根据其技术和使用材料的特点，3D打印技术特别适合于某些制造领域，尤其是建筑领域。例如，2011年8月21口，苏州的建筑材料公司盈创使用一台巨大的3D打印机，采用特殊的墨水—混凝土进行打印，在一天内主要利用可回收材料，建造了10栋200平方米的毛坏房，展不了3D打印机的强大功能。根据现有的资料分析，3D打印可以以如下方式建造建筑物：（1）全尺寸打印。这个方向的限制很明显，建筑越大所需要的3D打印机越大，更重要的是3D打印机越大，打印精度和打印速度就会变差。所以现阶段的单一打印主要是解决3D打印房屋的一些基本问题如材料、控制、精度等。（2）分段组装式打印。即建筑的模块化，在工厂里把每块打印好，最后在现场进行组装。这种方法的优点是解决了建筑尺寸的限制，缺点是现场的组装工作又涉及到劳动密集型，提高了成本。（3）群组机器人集体打印装配。就是一群3D打印机像蜜蜂一样共同执行任务（比如打印整幢房屋）。这样，打印机的尺寸跟建筑尺寸无关，同时打印机的智能要求也可以大大降低。这种自组织自协调的群体智能方式也是现在人工智能的研究方向。3D打印不仅是一种全新的建筑方式，更可能是一种颠覆传统的建筑模式。与传统建筑技术相比，3D打印建筑的优势主要体现在以下方面：更快的打印速度，更高的建筑效率；不再需要使用模板，可以大幅节约成本；更加绿色环保，减少建筑垃圾和建筑粉尘，降低噪声污染；减少建筑工人的使用，降低工人的劳动强度；节省建筑材料的同时，内部结构还可以根据需求运用声学、力学等原理做到最优化；可以给建筑设计师更广阔的设计空间，突破现行的设计理念，设计打印出传统建筑技术无法完成的复杂形状的建筑。近20年来，3D打印技术取得了快速的发展，所用的材料种类越来越多，成形结构越来越复杂，零件的精度越来越高，使3D打印技术应用范围不断扩大。根据美国技术咨询服务协会wohler的报告，全球3D打印市场持续增长，2012年3D打印设备与服务全球直接产值是22.04亿美元。如此巨大的市场让世界各国都十分重视3D打印技术，而金属材料3D打印是3D打印技术最前沿的部分之一，在航空航天、医疗等领域应用迅速扩大，未来具有很大的发展潜力。5.土木工程防灾中虚拟现实的历史可以追溯到20世纪50年代，早期的VR技术应用于军事和工程行业，VR技术经过多年的发展，其应用已经遍及各个行业领域，如城市规划、产品设计、文物保护、交通、房地产、娱乐、军事、家电、地理、教育、工业等。虚拟现实动画因为具有参与感和临场感和一定的交互能力，所以在土木工程防灾中有非常重要的作用和意义。近年来城市灾害的频发给国民经济带来严重损失，凸显了土木工程防灾的重要性。VR等可视化仿真技术可为灾害的事前准确模拟提供服务。以VR技术软件为平台，调用相关专业软件的分析结果，可直观地展现灾害风险的发生过程及受灾群众的疏散过程，对风险的预防指导有重要意义。VR技术对城市防灾仿真的最终目标是对灾害的发生情况进行精确预演。计算机仿真技术与VR技术在城市土木工程防灾流程中的应用主要集中在应急准备阶段中的设计与施工阶段、防灾宣传教育；应急处置阶段中的灾害模拟仿真；灾害后处置阶段中的防灾设施修复等方面。例如，把VR技术运用到隧道避难模拟图中。将VR技术与EXODUS、SmartFire等软件结合应用在隧道建设前期。该方案包括从前期设计到事故发生时避难分析在内的情形。该模拟通过设置隧道位置和逃生通道间距等，运用EXODUS仿真灾害模拟，同时还使用SmartFire软件进行了火灾发生时的分析。这些专业逃生仿真软件以流体动力学的相关理论为基础，考虑了温度、烟雾等对逃生造成的不利影响。最终，利用可视化软件UC-win/Road对解析结果进行表达。该模拟对于隧道的逃生通道等的设计具有科学的指导作用。通过展示可以对海啸侵袭中相关防灾设施的作用效果及淹没区范围等有直观、形象、科学的了解，据此可以合理安排防灾设施的建设及人员疏散预案，为决策提供可靠的依据。VR技术在土木工程防灾各阶段的仿真模拟可以提前发现各阶段运作程序中的缺陷、防灾设备的潜在问题，为设计者、决策者做出预防决策提供科学依据。对灾害的防御研究最理想方法是对其进行计算机仿真，虚拟仿真的最终目标：一是通过模拟找到土木工程设计结构的缺陷，指导改进工作，使土木工程结构有足够的抗冲击能力；二是能够对工程受灾情况进行精确的预演，以便提前做出行动。VR技术由于其真实直观的效果，在以后的城市土木工程防灾中必将发挥重要的作用。但其只是对预设场景、状况的演示