【动画大师】电脑动画 (Computer Animation)

 
                
                
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     当代的计算机三维动画，始于40年前。六十年代期间，在一些建筑、制造行业用来作辅助设计的工作站系统上，就已经开始了利用三维模型来制作动画演示。1967年，波音公司的William Fetter利用计算机制作出了首个三维的人形。在接下来的十年间，伴随着计算机系统在工业设计中爆炸式的应用，计算机图形学得到了长足的发展。随后涌现出来的一系列图形技术，如消隐算法（hidden surface removal）、多边形建模（polygonal modeling）、光线追踪（raytracing）等，为今天的三维图形技术奠定了基础。在影视作品中，计算机最早被用来进行图像的辅助处理；在七十年代以后，被广泛应用于电影的后期制作中。到了八十年代，三维动画技术逐渐成熟起来，迪士尼公司陆续开发和制作了一些三维的动画片断；1982年，在电影Tron中首次使用了全数字合成的场景；1989年，James Cameron的科幻片Abyss成为首部包含了完全由计算机制作的三维角色的影片；随后，Pixar公司在1995年推出了第一部CG动画长片Toy Stoy。
     除了前期的故事板和后期的音效合成、剪辑外，CG动画使用的是一套不同于传统动画的制作流程——建模（modeling）、运动（animating）、渲染（rendering）是三维动画的三个基本步骤。所谓“建模”，就是为所要表现的角色、道具、场景等创建几何信息；所谓“运动”，就是在有了模型以后，同过设定骨骼结构（bone/skeleton）、运动捕捉（Montion Capture）、力场模拟（Force Field Simulation）、反向运动（Inverse Kinematics）等等多种方法来让物体按照事先的设计运动起来；渲染是最后一个步骤，也就是在三维的世界中添加虚拟的灯光和摄像机来模拟摄影的过程。在这个过程中，物体的表面会被赋以不同的颜色和纹理，然后由相应的软件来对物体进行光照计算，最后按照虚拟摄影机的设置来逐帧生成图像。
     目前，CG动画的主要技术难度在于使用几何图形无法真实地再现很多客观世界的事物。比如，自然景观、人的毛发等。对于这些困难，目前都有不同程度的解决方案，可以在现代计算机计算能力允许的范围内模拟这些形体。我们可以看到，Shrek中的森林和草地，Monster Inc.中的毛发，Finding Nemo中的海水，都在这些技术上达到了新的高度。
     同传统的赛璐珞动画相比，CG动画既有突出的优点，也有难以克服的弱点。最突出的优势是——不受帧数多少的限制。在模型动作灯光都设置妥当的前提下，渲染程序可以自动产生足量的动画画面，并且镜头可以放置在任何适宜的位置。CG在动做、着色方面也有制作方便的特点：一旦模型制作完成，以后就可以重复使用；而渲染过程则是一次性的设置，不必再像以前那样逐帧着色。还有一个颇具争议的优点，就是它可以更加逼真地模拟真人表演的影片——以2001年的《最终幻想电影》为例，其出色的人物模型和领先的动作捕捉技术，带来了接近真实的动画角色“表演”，引起了一场不小的演员恐慌。
     可以这样说，CG动画更接近于摄影，而传统的平面动画更加接近绘画。所以，传统动画更容易体现艺术家的设计，产生各种不同的视觉风格；而CG在体现制作者的个人风格时，就要逊色不少。特别是对于那些漫画作家出身的动画片导演来说，视觉风格是非常重要的元素。举例来说，1987年由大友克洋所编纂的短片集《机器人嘉年华》，收集了来自于不同导演的九部动画，全部都是关于机器人的故事，但在画风上却迥然不同，趣味各异；如果要全部改用纯CG来制作的话，则无法达到这样的相映成趣的境界。
     近年来，一类称为“非真实感渲染”（Non-Photorealistic Rendering）的技术可以在一定程度上弥补CG作品在画面风格上的缺陷。这类技术在渲染时，可以模仿水彩、素描、钢笔画等不同的绘画方式。进一步的，它不但能够渲染三维动画，还能够把实拍的影像处理成“动画”——如2001年的Waking Life，就是这样一部由真人演出的“动画”。虽然仅对自然绘图工具进行模仿不能提供与手工绘图等同的艺术风格，但是这却使现代的CG动画不仅能够逼近真实的摄影，还能够模仿各种传统的平面动画。反过来，“非真实感渲染”也可以把CG技术的优点带入到赛璐珞动画中——今天我们看到的多数平面动画，其角色、背景都是使用三维模型制作出来后，利用不同的渲染方式画到二维的图层上，然后再利用传统的方法进行合成。特别是平面动画影片中的背景部分，目前基本上都已经改为使用三维的场景来制作。这样做，不仅可以避免多层背景带来的开销，还可以让摄像机在场景中随意移动。2001年的动画长片《大都会》，就可以看作是一个对三维背景应用的典范。
     从这些动画技术的发展来看，传统的赛璐珞动画和新兴的CG动画之间的界限已经越来越模糊，融合互通也是必然的趋势。当然，动画的技术含量并无法保证一部动画作品的成功，出色的内容才是更重要的因素。从1995年的Toy Story开始，CG动画长片在一段不长的时间里，发展成了一个独立的类型电影。这种成功不仅仅是得益于技术的优势，更重要的是来自内容的出众。今年夏天，Finding Nemo继续上演了CG动画长片的票房神话，把内容与技术的完美结合推向了一个新的高潮；与此同时，传统动画《辛巴达：七海传奇》却成了失意者。也许，就如同动画片比真人表演更能吸引儿童一样，三维动画比二维动画更能吸引今天的孩子们和大人们。我们在为三维动画技术的兴起而感到欣喜的同时，也感到了对二维动画技术的逐渐消失而带来的惋惜。
THE END