学文网三维动画设计篇1
水利工程建设是一项复杂的系统工程，设计周期长、投资大、主体结构复杂，具有标准化程度低、协同配合要求高等特点，并且专业涉及面广，包括测绘、地质、土木、建筑、机械、给排水等多个专业，各专业之间存在着相互联系又相互制约的关系，且各专业的二维***纸表达抽象，其他专业参照非本专业***纸较难理解。因此，在水利工程展示中采用三维动画表达设计意***具有以下3点现实意义：
1）清晰展示工程建筑物主体结构
三维动画可从多视角将工程建筑的结构、材质、布置准确地表达出来，在模型基础上，能够任意观察坝工、厂房等专业建筑结构。相较于用工程***纸加上说明的表达形式，更能直观地让人感受到工程建筑的形态，突破了二维的局限性。
2）明确展示各专业的设备布置
水利工程厂房专业中布置了电气、暖通、水机等各专业设备，一般二维展示只能根据各个专业的相关***纸作基本位置的介绍，通过数字标高识别各设备布置的高程。通过三维动画展示，能清楚地表达各个专业在真实场景中相互交错的关系，一些本身具有运动工作性质的设备，还能模拟其工作过程并真实地表达出来。
3）直观展示水利枢纽的工作原理及施工过程
通常为了说明重要的技术点，用简单的、示意性的平面***形来反映复杂的原理过程，不容易表达清楚三维空间上的真实内容，而且还要求工作人员具备良好的抽象理解能力和很强的专业知识。用三维动画表现动态的水利枢纽、展示水利工程的工作原理及施工过程等则非常直观而清晰，也是对重点工程项目技术、工艺阐释的深化和重要延伸。
2.三维动画制作流程
三维动画借助计算机对所表现对象的形状、尺寸建立模型以及场景，为模型赋予特定材质，设置模拟灯光，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其他动画参数，通过计算机的自动运算生成一组静态***片，将这些静态***像高速播放，从而产生动态效果，之后添加字幕、***像、音频等效果，最后得到工程演示动画，。实现三维动画流程的Bentley软件模块主要有Architecture、Structural、GEOPAK、MicroStation的渲染模块以及后期处理软件AfterEffects等，可根据需要，结合各软件的优势综合利用。
2.1模型的建造
基于笔者所在单位三维可视化协同设计平台，利用MicroStation基础软件和包括测绘、地质、建筑、结构、管路、电气、暖通、给排水、校审和全生命周期数据管理等涵盖水电设计所有专业的专业模块的强大功能，各个专业能够同时进行模型建造并实时协同。相较于传统建模软件，如Sketchup、3DMAX等更能精准、快速地完成模型建造。利用MicroStation软件的优势，最终能得到尺寸精确、细致、仿真度极高的坝区地形、挡水建筑物、通航建筑物、地下厂房模型、施工场地、公路等工程模型。
2.2材质及灯光的选择
材质的处理，可在MicroStation中的渲染模块用软件自带的材质，也可根据需求，替换任意其他材质，操作简单便捷。三维动画与水利工程建筑物相关的材质种类不多，主要有混凝土、钢筋、石头等。由于水工建筑物的结构较为复杂，但真实场景中材质的同一种色调在三维展示中运用略显单调，并且难以清晰地表现建筑物各部分的衔接情况。为此，对同一种材质也需收集多种颜色或纹理不同的样本。灯光方面，可利用MicroStation中的渲染模块功能可以模拟室内、室外多种光源，表达形式也多样化，如点光源、线光源、片面光源、太阳光源等。各专业结构及布置情况展示的三维动画对灯光的要求并不高，只需确保所展示的建筑物清晰可见，具有少量阴影即可。外部场景则需要对灯光的色彩、强度、衰减、阴影等方面进行详细考虑，以达到仿真效果。
三维动画的最大优点，就是能够多角度查看工程场景，在现实中无法拍摄的角度，在三维动画中能轻松展现，只需在场景中设置好行进路径，并设置相机位置及目标点位置。在水利工程建筑中，室内展示受到建筑布局及结构的影响，可能出现视角被遮盖、行进过程中遇到专业设备阻拦等情况，为了能使建筑及专业设备能更专题研究Special Research好地被观看，有时会根据场景需要，对建筑物进行剖切、隐藏墙体或半透明化处理以达到最佳的展示效果。
2.4渲染输出及后期合成
渲染输出时根据三维动画场景的时间长短，单张***片为一帧，以每秒25帧形成动态效果。MicroStation能进行渲染输出连续的静态***片，渲染则由计算机自动操作。后期合成是将渲染输出的***片素材进行加工处理，添加文字、标注、颜色显示框甚至声音效果等，之后合成AVI、MOV等视频格式的动画，这一步骤主要在AfterEffects后期处理软件及AdobePremiere视频编辑软件中完成。后期合成是水利工程三维动画制作较为重要的一部分，能在三维动态展示的基础上，添加更为清楚的解说及标识。
3.三维动画在水利工程中的实际应用
笔者所在单位根据勘测设计技术市场及业主的需求，于2010年底成立了数字工程中心，其中，三维室主要推广三维可视化协同设计，以托巴水电站、蟠龙抽水蓄能电站等各水利工程项目为依托，在协同平台上利用三维建模，成功地将工程项目从二维转化为三维，模拟出真实、精确的现实工程。在此基础上，将模型以三维动画的形式展示出来，更直观地阐述工程技术原理，促进科研开发与成果推广工作水平进一步提升。
4.结语
三维动画设计篇2
【关键词】国画水墨风格；三维动画；动画产业；发展
一、前言
水墨画是我国优秀、经典的传统艺术文化，深受我国人民群众的喜爱。将水墨画与动画设计进行有效融合，能够满足我国人民群众的审美需求，促进我国传统艺术的传承、发展，使得我国动画产业发展不断有新的内容融入。
二、水墨画与三维动画设计的融合
（一）国画中水墨元素的展现
水墨画是我国优秀的传统艺术文化，在我国民族文化领域中占据着非常重要的位置，可以说是我国民族文化的精髓所在，而且在国际上的影响力也很大。水墨画在我国已经有了上千年的发展历史，主要是以“线”作为主要的表达方式，重点强调突出水墨的质感。水墨画常常给人一种清新飘逸的感觉，有着别具一格的特点，更加注重的内涵的表达，在我国水墨画中的水墨元素有着很高的艺术境界。
（二）水墨画中艺术元素体现
水墨画的艺术元素重点表现在画面的整体构思、色彩的调和，以及意境的塑造，这些也是水墨画必须要具备的元素。水墨画中不仅仅需要展现各种物质的外表“形体”，还需要将其具有的“神”表现出来，这样才能使得水墨画真正的“活过来”。在构想方面，创作人员需要有明确的创作立意，这样才能进行创作的开展。还需要注重的就是水墨画的整体造型，运用线条对水墨画的整体造型进行勾勒，坚持“以形写神”的创作原则，在形式的基础之上进一步的修饰，缩短绘画与实物之间的差距。虽然，水墨画只是在平面上进行绘画，但是在一定程度上也是为了达到绘画作品的真实性，所以，绘画作品中物体也需要依据实物按相应的比例扩大或者缩小，要突出画中物质的立体性和透视性，使得水墨画中的物质更加贴近真实。
（三）水墨元素在动画设计中应用的概念阐述
以上两点中提到的画面构思、造型塑造、意境呈现等众多艺术元素，水墨风格的三维动画设计，也需要将水墨画中具有的艺术元素淋漓尽致的表现出来，这样才能使得三维动画设计真正具备水墨风格。水墨画中蕴含的艺术元素不仅具备良好的灵动感，同时，更加具有生命力，观众在实际观看的过程中也可以有较为真实的感受。本文以《小蝌蚪找妈妈》这幅水墨画为例，虽然这幅作品并不是水墨画的早期作品，但是画中色感非常的柔和，对绘画作品进行细致的观看，就感觉画面中存在的是一个个鲜活的生命，蝌蚪在水中游动，也因此该幅作品得到业界的一致好评，在国际上也取得了很高的赞许[1]。
三、水墨元素在动画设计中的应用分析
（一）提升动画具有的审美情感
新时期多种文化繁荣发展，以互联网络为基础的动画产业，行业的竞争力也越来越为激烈。现阶段很多的三维动画设计作品，动画制作消耗的成本较低，而且动画产品制作也不会消耗太长的时间。在动画作品制作完成后就投入到多种媒体中，但是需要明确的是，这些动画产品本身具有的质量不高，没有具备深厚的内涵。受到这种不良情况的影响，水墨画风格的三维动画市场竞争力渐渐下降。但是水墨风格的三维动画能够具有我国民族的特色，同时，也能代表着我国动画发展到达的高度，形成了一种独具特色的艺术表现形式，所以，水墨画与动画设计进行融合的过程中需要表现一定的真理性。
（二）对动画产品影响深远
国画水墨风格的三维动画设计，是动画设计领域发展的重要举措，使得动画产品更加具有文化的内涵。国画水墨风格与三维动画设计的融合，要求动画能够给观众带来一种身临其境的感觉，不能只是为了注重缩短动画产品设计时间，而忽略动画产品具有的内涵，这样必然会导致动画产品缺乏生命力。本文以《山水情》这一国画水墨风格的三维动画设计为例，虽然动画作品全长不超过20分钟，但是参与制作的人有60多个，而且动画产品制作消耗的时间长达一年半。对于该作品的创作，是由主要创作人员在纸张上进行绘画。然后在由相应的技术人员在其中添加中间帧，依据水墨风格动画产品的特点进行分版设计，其中每一个动作都需要精切到上百帧的数量。动画创作的摄影部门需要进行分层拍摄，并且将重复拍摄的部分进行有效的融合[2]。
四、结语
国画水墨风格的三维动画设计，最为重要的是创作人员能够掌握水墨风格的内涵，了解水墨画中具有的艺术元素，这样才能有效的促进水墨风格与三维动画设计的融合。虽然，水墨风格的三维动画设计需要消耗大量的时间，以及人力、物力。但是水墨画是我国民族文化的精髓所在，对于国画水墨风格的三维动画设计必须要给予更多的关注，使得我国动画设计领域可以不断发展到一个新的高度。
参考文献：
[1]叶青.水墨三维在动漫绘画中的运用设计与关键技术分析[J].信息与电脑.2013(04):77~79.
三维动画设计篇3
关键词：三维动画设计；数字艺术；教学
随着现代科学技术的提高和快速发展，数字艺术设计也取得了显著的成绩。数字技术通过借助计算机科学软件，制造出了***像、文字、音频等各种不同的艺术形式，并利用各种艺术设计方式，创造出了静与动相融合的***文艺术，同时结合数字化电子技术，搭建了一个可供设计者自由创作和想象的设计平台，既为动画设计注入了创新的力量，也促进了动画设计内容的丰富化，同时也为三维动画的发展创造了无限的空间。数字艺术设计中积极应用三维动画教学能够获得更好的教学效果。
1 三维动画的内涵
随着当代数字电子技术的快速发展，为了满足时代的需求，三维动画设计便在数字电子技术的基础上应运而生了。三维动画设计中的运动和动画是密切相关的，动画设计的根本就是运动，而运动的艺术体现便是动画。通过连续播放不同的画面来达到动态的画面感，这便是传统动画设计的原理，而数字艺术设计中的动画设计理念与它也是大同小异，只不过数字艺术设计中的动画设计在动画的处理及设计过程中利用了计算机科学技术，能够制造出传统动画设计无法制作的艺术效果，这便是它们之间的不同之处。借助数字电子技术，数字艺术设计中的动画设计能够将动画设计的运动效果、光景效果、画面失调和纹理等自由地进行改变，而且其动画设计的输出形式也是丰富多彩的[1]。
动画设计的表达方式及发展方向的创新都离不开数字艺术电子技术的支持，另外，数字艺术电子技术也促使动画设计在运动、画面、纹理和光景等多方面的表达效果得到了提升，为设计者对动画的主观思想表达提供了无限的遐想空间，使动画设计的发展得到了新的飞跃。数字艺术电子技术为三维动画的设计创建了一个真实的三维空间场景，实现了动画设计生动化及形象化的提升。当今时代数字电子技术变得越来越成熟了，三维动画设计软件中也引进了不少先进的运动原理，这使得在三维动画的设计过程中，设计者只须将动画之间的连接点设计好即可，无须对每一帧画面进行设计，便可实现动画的自动转变和动态画面的形成。此技术方式不仅让三维动画中各画面之间的衔接更加顺畅、自然，提高了画面的整体动态感，而且也使三维动画的设计效率得到了提升。利用三维动画设计软件，首先设计静态的画面，其次在运动学理论的基础上，把关键转折点的画面设计出来，最后结合整体的画面，将三维动画效果表达出来。因此，三维动画是为了数字艺术设计的一个重要发展趋势。
2 数字艺术设计中的三维动画教学
2.1 艺术设计中的三维动画教学改革设计
数字艺术设计要适应时代的发展进程，培养学生的知识更新能力和创造力。数字艺术设计学生先要接受艺术设计基础设备课程教育，培养其审美思维和感性认识。接着就可以积极应用三维动画的表现语言，作为数字艺术教学的重要工具，其能够对学生的三维空间创造性思维进行培养[2]。
在数字艺术设计教学中应该使学生掌握虚拟空间中的各种艺术造型元素，例如物体运动变化、光照、色彩等，避免学生将操作技术和艺术思维割裂开来。因此在数字艺术设计的教学改革中应该将***形***像专业英文专用术语、传统艺术感性思维和计算机虚拟艺术表现语言、计算机基础知识作为教学改革的重点。
2.2 数字艺术设计中三维动画教学的具体内容
可以根据学生的计算机基础，将学生分为两大类，设计有梯度的教学内容，进行因材施教：①第一类学生虽然对三维艺术具有较大的学习热情，但是具有比较薄弱的计算机基础。对该类学生应该给予更多的鼓励和针对性的指导，诱发和保持其学习兴趣。②第二类学生具有一定的计算机基础知识，了解硬件知识、计算机网络知识和操作系统，初步了解三维艺术语言，甚至有一定的三维动画技术基础。计算机工具适应能力可以设定难度更高的教学内容，并适当加快教学进度，提高教学内容的深度。
在数字艺术设计中应用三维动画教学还要解决专业英文专用术语问题。当前我国大学尚未开设针对***形***像专业的英语教学，而该专业学生的英语基础相对薄弱，教师在教学的过程中应该加强对该类术语的讲解[3]。
与此同时，应该选择合适的教材，对课程结构进行优化，对知识点范围进行拓展。在艺术设计高等教育教学体系中，逐渐将三维动画作为数字艺术设计的一门重要课程，也涌现出了数量较多的教材，可以将内容比较全面和详细的辅工具手册和具有较强的艺术针对性的教材进行结合使用，第一类教材适用于没有任何基础的学生，学生具备一定的三维动画基础之后再使用第二类教材。同时要注意教学内容的衔接性，可以采用网络教学和多媒体教学结合的方式来开展教学，保持实用主义的教学风格，激发学生的学习兴趣。在日常教学中以多媒体教学为主，同时使用网络教学作为辅助。数字艺术设计中的三维动画教学课程内容比较复杂，具有较大的信息量，应用网络教学能够使学生获得更多的网络资源，并建立相关网站，培养学生的***学习精神和能力。当学生遇到无法解决的问题时，师生之间也可以开展网上互动，帮助学生答疑解惑。
可以积极鼓励学生参与学院、省级、全国举办的不同级别的艺术设计大赛，教师要为学生作品策划、作品修改方面的帮助，使学生获得更多的实践机会。
3 结语
随着数字化技术的不断完善和迅速发展，数字艺术设计中的各个领域都越来越离不开三维动画设计了。三维动画设计在数字电子技术的基础上，结合各种计算机软件，将***片、文字和音频等艺术元素完美地融合在一起。三维动画是为了数字艺术设计的主要发展方向，在数字艺术设计中积极应用三维动画教学，能够切实提高学生的艺术设计能力，适应技术的发展和市场的需求。
参考文献：
[1]傅存诏.数字艺术设计中的三维动画设计[J].数字技术与应用，2012.
三维动画设计篇4
一、三维动画设计的基本视觉元素
（一）结构画面在三维动画设计过程中的视觉表现
三维动画设计过程中视觉表现中的结构画面就是构***。构***是将镜头画面中被表现的角色、场景、摄影等多种元素组织起来，从而可以将特定的内容以及效果表现出来，而且具有一定的画面效果。且在构***三维动画设计视觉中一般是按照客观现实的顺序、不同的空间位置的原则来设计人物、设计不同的动画场景。
1.在结构画面中包含着生动的造型设计
在观看经典动画片的时候，生动的故事情节、个性的动画角色、丰富的表情都感动着每一位观众。这些充满感染力的人物，不管是动物造型，还是人物造型等，都让观众无法忘怀，并且也让观众感受到这些动物造型或者人物造型的存在。因此，生动的造型设计便成了三维动画设计视觉表征的主要突出特征之一。其中“生动”是指节奏感。节奏感具有一定的秩序性，同时也是按照一定的规律在变化着。在场景中的各种陈设道具、物象等秩序规律上都可以对节奏感进行很好的体现，组织的规律越单纯，其所能表现出来的形式效果也就越严密，反之组织的规律性则复杂无序。在三维动画造型设计阶段，要尽可能的做到平衡互补。在相互调节之下，各要素构成了一个较为静止、安定的画面。同时造型要素的色彩、形状以及空间、方向等多个方面都给人一种稳定的感觉，并且也会带来平衡的美感。
2.结构画面中的场景元素具有层次感
通常情况下可以将三维动画场景划分为虚拟空间、真实空间、内景空间、想象空间以及外景空间等五大类。其中想象空间比较虚幻，并且也是不存在的空间，通常会在游戏、电玩的场景中才会出现。而虚拟空间通常是被某一界面分割出来的具有一定范围的空间，但是该范围比较模糊，受限定程度非常小。构***形式、透视关系等多个因素都会影响到三维动画场景空间的显现效果，这就要求设计师们合理利用透视与构***形式之间的关系，从而可以更好的服务于全片的主体。在中国传统绘画中，通常会将构***称为“布局”，但是在传统的艺术里又将构***称为“意匠”。
（二）色彩在三维动画设计中的视觉效果
在三维动画设计视觉效果中，色彩起到了至关重要的作用。三维动画设计镜头可以对现实主义画面实现重现，并且与电视拍摄中所具有的色彩效果不一样。其一，三维动画设计视觉效果中一般会将三维动画设计对象特点作为基础来采用特定的色彩。动画设计的色彩与设计中的对象特点具有密切的关系。在进行设计阶段，要尽可能设想的动画创意及所要表现对象的特点进行明确，从而可以找到更为贴切的色彩。其二，三维动画影片中的色彩一般是依靠场景的色彩来表现。所以在设计场景阶段要尽可能结合人物的心理特性，将整部影片的情绪、场景.情感以及作者自身的意***表达出来。场景画面的整体色调都会影响着三维动画设计的作品，场景中占大部分面积的色彩的特点都会影响到整个画面的氛围，色调可以将动画设计的性格体现出来，并且也可以将角色的形象凸显出来。
（三）光影与三维动画设计的视觉表现
三维动画设计中的镜头通常是对现实生活中的模拟，并根据实际情况设计出不同的照射效果。一般需要将光影融入到镜头画面中，以确保画面中各种视觉元素和画面相互交织在一起，形成明暗差异的影调，其会随着画面中轮廓体积的不同、事物的大小而发生变化，这样以来可以将不同事物在镜头画面中的造型特点有效的显示出来，并且画面构成要素之间的空间关系也可以展示出来，从而形成镜头画面的整体风格特点，影响画面场景的气氛。
光影本身与特效、灯光等有着密切的关系。在三维动画场景中布置灯光的原理与拍电影布置灯管的原理较为相似，经常会用到三点光源设置法。该方法包括一盏辅光灯、一盏主光灯以及一盏背光灯。其中基本的光源是主光灯，而且该光源的亮度也是最高的。通常情况下，需要将辅光灯放在离摄像机较近的地方，这样可以产生平和光与平面光的照射效果。然而背光灯主要用于勾勒轮廓，借助背景来凸显角色，通常情况下要将背光灯放置在背面的3/4处，并且要稍稍比主光灯高一些。
自然环境与视觉特效之间也存在着密切的关联性，通常情况下需要通过粒子系统来实现三维效果的自然环境，然后借助独特的建模来实现造型目的，该过程中每个粒子都具有自己死亡的时间、自己产生的时间以及具有运动的路径。通过上述几种方式的结合，可以更好的创造出与真实世界基本一样的雾气，其具有自己的深度和密度，同样雾气也具有自身的运动变化以及形态变化。
（四）整合表现要素对三维动画设计的视觉效果
一部完美的三维动画作品是一项复杂的系统工程，动画的场景设计需要的不仅仅是绘景，同样为三维动画设计而服务，并且将故事情节有效的展现出来，从而完成戏剧漫画的冲突。同时还会对人物性格动作造型进行有效的刻画。设计者不仅要投入到动画场景设计实践过程中，而且还要努力去克服技术上的难题，同时还要对其理论进行全面的研究，尤其是探讨造型设计形式、空间的设计形式以及色彩设计形式。在对三维动画进行设计时，要加入人性化关怀，只有这样才能更好的吸引观众的兴趣，满足观众的要求。
其一，促使镜头的表现力得以提高。三维动画最开始主要应用于科技领域，并且其最大的用途还是对真实情况的仿真，目前三维动画更多的应用于艺术领域，特别是影视行业，并且已经出现了很多优秀的作用，创造了巨大的经济财富。在三维动画中，摄影机一般是虚拟的，它能够顺利实现现实电影中摄影机所不能完成的工作，并且获得比较生动的***画。以前，很难拍摄到极近镜头或者长距离的鸟瞰镜头，但是现在利用三维虚拟摄影机都能够轻松的完成。
其二，提高角色运动与空间的表现力。在进行三维动画设计时，虚拟的立体空间就是我们一直追求的空间效果，角色在其中可以实现任何方式以及任意角度的运动，除了三维软件自身所具备的动力学系统外，还可以顺利的实现与动捕 仪相配合起来，最终带给观众一种逼真的、激烈的视觉运动画面。
二、三维动画设计中的视觉形式的构成规律
计算机三维动画的视觉设计主要是利用造型的手段来进行传达信息。视觉上的美感是视觉语言的一大特征。与普通的语言相比较，视觉语言具有明显的区别。视觉语言本身具有独特的规律，只有遵循这些规律才可以将视觉语言的表现优势发挥出来。
（一）对称
美学形式的原理之一就是指对称。自然界中的叶子、花瓣以及鱼鳞的排列中都可以遇到线、面对称的多种多样规律性。在建筑物上，对称也是非常重要的。然而在绘画中也会将对称作为艺术表现组成的因素而出现，比如达芬奇的《最后的晚餐》其实就是一个对称构***的范例，对称给人一种安定、严肃的感觉。在古典主义作品中，对称成为构成艺术形式的最重要的规则。
（二）比例与分割
比率其实比例或者相互分割的意思。在希腊罗马时代，比例几乎与对称做间义语而使用。希腊语中“类似”的意思应该是“依照比例”。其中所说的比例或者相互分割是指长度。比如：美丽的人体具有某一种比例。比例成为美学史上最早提出的法则之一。在文艺复兴时期，比例美成了神圣的法则。达芬奇认为美是完全建立在各部分之间的神圣比例关系上，这实际是说比例法是美感的基础。在古希腊的雕塑中也经常可以看到这种黄金分割的比例。达芬奇的代表作《蒙娜丽莎》就是按照黄金分割的比例来构***的，现代画家也将黄金分割的比例运用到他们的创作构***中。在创作构***中，恰当的运用比例原理是非常有意义的，但是仅仅具备严密的数理逻辑性的绘画并不一定是佳作。如果不考虑到内容，过于追求化，这就会影响到创造性的发挥。
（三）节奏与韵律
节奏是一个有秩序的过程，其可以提供着可靠的步调以及格局。如果构建起了节奏，我们就能够预见到它的连续性。通过保持节奏，可以感受到其中的愉悦。节奏是一种有次序和有规律的变化，其中可以被理解为在形式结构上所形成的视觉效果。秩序规律的模式影响着造型的节奏。人的每一个活动都与某种节奏形式有着非常密切的联系。走路的步态、双膀的摆动都有明显的节奏，不同年龄的人、不同性别的人，其走起路来的节奏也是不相同的。节奏一词本有规律地重复出现的意思。比如：在音乐中曾经被定义为“相互连接的音所经实践的秩序”。对于音乐而言，节奏是非常重要的一个因素。在不具备时间要素的创造作品中，有不少情况都会将节奏作为反复的形态以及构造，比如连续的线等。虽然有时候是静止的作品，观察的视线应该要追求其中所说的线、形与形态要素之间的排列。节奏是一种较为特殊的表现手段，有时候具有直接描绘意义，并且节奏在某种艺术中起着非常重要的作用。如：节奏的视觉快感、重复形成的节奏、交替形成的节奏以及渐变形成的节奏，所以要合理的控制好节奏。
三、结 语
近几年来，随着科学技术的快速发展，三维动画设计逐渐涌现出来。在进行三维动画设计时，每个画面中的视觉表现元素都含有艺术内涵，极易刺激人类的情感以及思想，最终可以完成感情与理性上的交融，同样也可以实现技术与艺术上的交流，这样做不仅可以实现审美意识以及视觉艺术表现，而且还能实现不一样的视觉艺术效果。
参考文献：
[1]李默尘.艺术类专业三维动画设计课程的教学模式探索[J].考试周刊，2012（60）：151-153
[2]陈苗.浅谈三维动画技术在动画中的重要作用[J].艺术科技，2013（04）：11，21
[3]司徒凤仙.三维动画设计影视工程探索[J].计算机光盘软件与应用，2013（22）：191-191，193
三维动画设计篇5
【关键词】时代文化特点 三维动画 角色设计.
一、前言
时代的发展很大程度上承载了人类文化历史的发展，同时也标志着人类文化随着时代特征的发展文化形态也在发生着转变和创新，文化传承和发展的过程中也承载着人类思维形式的一种转换和转变。在这种转变中我们发现了动画技术随着时代的变革和发展，动画制作技术不断得以更新和创新发展，动画制作技术随着二维向三维的转变，极大的促进了大众消费文化的快速发展，并且借助信息化、网络化的新媒体发展格局下使得具有一大批时代文化特征的动画角色设计深入人心，三维动画角色设计成为当前与我们生活不可分割的一部分，很多深入人心的动画角色为我们的生活增添了额外的开心和快乐，同时也获得了商业上的巨大成功。
二、当前文化背景下的视觉文化发展及特征
视觉文化的发展已成为当前时代文化中的主导因素，广泛的视觉化深刻地改变了我们现实生活中许多文化活动的形态；其带来的直观体验使得***像彻底压倒文字成为我们生活的世界里具有美化和可视性显现的一种观念变革。随着视觉文化及其技术的发展和进步，人的视觉不断获得延伸，人们对于可视性的要求不断攀升，新的视觉文化展现出了前所未有的魅力，三维动画随着技术的创新通过传媒为我们提供了前所未有的视觉体验。
视觉文化首先具备的直接性带给人们的直观体验是视觉文化传播的最基础和最典型的一个特征，它区别于其它的传统文化传播系统的主要因素，以***形***像为传播媒介，极大的提高了信息传播的直观性和形象的易懂性；其次是传媒性，视觉文化以其独有的感性方式对人的生活习惯、思维方式对我们思维进行着不断的冲击，在传递信息上有着得天独厚的优势；最后是文化性。这是视觉文化必须具备的也是必须体现出来的一个特性，也就是说视觉文化传播体系必须承载着一定的社会理念。如果脱离了文化性就脱离了反映社会传递思想的基础作用和意义。
动画作为最具典型性和代表性的视觉文化形式能够呈现出既通俗易懂又具娱乐文化的双重特征，其次具备一定的民主特征以深入人心的动画角色为大众文化消费服务，三维技术的发展为动画产业注入更多的活力也促进了动画产业效益最大化发展。
三、时代文化特征对动画角色设计产生的影响
时代文化特征下的动画设计体现出其既是商品又是艺术品也属于工业产品的特性。文化特征下的动画设计具有其独特性、审美性及其形象性的形式展现出了艺术特征的独有魅力。同样动画作为固有的商品属性其设计和生产目的明确，在获取商业利益的同时要有效满足大众文化消费需求，这种需求不仅是娱乐、审美及意识层面还要满足其心理、情感以及审美等需求。在动画的设计和制作中，艺术性、商品性和工艺性的有机统一使得较为完美的艺术构思和故事通过工艺和生产流程得以完成。其动画设计的角色定位和品位艺术性越强其带来的商业效益就越强，获得的经济效益也越大。同时经济效益的持续提升也有效促使动画设计水平获得持续提升。三维动画角色设计是通过运用美术造型技法创造出来的，是可以产生动作和表现生命的模型，展现出包括立体的个体形象、平面绘画形象以及三维形象等。大众通过对动画角色设计的形状、色彩、比例等视觉元素对动画人物传达的信息进行接收。同时动画角色造型设计结合环境和时间等因素对其造型表达涵义进行传递。
好的三维动画角色设计不仅能具有一定的艺术价值而且还能获得最大的商业价值。因为动画产业其本质随着三维等创新技术的发展更好的满足了大众文化需求以及带来视觉文化的直观体验，是商业化基于文化属性而生产的工业化产品，具有较高的标准体系和商业化特征。因此，好的动画角色定位和设计不仅能够很好地诠释动画情节故事还能成为对商业运行媒介下的形象代言高度的标准化和商业化的特点。比如：米老鼠已经不仅仅作为一个卡通角色存在而是代表美国迪斯尼的标志性人物，一定意义上已成为迪斯尼的代言人，其卡通魅力不亚于真实存在的奥斯卡影星，米老鼠形象已经成为代表美好童年时光以及世界友谊的大使也成为了代表美国的象征。
依据当前我国学者对于时代文化的特征的描述可以发现：其特点彰显出大众文化消费需求、大众传媒受众和视觉技术的创新形成了独有的时代文化特征。动画存在基于创新和发展观下的一种在视觉消费形式，突出和强化了动画角色设计的独创性、审美性和文化性，是社会以动画角色形象为基础、通过现代传媒方式传递的一种有源动力的大众文化。并且作为一种典型的视觉文化样式支撑着文化消费社会。
四、当前国内外三维动画角色实例分析
总体来看，动画技术随着三维技术以及其它创新技术的快速发展。当今无论是日本的2D动画制作技术还是以美国为首的3D动画技术都代表了动画领域当前最高的技术和设计水平。而我国相较于国外的动画产业发展水平差距表现仍旧较大，以下依据国内外当前动画产业发展中的一些动画角色设计和相关技术的实例进行一定的分析和阐述。
美国最为引领三维技术领域的的霸主，引领着三维技术快速发展，也代表着当今世界三维技术领域最顶尖的水平。美国以大制作、大投入以及本身的高科技优势生产的三维技术作品不断出新、引人入胜。全世界至今仅有十来部全三维技术制作的动画电影，基本都是美国制作，包括梦工厂在内的好莱坞大公司几乎垄断了这一领域。而美国的3D动画产业无疑是极具成功的。
以梦工厂2008年出品的红遍大江南北的《功夫熊猫》来说。此动画电影的主要角色大家都耳熟能详，五位大侠分别是猴子，老虎，仙鹤，螳螂，蛇。融入了强烈的中国元素，代表着五种中国功夫。而五位大侠的师傅和祖师爷又是一只浣熊和一只乌龟。这样的设定无疑是打破了常规的思维，不会使观众反感，反而会更加吸引观众的注意力。而最吸引人眼球的也是片中最精彩的还是熊猫阿宝。中国国宝熊猫，首先在原型的外形上就使人感觉十分亲切，而此片又将熊猫的外形夸张化，动作和表情进一步的丰富，是这个可爱滑稽的角色形象给观众留下深深的印象。
外形的成功是一部分，熊猫阿宝的性格特征也打动了千万观众。熊猫之所以这样受欢迎，也源于他的性格有太多平凡梦想家们的影子。太多来自平凡人的取材让这位熊猫更加容易让人接受，也让观众观后有许多感言，进一步的深入人心了。
并且，传奇式的故事大多离不开英雄主义。阿宝这个角色的成功来自梦工厂式的英雄主义。梦工厂致力于为各个年龄段的观众们造梦，创造的人物角色老少皆宜，无疑不是励志的故事。把这样的故事赋予给角色身上，使观众产生某种移情作用，从而达到角色塑造的成功，这一点是中国动画角色比较难办到的。
另外，随着我国电影版的《喜羊羊与灰太狼》的热映以来得到了较高的票房效益也并非偶然。在电影版推出之前，国产电视动画片《喜羊羊与灰太狼》自2005年开播以来，已陆续在全国范围内近50家电视台及100多家网络平台上热播并持续较长时间长盛不衰。在北京、上海、广州等一线城市，《喜羊羊与灰太狼》最高收视率一度高达17.3%，大大超过了同时段播出的境外的动画片。同名漫画书一经推出后，也立刻成为畅销书，销量超过百万册。这些品牌化、系列化、持续化、高产量、低成本的设计制作，为《喜羊羊与灰太狼》品牌的滚动传播打下了深厚基础。一份市场调查显示：以我国国内的小观众对“喜羊羊”的认知程度，甚至已经超过了“米老鼠”和“唐老鸭”。因此，从这个层面而言，我国的动画产业应从“喜羊羊与灰太狼”动画系列影片中汲取一定的新的思想和灵感。尽管传统精粹的孙悟空、花木兰等卡通设计形象深入人心，但走出挖掘历史文化故事思维的固定模式以外，多进行一些贴合时代文化特征的具有时尚意义的动画形象和故事及其动画角色设计是值得我国动画人借鉴与思考的。
目前我国国内的三维动画技术虽然也在迅速地发展，但与国际上顶尖的三维动画技术仍有较大的差距。《秦时明月》三维动画影片中的人物的设定颇有新意。打破了中国传统服装的束缚，加入了现代感十足的设计元素，让中国历史变得不再沉闷，很容易让人接受。片中人物造型所具备有浓厚的东方气质，是此片的一大亮点。片中主角聂盖的设定，乌发及肩，剑眉星目，鼻梁挺直，脸型刚毅，英武之气十足，与中国人心目中的侠客形象十分相符。而医仙端木蓉，极具东方美感，而与迪士尼出品的《花木兰》中木兰的造型相差甚远，同样的东方脸庞，端木蓉所运用的光滑曲线为角色增添了许多柔美，而精致的脸庞，纤细的身材，每项都符合中国人的审美情趣。浓郁的中国意味贯穿于《秦时明月》的各个角色中，也深得中国影迷们的喜爱。由于投资力度的不同，《功夫熊猫》与《秦时明月》的商业收益和知名度虽然相差甚远，但是从角色的制作设定上来说却各有千秋。
五、时代文化背景下的动画产业问题及其角色设计趋势
众所周知，以创意经济为核心的新型文化产业已经成为当今发达国家的经济发展支柱，而在这个大产业格局中动画产业的强势发展已经成为当今最具发展潜力和朝气的高新产业之一。客观而言当前动画产业随着三维技术的创新发展以及经济高速发展下提高了对动画角色设计的要求。三维动画角色的设计是最直接体现动画产品的艺术风格和文化内涵的，好的角色定位和设计能够对受众形成较为直接的吸引力。
当前我国动画产业面临的最大的现实问题就是缺少具有鲜明民族文化特征以及时代文化特征的动画形象，这是我国动画艺术产业发展中动画表现形式以及角色定位设计的主要问题，比如2008年梦工厂动画出品的风靡全球的《功夫熊猫》，其主要三维动画角色：熊猫作为代表中国独一无二的卡通人物形象，制作方确实美国团队出品，这也充分彰显出了国内与国外三维动画技术及其角色设计水平的显著差异。为此，基于我国民族特色的动画形象设计和角色定位对于弘扬中华传统文化以及时代文化特征而言都具有重要的现实意义。
为此，基于我国动画本土化设计的发展而言，无论是从传承文化方面还是获取最大商业化价值层面都面临着重大的挑战。我国五千年历史文明积淀的文化厚度对于动画产业而言创意而言提供了巨大丰富的资源库，而作为动画设计者而言如何把这些丰厚的资源开发和利用好，适用于动画角色设计和造型之中，成为当前时代文化发展背景下我国动画产业振兴的一大命题，也是在当前时代文化特征下我国动画角色设计的必然趋势。
六、结束语
三维动画技术虽然只是近几年来随着计算机技术发展而产生的一项新技术。但对摄影、布景设计及其舞台布置等多种艺术与技术提出了很高的要求是这些形式的集合体。三维动画的设计水平的高低彰显了动画设计团队的艺术功底以及对时代文化特征深度理解基础上进行的创造力。一个好的三维动画产品，不仅仅要有精致的动画场景，还要具有能够深入人心的动画角色和人物思想。综上所述，动画的民族性是文化的一种延展行为一个不断更新和演变的动态过程，只有基于文化视角从文化传承的角度，从体现时代文化特征的角度不断对动画内容和形式上进行创新，还要从动画传承文化的思想和技术上进行更新，要立足传统文化依据时代文化特征进行必要的革新，通过运用创新技术构建具备我国文化特色和时代文化特征的动画产业链，这个目标不仅仅作为我国动画产业的发展目标也是大众文化消费市场服务大众、满足大众需求的必然发展趋势。
参考文献：
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三维动画设计篇6
关键词：三维动画；角色造型；设计模式；规划方案；要素
0 前言
三维动画始终维持与计算机软件应用技术的同步进展功效，经过特殊动画影响的模拟演练发现，我国始终未能绽放完美角色定义光芒。需要明确的是，动画角色造型不单单代表某种视觉符号现象，同时也是贯穿整个故事中心的必要线索，无论是在艺术或是商业价值角度上，其一直传递着一种推波助澜的信息。按照后期动画延伸产业空间观察，核心角色的定位、设计标准已经足够严苛，那么如何从中挖掘更多的美感、人文要素，将是本文主要陈述的内容。
1 三维动画角色设计理念概述
经过现下计算机软硬件技术的不断更新，有关三度空间内部立体形象以及运动创作活动开始紧锣密鼓地运作，其始终向外传输某种虚拟世界体系信息，设计主体的中心任务就是依照既定模型运动轨迹以及虚拟摄影器械进行异质化动画参数设定，最后配合方案指令赋予模型相关材质并照上灯光；所有后期的激烈情节当然需要计算机自动调试完成。而动画角色定义刚好就是整个艺术规划体系中的特殊要诀，其秉承一系列夸张、拟人艺术表现手段进行可视形象搭设，动机标准其实就是赋予各个动画角色比较特别的生命力、艺术感染效果。可以说，角色设计工作已经成为整部影视作品中的主导元素，单位脚本都必须围绕其实施科学掌控。尤其在创作前期阶段，依据剧本延展条件审视，系统地整合各类视觉形象，使得设计师的核心价值观能够清楚得传输到受众人群之中。这部分想象、个性内容基本源自于生活考究经验，能够侧面烘托人们的现实生活状况与理想认知标准。优秀的作品架构内部，角色形象以及性格特征会得到一定程度地放大化处理，设计主体长期维持童心状态，尽可能地拓展创造力跟想象力。整个动画中几乎包揽万象，其与电影一样能够刺激人们创作的火花，区别的是三维动画中的角色大部分是为了迎合剧本需求被创造出来，透过形态比例、动作流程以及语言特征观察，都或多或少隐藏着设计主体的性格特征。创作流程中，规划人员有必要联合故事时代背景以及内容疏导格式进行角色设计，包括身高、服装样式、发型以及配件等；另外，影片整体艺术表现风格也将深入影响动画造型结果，具化要素就是美术设计与动画语言，总结为角色造型一直维持与动画风格相辅相成的交互关系。
2 三维动画角色造型分类标准陈列
造型设计工作需要针对外在形体与潜在气质做出叠加改造，卡通赋予角色一种特别的造型基础，使其能够尽量规避生活中混乱认知迹象，充分彰显独到的艺术风格。所谓的角色设计类别基本呈现为：
（1）拟人化造型。三维动画场景之中大多采用拟人手法实施造型梳理。例如，《狮子王》中的辛巴、《海底总动员》中的尼莫等，因为孩子比较喜欢动物，涉及生命化、拟人化的处理结果将会令我们发现截然不同的世界奇景，这种夸张式工艺在动画作品中可说是随处可见。因此，拟人化造型调试工艺主要呈现以下细化特征：首先，外型要基本符合动植物显性特征。其次，关于人化的手部、面部特写要足够精细，全面迎合人们正常的审美习惯。
（2）写意类造型。基本强调部分个性化特征显著的角色造型，这类动画作品基本被定义为艺术片，其造型处理结果不会出现过多要求，只要透过影片反映活动中能够适当激发观影人群的联想思路便足以。其在造型设计工作上往往散发出一种随意性色彩，但对于影片整体风格把握能效上的确精良。
3 三维动画角色造型设计的细化流程分析
（1）整体风格确认。针对动画剧本内部角色实施设计活动中，需要首先掌握内容表述风格，异质化类型动画角色表现手段几乎是天差地别的，必须保证设计过程中进行整体考察、验证。
（2）角色性格搭配。动画里应该全程传递着多角色交流的活跃氛围，经过细致化的对比、映衬能够进一步彰显动画核心灵魂，针对这类性格特征做出有机铺陈便对影片整体收视成果产生巨大影响。当然，除了在表演活动上，造型基本承揽全篇章疏通的职责，单纯拿《亚瑟和他的迷你王国》为例，在迷你王国中的小矮人就在人们心中留下难以磨灭的印记，其对神幻王国探险的气魄以及天真的童心都博得大众的喜好。
（3）从自然、传统艺术资源中挖掘灵感。三维动画角色设计本就该结合自然、人文情感环境实施长期调研，从中掌握无限的素材资料，经过设计主体科学鉴定与提炼、挖掘之后，使得一些看似丑陋的事物也能变得活泼可爱。传统艺术经过长时期的锤炼已经蕴藏着深厚的文化价值，针对其进行有机吸收、改造将为作品自身内涵灌输更多活力因子，不计较地域、民族差异特性，无论任何艺术审美观念都将得到充分融合。因此，能够使影视作品渗透出一种传统绘画气息，引起更多爱好主体的审视。例如，中国传统雕塑工艺具备丰厚的装饰趣味，比较迎合我国民族个性和审美心理标准，我国在三维动画角色定义上就应该广泛吸纳更多传统风格，使得材质彰显成果充斥着我们自己的角色韵味。
（4）夸张与变形处理模式。在进行角色设计时我们一般要考虑所设计的角色主要特征在那里，这些特征往往是吸引观众的地方，抓住它并对它进行夸张强化处理，动态上亦是如此。实施夸张变形处理环节中应该注意以下细节：首先，对形体要进行归纳，强化几何形体。其次，注意对比，包括体量上的大小对比，细节的烦琐与简洁的对比等。最后，掌握好适度与整体协调，注意平衡。例如，在二维环境中一个硕大脑袋可能比较可爱，但将他放入三维中就显得特别怪异，因为在三维中除了考虑形还应该考虑到体积的因素。
4 结语
三维动画角色造型设计工作比较复杂，需要规划主体结合自然、生活百态等要素进行拟人、夸张化处理，使得各类事物都能成为活泼的动画角色；与此同时联合我国民族工艺传统以及创新操控技术实施动作表现，为中国后期三维动画产业美好前景贡献更多疏导力量。
参考文献：
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三维动画设计篇7
关键词：场景设计；空间设计；三维场景
中国分类号：J954文献标识码：A文章编号：2095-4115（2014）05-56-1
一、三维动画场景空间设计的分类和构成
三维动画场景空间是立体开放的，是被创造和重新安排的蒙太奇空间。
动画场景空间可以分为：真实的空间、想象的空间、实体的空间、虚拟的空间、内景空间和外景空间。在真实的世界中可以置身其中的场景结构被称之为真实空间，如房屋、居室等。想象空间是在场景结构中，虚假的、梦幻的，在现实世界中不存在的空间，如角色梦境中的场景、虚拟世界中的场景等。
三维影视动画场景空间的构成形式丰富，包含单体空间、多层次空间、横向排列空间、垂直组合空间、综合室组合空间。单体空间又称为单一空间，是一种相对简单的结构空间。在制作动画片中应该考虑到场景空间是具有时间的，在简单空间中制作者必须再进行加工设计。多层次空间是有长、宽、高和深度的空间，有利于摄像机的搭建和镜头的推、拉、摇、移，使影片画面更加丰富。横向排列空间，是由若干个空间并排在一起，***形上形成排列组合，通过摄影机的搭建，可以进行摇、移镜头的拍摄。利用多个多层空间的上下组合，制造纵向场景，摄像机可以拍摄出从上到下或从下到上的摇移镜头。把以上四类空间有序的放置于同一空间中便组成了综合式组合空间，它具有纵深性、横跨性、丰富性，使场景的调度在最大程度上得以实现。
二、三维动画场景空间设计的元素应用
动画场景的空间构成可以根据视觉效果来分为“强势场景空间”、“弱势场景空间”。在三维动画场景设计中，构***是其中各个环节制作时都必须要考虑的最为重要的元素，下面就不同的三维动画的构***方法进行简单分析。
分割式构***，在进行场景设计时，要确定一个视觉中心点，使画面达到视觉平衡。分割式构***又分为轴线构***、水平垂直分割构***、三角构***和对角线构***。轴线构***是在画面中心找到其中轴线，利用中轴线等分的构***方式，使画面形成对称美和均衡美。水平垂直分割构***即黄金分割构***，利用黄金分割的构***方法，可以使画面看起来更具艺术性、稳定性，从古至今，中外很多艺术作品都采用了黄金分割的构***方法。三角构***是以三个景物为画面的视觉中心，或者以三点成面的几何形来安排景物，它是一种具有稳定性、均衡性的构***方法。对角线构***，对角线是划分空间的一种常见方法，采用对角线构***可以更好地吸引观者目光，使之由四周到视觉中心聚拢。
创作中在构***的空间处理上，要注意抓住几何中心、巧用视觉趣味中心和重视引导区域等方法。这样可以使观者的注意力集中到相应的位置，引导观者着重观看制作者的重点表现对象，既可以使主体物得到突出的表现，又可以使画面构***灵活生动。
与其他艺术表现形式一样，三维动画场景也要遵循一般的空间透视规律，三维动画的制作中，要精确地调整摄像机的位置，不管是它的位置还是角度，较为合理地摆放可以使拍摄出来画面更好地符合人们的习惯。三维动画中的摄像机可以完全模拟真实摄像机所能拍出影片的效果，经过摄像机的运动，使摄像机跟各个物体的距离不同，于是产生出不同的景别，使影片镜头更为丰富。
一般要遵循的透视规律有近大远小、近实远虚、竖宽横窄，坚持这几种原则，可以使所营造的画面更具真实感和立体感，使主体物更加突出，透视感更加强烈。在三维动画场景的设计过程中，根据不同画面的不同要求，应采取不同的透视效果方法并可将其进行不同搭配。焦点透视法、影调透视法、大气透视法、线条透视法、运动透视法、色彩透视法等都可表现出场景空间的纵深效果。
三、《FlyAgainstTheWind》中场景的空间设计
原创动画短片《FlyAgainstTheWind》以较为写实的风格为主，其中的场景也主要是以真实空间和实体空间为主，采用了多层次空间、横向排列空间等构成形式。
作品的表现形式是由内容决定的，是用来为内容服务的，在进行场景设计时根据内容的需要，制作了特定的表现形式，还遵守了场景的空间构***原则，注意了局部和整体、主要和次要的关系。一提到动画场景，就要求制作者能在有限的的空间和时间里设计创造出能给观众留下印象深刻的影像，使作品主题突出、主次分明，能够合理的为观者引导其视线，为作品创作出最佳效果。
在构***方式上，短片运用了轴线构***、水平垂直分割构***、对角线构***等构***方式。如开场的那一幕，运用了轴线构***的方法，以中心轴线等分画面，形成较为对称的画面，在垂直面上有些许重复，形成节奏感。
短片还运用了大量的透视效果方法，在室外景中，大量运用了焦点透视，焦点透视即单点透视，在众多的艺术作品中，这种透视方法是常见的，景深的塑造也在其中发挥着十分巨大的作用。影调透视、大气透视和色彩透视也在片中得到了应用。在使用透视规律时，制作者应该根据不同情况进行不同设计，结合故事背景和角色性格，制作出不同效果的场景，为其空间的深度和气氛的营造奠定更坚实的基础。
三维动画设计篇8
在机械设计过程中，一定要运用三维动画，电脑首先是需要运用Win95、win98及以上系统，同时还需要安装CAD、3Dmax等相关的软件，三维动画的创作要分成以下几步，首先是动画编导，其次是进行资料的收集，最后才是进行建模。动画编导是属于机械设计过程前期的准备工作，当时设计人员需要根椐产品大致的轮廓进行三维的模拟，然后把回路的每个路线设计成一个科学的场景，根椐具体的流程展示产品当中的工作原理。对于单个的装置需要按照原来安排好的路径进行绕行，电脑上就可以对其浏览并能够局部放大进行观察。
其次是需要收集相关的资料，资料的收集包含以下几个方面：一是收集路径，然后针对跨越情况、装置流程和机电设备等设施的三维尺寸、色彩、光泽和材质方面等。这些资料，我们需要从网上进行相应的搜集，并且在***书馆中查阅相关的资料。最后在建模阶段，建模的方式有很多种，这些方法相对简单适且，针对那些设计水平不高，要求不是很格的产品，这种方法就是要求其设计的模型一定要尽可能地接近产品，编辑完成后就需要保存相应的结果与原模型进行相应的比较。
二、机械设计软件的选择
现在进行三维动画设计的软件非常多，要想提高软件设计水平，一定要根椐企业的发展需要，因地制宜选择合适的软件。目前通用的软件有以下两种，分别是MAX和CAD，它是由Autodesk公司研发出来，目前已经世界范围内使用，这种软件在造型处理上，动画制作以及渲染着色中功能都非常强大。因此，建模的方式相对比较独特，比较适合基础设计人员方面的操作，这样涵盖了大多数产品的模型，这样可以建造出各种形状的实体模型，但是美中不足，这种软件偏向于艺术层次的设计，但是忽略了机械设计的精度设计，在设计一些高精度产品的时候，软件会表现出精度要求不高，而且过于艺术化。
CAD是由Autodesk公司发展，主要针对的是二维软件设计，如果只设计到部分三维产品，那么利用MAX可以用多种文件进行相互之间的转换，这样建模功能上就会导致逊色于MAX，相对于一般比较规则的物体。CAD就会比MAX显示出更加强势的功能。它主要有高精度数字输入功能，可以灵活地捕到精确的坐标。因此，非常适合进行规则模型的建模。在设计的时候，我们可以根椐设计人员的相关特点，参照模型设计要求进行对于软件进行适当地选择，对于一些简单的设备基础和管道，可以选择在CAD上时行简单的建模，然后转换格式导入到MAX，然后进行渲染并制成动画，相对较为复杂的结构、文字和流动液体等非规则性物体，一定要选择MAX构建相应的模型。
三、选择合适的人才
经过数据分析，发现企业员工对设计师的招聘的选拔环节存在着分歧，一部分认为好，另一部分认为不好。这说明企业设计师的选拔环节需要设置科学的面试方式，让应聘者能够充分地展示自己的机会，这样才能真正体现招聘的公平性。面式的过程有直接面试、严格的笔试、情景模拟、角色扮演。
企业在招聘的过程可以根椐不同的岗位进行相应的招聘方式。比如招聘设计师的，需要通过笔试，同时还需要进行上机考试，就需要通过实践操作。企业能不问招聘到优秀的人才，直接关系到企业机械设计的水平。同时企业还需要与高校进行紧密地合作，建立人才培养的体系，使更多的优秀人才可以得到展示自己才华的机会。尤其是机械设计人员在经过一段时间的使用之后，要定期派送到大型企业进行学习，这样才能真正提高人才的综合素质。
三维动画设计篇9
关键词运动重用 三维角色 计算机动画 人体动画
abstractthis paper introduces a prototype system called panpan to retarget the existing bvh human motion data to new three dimensional characters. this makes it possible to control the motion and deformation of 3d characters easily by selecting a specific human motion from the human motion library. we can use this system to control new 3d characters to create novel animation effects using existing bvh data.
key words motion retargeting 3d character computer animation human animation;
一、引言
在近十几年里，计算机动画技术得到了突飞猛进的发展，以动画卡通、网络游戏、手机游戏、多媒体产品等为代表的动漫产业是21世纪知识经济的核心产业，被称为21世纪最有希望的朝阳产业，这场“后现代产业浪潮”不仅给全球经济战略结构带来了根本性转变，也为进入新世纪的中国经济创造了一次千载难逢的历史发展机遇。wWW.133229.cOm
但是，目前的动画技术还远没达到理想的地步。计算机辅助二维动画具有制作相对方便、制作成本低、对制作和运行的硬件环境要求较低等优点。但是由于传统的二维对象缺少显式的三维信息，使得自动生成好的中间帧画面非常困难，比如在变化过程中，特别是那些非平行于画面的变换，引起的起各帧画面之间对象的对应问题、剪影轮廓的变化问题、各个部分的自遮挡问题、保持形状比例和体积问题等等，都是研究者们一直试***解决的难点问题。
计算机动画之所以有那么强大的表现能力，各式各样逼真的模型扮演着举足轻重的地位。这些模型大多由***的动画软件，如3dsmax、maya、softimage等进行设计。怎样给一个静态的模型赋予生命力，并让它动起来一直是***形学研究者感兴趣的研究课题。三维动画制作系统中，使用关节骨架控制三维动画角色已非常流行，动画师可以非常容易地设置和控制三维角色关节进行动画控制。但是准确地控制三维模型的变形和运动使其符合实际的物理规律，特别是想要达到实时的要求，难度很大。一种解决方法为采用自动角色动画。角色动画动包括骨骼动画和顶点动画。骨骼动画把整个人体按生理结构分为许多部分（***1－2）， 每个部分都有自己的几何形体，然后再用数据结构把所有的部分合理地组成为一个有层次的整体，例如，上臂连着前臂, 前臂连着手。骨骼动画与顶点动画相比，占用空间小，因为它不需要象顶点动画那样要存储每一帧的各个顶点的数据，而是只需要存储每一帧的骨骼的数据。骨骼的数据量与顶点的数据量相比，要少得多。所以骨骼动画有很多优势，不管是在游戏、电影动画还是虚拟现实中，生动逼真的动画（人、动物等）会使之增色不少。当然骨骼动画处理技术难度也很高，它需要解决的一个重要的问题是：如何得到和模型相关联的骨架？
本文研究了把现有的人体运动数据重新定向到新的动画角色对象上。通过这种方法,动画师能够利用现存的bvh人体运动数据去创造新的动画。动画角色对象常被赋予复杂的非刚体运动方式以达到夸张的效果，我们实现了三维角色的自动绑定，使之能做到局部的非刚体变形描述。若要生成新的动画，只需要从动画库中选择用户所需的人体运动，便可方便地控制新的三维动画角色的运动和变形。人体的运动数据可以来源于运动捕捉，也可以从现存的动画和影片视频中通过***像处理和计算机视觉的方法来获取。基于这些素材，我们可以得到运动的素材库，作为动画师创作新动画的来源，从而丰富动画产品的多样化和体现制作者的创造性思维。在如今的计算机动画中，建立模型的过程已经变得比较简单。但是如果要让模型动起来，还需要人们手动去嵌入骨架，并且定义骨架驱动表面皮肤的每一个细节。这个复杂繁琐的过程只能由专业的动画师来完成，对于一些初学者来说是可望而不可及的。我们实现的系统可以让一个静态的模型可以根据给定的运动数据进行所需要的运动。整个过程由程序自动实现，不需要人手动来操作它。这样的创新使它能够表现更加复杂的动画，因此不仅能够为专业动画师所用，而且让初学者也能体验到自己设计动画的乐趣。
二、相关工作
在骨架提取方面，已经有很多自动生成骨架的方法。①②③baran等的pinocchio系统创造性地提出了骨架嵌入的方法。在自动角色动画方面，骨架嵌入比骨架提取要好的原因是对于复杂骨架的角色，骨架提取可能会产生不同的拓扑结构，这就让使用者很难将原来有的骨架运动数据运用到其中来。虽然可以通过附属肢体模板来鉴别复杂的附属肢体，但是由于拓扑结构的复杂性，自动生成时也会产生各种不同的误差。骨架嵌入相对于骨架提取的另一个优势就是它能够在骨架中定义角色所需要的很多的结构信息，这是在提取的纯几何骨架***中难以得到的。
几乎所有的网格变形技术，无论是基于表面的还是基于体积的，都可以用来作为基于骨架运动动画中的对表面进行蒙皮。④⑤不幸的是，到目前为止，这些方法都不能实现实时的动画。baran等的线性混合蒙皮（lbs）具有简单高效并且能够利用gpu进行运算，并可以根据骨架进行子空间变形等优点。虽然在质量上的不能够达到很好的效果，但是它仍然成为在实践应用中最常用的方法。所以我们的系统采用该方法。⑥
三、原型系统设计设计过程
对于输入的三维角色模型，我们首先嵌入骨架，然后通过定义骨骼运动对表面网格上每个顶点的变化的影响权值，将表面皮肤依附在骨骼上。对于不同的角色，我们建立不同的罚函数去惩罚那些我们不期望的骨架嵌入方式。基于样本用支持向量机的方法求得最大边缘解，然后对不同罚函数赋予不同的权值。用人工智能中a*启发式的方法在指数级的搜索空间里加速寻找最优的骨架嵌入方式。在蒙皮阶段用热扩散方程的方法去计算骨架运动时每一块骨骼对表面网格上顶点的影响权值。据骨架的变化情况，插值计算出骨架的“蒙皮”模型的各个顶点的位置变化。对于某个特定骨骼，“蒙皮”模型的顶点变换矩阵＝初始姿势的变换矩阵的逆×姿势变换后的矩阵。另外还要考虑到一个顶点可能受多个骨骼运动的共同影响。
1.骨架嵌入
由于骨架嵌入需要将骨架重新定义大小和定位使得它能够正确的嵌入到模型当中，所以它能公式化为一个优化的过程：计算关节点的位置和朝向使它能够更好的适合于给定的模型。但是这个优化是一个三维空间的问题，所以连续优化的方法是不可行的。因此可以建立一个用顶点表示潜在关节点，用边表示***的骨骼的***来简化优化问题。建立这样一个***是具有一定挑战的，因为我们可以用未知数量的顶点和边来表示相同模型的关节和骨架。我们在近似模型垂直等分的平面上建立中轴面，并且建立圆心在中轴面上的圆的一个特定的集合，将这些***的圆心连接起来形成一个***。然后使用自定义的离散的罚函数来最优化的骨架嵌入这个***。为了帮助优化，在给定的骨架中可以包括一些关节点的额外的信息。比如说对称的部位应该以相同的名称命名，又比如如果一个关节被命名为脚，那么就表示它应该事在模型中位置最低的一个关节。由于定义的罚函数是***于具体的模型的，所以并没有减弱它的通用性。
2.简化骨架
前面的步骤建立了几何***g=(v, e)来表示骨架，我们需要将它嵌入到我们给定的骨架当中。给定骨架原先是以有s个节点的树的形式给出(在一般人形的骨架上会取s=18)，但是如果这s个节点没有经过简化，嵌入的优化过程是很难处理的。因此我们需要一个简单的骨架，所以在嵌入骨架之前，需要将骨架简化。所有的自由度为2的关节都将被除去(比如说膝关节）, 关节两端的骨骼块被连在一起。简化后的骨架将会只有r个连接点。那么骨架嵌入以后缺少某些必要关节的骨架怎么让角色动起来呢？我们根据未简化骨架上关节在整条边上的比例，重新计算出该关节在简化骨架上的位置，然后插入到骨架中。在我们的系统中，简化的骨架中r＝7。简化后的结果就是我们可以将简化的骨架嵌入到系统中以最小化罚函数惩罚的对象。否则这样的工作是很难实现的。
3.离散的嵌入骨架和优化
一般不可能计算离散的嵌入方式时使罚函数最小，因为嵌入的数量是指数级的。但是可以用类似分支定界的方法在问题的解空间树t上搜索问题解。我们使用这样一种方法：首先根据部分嵌入的下界估计保存优先级队列。然后在每一步，取出在队列中最好的部分嵌入，将它展开，与下一个关节进行计算，然后将结果保存在队列中。所以，第一个被完整展开的嵌入就是最好的嵌入。为了加速算法并且尽可能少的占用内存，如果部分嵌入有一个很高的下界，那么它将被立即拒绝并不在嵌入到队列中。虽然这种算法在最坏的情况下依然是指数级的，但是在我们测试实际情况它都是很快的。
在骨架嵌入前将骨架进行了简化，省略了很多的关节，比如说膝关节，但简单骨架嵌入以后，要让角色真正的动起来，还是需要重新插入这些关节。在这里可以通过按比列分割骨架***中路径最短的边来得到。我们希望嵌入后的骨架能够很好的满足角色的形态比列，但是，有时候骨架并不能很好的适应我们的角色。同时，一些小的被忽略的骨骼块并没有被赋予正确的朝向。骨架优化的过程就是为了解决这些问题的提出的。
4.蒙皮
我们的角色和嵌入的骨架在将皮肤依附到骨架上之前是没有任何关联的。骨架并不能够驱动角色运动。因此我们需要指定骨架运动与角色表面网格变化之间的联系。虽然在这里我们可以用很多的网格编辑技术来进行网格变形，但是我们选择标准的lbs方法：假设表示网格顶点j的坐标，表示第i块骨骼的变形矩阵，表示第i块骨骼对第j个网格顶点的变形权值。lbs把j变形后的位置表示为。我们的目标就是找到每一块骨骼变化对所有顶点的影响权值。我们所期望权值有以下几个特性：首先它应该与网格的大小无关，其次权值的变化应该平滑，最后关节间两块骨骼的移动宽度必须与关节到表面网格的距离成一定的比例。即使有一个方案能够得到权值使得骨骼能够满足这些特性，但是它们很可能失败因为他们忽略了角色的的几何学特性。作为代替，我们用热平衡原理来寻找权值。假设我们把角色的体积认为是一个不占容积的热导体，然后我们强迫骨骼i的温度为1，而其他骨骼的温度为0。当热平衡以后，我们就可以把表面上每个顶点的温度值作为该骨骼对它影响的权值。
四、实验结果
盼盼动画系统设计时主要依照三个标准：① 广泛性。适应于尽可能多的模型。对一些结构比较特殊，或者会产生歧义的模型能够尽可能的正确嵌入骨架。②质量。关键在于蒙皮的技术，让表面皮肤能根据骨架运动驱动正确的位和形变，以期与视频游戏中的模型相媲美。③ 性能。运行在大多数的家用计算机上。 在盼盼动画系统里对采用的模型进行了一些简单的限制：模型必须是全封闭的，并且是以最自然的姿势站立，这样能大幅度的提高骨架嵌入的准确性。当然模型需要是一个有四肢能被嵌入人体骨架的。
***3为盼盼三维角色动画系统的一张截***画面。系统主要包括模型选取、bvh运动数据选取、运行、视***操作、工具条等功能。该系统的运行环境为英特尔酷睿双核cpu，主频为1.73mhz，内存为1gb。因为盼盼动画系统是单线程的，所以双核的cpu几乎没有什么影响。测试发现，计算的主要消耗花费在分离过程中距离场的计算上。
五、展望
虽然盼盼动画系统在人体动画领域取得了一定的进展，但是它依然存在着不足，限制着它的应用范围。在技术方面，建立骨架***的时候可以用椭圆来建立初始骨架***。在应用方面，首先它的蒙皮质量在某些地方还可以改进，可以通过在骨架上自动蒙皮的技术来提高质量；其次，它的骨架中的关节与一般人体的关节有出入，不能由一般人体骨架运动的数据来驱动，这样就不能很好地利用网络上大量的表现复杂运动的运动数据。另外，盼盼动画系统依然不能够表现手部动画、脸部动画这些需要细节的动作。如果能在后期中加入这些方面的应用，一定能够得到更为广泛的应用，并且大大减少人体动画开发的整个周期。
注释
①liu p, wu f, ma w, liang r, ouhyoung m, “automatic animation skeleton using repulsive force field”, proc. of pacific graphics’2003, pp. 309-413.
②teichmann m, teller s. “assisted articulation of closed polygonal models.” proc. of computer animation and simulation’98, pp. 87-102.
③katz s, tal a, “hierarchical mesh decomposition using fuzzy clustering and cuts”, acm transactions on graphics, 2003, 22(3): 954-961.
④wade l. automated generation of control skeletons for use in animation. phd thesis, the ohio state university, 2000.
三维动画设计篇10
关键词：电视片头；三维动画；设计方法
随着近年来计算机***像处理技术和3D数字技术的进步，影视行业越来越多地使用三维动画的形式来呈现画面、制作影视特效，创作出美轮美奂的视觉效果。这些3D影视制作技术，因其创作手法新颖独特、视觉效果强烈震撼，不仅渗透到各档电视动画节目中，而且日益影响着电视栏目的片头片尾制作，尤其是在电视栏目片头的设计中，对三维动画的运用更是成为各大电视台各档热门栏目吸引观众眼球的法宝之一。毋庸讳言，电视栏目片头三维动画设计方法成功与否，会直接影响到观众对整个电视栏目的关注程度，从而影响节目的收视率。一个好的电视栏目，其片头的设计也必然是非常讲究的。本文试***从画面设计、三维文字两个方面来探讨三维动画的设计方法。
1 片头三维动画画面的设计方法
每一个电视栏目的片头都是由背景音乐和若干个画面组接而成的（个别片头可能不包含声音），而三维动画中画面最基本的功能就是通过一系列不同景别、不同角度的镜头画面来表现事物的外部形态。因此，三维动画的画面设计要着重于动作、形态以及造型的连贯性和流畅性。除此之外，还应考虑电视屏幕的空间大小。一般来说，电视屏幕的空间表现有两种：一种是直接地再现空间，即通过3D动画设计软件模拟摄像机的推拉摇移，把动作本身以及预表现的物体所处的空间环境在一个镜头里直接地、完整地再现出来；另一种是合成的空间，即通过动画设计软件。例如，AE或者NUKE后期三维合成，将动作的组合或不同动作因素连接，创造出一个完整的空间构成。确切地说，就是通过一系列模拟镜头创造出一个完整动作的“印象”。
1.1 以统一空间为基点
统一空间是指在一个特定的空间范围内发生的活动和事情，其空间的统一感主要是由环境和参照物提供的。例如，房间里的家具、车间里的机器、背景等。通过这些参照物可以使观众断定这个场面的空间环境。在电视栏目片头三维动画的设计中经常把不同地方制作的镜头组接起来表现一个统一的空间，如电影中将三维制作的白宫全景去组接纽约世贸大楼阶梯上两人相遇，好像两人在白宫的阶梯上相遇，这就是利用了交代环境使人产生的错觉。
1.2 以视觉的流畅为依据
首先，在电视栏目片头的三维动画设计中，画面的景别要匹配，包括景别与景别之间的匹配或者景别与主体物的匹配等。因为如果没有景别间的差异，画面便难以流畅。在设计中，应该尽量避免全景接全景或者是中景接中景，那么做会给人重复感和停滞感。
其次，还要注意画面角度的变化，以增加视觉信息和保证视觉的流畅。例如，一个人物正面全景接其正面中、近景和特写，只有远近变化，难免呆板、乏味。如果正面全景接其侧面中、近景，不仅距离有了变化，其相貌特征、光线关系都随之变化，从而丰富了画面。
最后，在画面选择中，还应考虑色彩、影调的和谐。如果色彩、影调不和谐，也会形成视觉障碍，影响三维动画设计特效的表达。
2 片头三维动画文字的设计方法
三维动画片头中，文字往往是首要的设计对象，特别是三维文字制作与表现，对于烘托片头画面与表达中心思想至关重要，它可以结合特效产生较强的视觉冲击力，使节目在极短的时间内给观众留下深刻的印象。因此，三维文字已成为现今影视片头动画中最常用的元素之一。
2.1 片头文字要为“画面”（Picture）而设计
电视栏目片头三维动画中的文字应该要为“画面”（Picture）而设计。因为在电视栏目的片头动画中，画面是最基本和最主要的表现要素，所以文字为“看”而设计，把文字的表现手段与画面进行完美的配合。
首先，保证文字与画面不要“竞争”。对于片头设计中需要表现的内容信息，能够用画面表现的就尽量用画面表现，只有在画面无法表达时，才用文字表达。例如，文字不要过多地使用形容词，因为在形象性、生动性上文字怎么也比不过画面。
其次，画面往往是形象具体的。为了与画面相配合，文字一般应从具体的事物逐步写到抽象的概念，从看得见的事实逐步写到看不见的道理、思想和观念。这样可以避免“看***说话”和“声画两张皮”两种极端倾向，从而达到文字与画面的良性互动。文字的有无和多少应服从整体，并且根据片头的动画内容、风格形式与时间长短做出相应调整，不必墨守成规、遵循定律，刻意追求纹饰的完整和优美。
由于画面最擅长表现“现在进行时”，对过去和未来的阐述往往须借助文字的描写。用文字表达设计理念时，应落实在具体的细节上。表达理念是一个电视栏目不可或缺的重要内容。理念常常是富于哲理的抽象概念，用画面表现难度较大。用文字表达时，不能停在空泛的说教上，应把理念的阐述与具体、合适的细节画面有机结合起来。文字要为观众观看留下思考的时间和空间。片头文字有别于一般的电视解说词，片头文字是为了促使观众观看画面，帮助观众读懂画面、思考画面而写的。一段恰到好处的文字，不仅能补充片头画面的不足，延伸画面的意义，而且能有效地吸引观众观看屏幕，使文字与画面相得益彰。
2.2 片头文字要为“视觉”（Vision）而设计
另外，三维动画中的文字还应为“视觉”（Vision）而设计。电视是画面和声音完美结合的传媒艺术，片头动画中的文字不仅仅是给观众“看”的，还可以通过视觉影响力传递给观众。设计人员在拟定文字时除了考虑画面因素，还要考虑视觉因素，符合视听觉原理和视觉习惯。
文字设计尽量要做到口语化、生活化、通俗化。由于电视节目是线性传播的，是转眼即逝、不可重复的，给观众反复品味、欣赏的时间不多。因此，它必须让观众一看就懂。为视觉而写，首先面临的问题就是要用口语化、生活化、通俗化的语言来写作，在观众的生活范围之内选择词语，尽量用短句，不要过多地使用倒装句和复杂句式。
参考文献：
[1] 矫健，许江，等.非线性叙事：新媒体艺术与媒体文化[M].中国美术学出版社，2003.
[2] 曾瑜.关于电视栏目片头创作的思考[J].现代电视技术，2006（01）.
[3] 孙为.数字媒体中的动态文字设计[D].南京艺术学院，2007.