第1章动画基础知识
从制作角度来说，计算机动画是借助于计算机的软硬件平台完成制作的动画，而传统动画是用手工完成制作的动画。
计算机动画是传统动画的发展和创新，因此了解一些动画基础知识，对计算机动画的制作很有必要。
本章介绍动画的基本概念、动画的类型、传统动画和计算机动画的基本制作过程、计算机动画的关键技术以及计算机动画的应用和发展等内容。
1.1动画的基本概念 动画实际上产生于电影之前。
1888年，法国光学家兼画家埃米尔·雷诺（EmileReynaud）运用幻灯机技术制成了光学影戏机，他绘制的《一杯可口的啤酒》，成为世界上第一部比较完整的动画片。
该片共有700多幅图画，片长500米，可放映15分钟。
雷诺以他非凡的创造在动画片技术上做出了重要贡献，如背景和人物分开绘制、用透明纸分层绘制人物动作以及给绘画纸设置定位孔等[1]。
一百多年过去了，随着科学技术的进步，经过无数电影工作者和科学家的创造发明，如今，动画片的制作技术已从手工制作的传统动画进入到计算机动画的时代。
“动画”这个词出自二战结束前的日本，日本人把用线条描绘的漫画式作品称为动画。
现在，“动画”指采用笔绘动画和偶动画等技巧制作的影视作品。
而“卡通”这个词来源于英语的cartoon，是一种脱胎于报纸上多格漫画的动画形式，以角色的行为语言来讲述故事。
米老鼠之后，卡通动画成为所有动画的代名词。
卡通面对的观众年龄层次较低，动画则拓宽了受众群体及影片的艺术性和社会功能，是一种老少皆宜的艺术表现形式。
什么是动画？其实“动画”这个词本身已经给出了最简要的回答——“动画”就是“活动的画面”。
拿一沓纸来，在每张纸上都画上一匹马，根据马匹跑动的规律，前后画面上马的腿部、头部和鬃毛的位置或形态稍稍有所变化，快速翻动这沓纸，呈现在你面前的就是一匹扬蹄飞奔的骏马。
利用人眼的视觉残留效应，使静止的一连串相关画面变成了“动画”，这就是动画的基本原理。
一部动画片的情节、内容比一匹骏马的飞奔复杂得多，有众多的人物角色，有衬托主题的背景画面，但基本原理是一样的。
从技术角度给动画下一个定义，可以这么认为：动画是用一定的速度放映一系列动作前后关联的画面，从而使原本静止的景物成为活动影像的技术。
这个定义包含以下3个要点。
（1）动画中的表演者是原本并不运动的静态物体，通过动画制作技术才使得无生命的物体运动起来。
这是动画影片有别于普通电影的地方，也是动画的生命力所在。
通过动画制作技术，不仅可以使静态物体活动起来，逼真地模仿现实世界中的真实动作，而且可以创做出现实世界中不可能出现的动作，冲破现实世界的束缚，通过并不存在的虚拟动作来表现人们 的感情和思想。
（2）动画所表现的是景物的活动影像，它是用静止的景物创造出“运动”的视觉效果。
为了让角色的动作连贯，必须按照“动作”的顺序来设计一系列内容相关的画面。
拍摄动画片时，用摄像机将内容前后关联的静止图画一幅幅拍摄下来，然后按照一定的速度放映，才能在屏幕上产生动画的效果。
显然，在动画片的制作中，研究物体是怎样运动的，关心前一幅画面与下一幅画面动作之间的衔接，要远大于对单张画面如何表现作品主题的思考，这也是动画和漫画的重要区别。
（3）要以一定的速度放映画面，才可能让画面流畅、自然，既不跳跃也不迟滞。
目前，动画片的播放一般采用三种速度：电影动画放映速度是24格/秒，电视动画放映速度是25帧/秒（PAL制式和SECAM制式）或30帧/秒（NTSC制式）。
这里的“格”，亦称“画格”，就是胶片上的一格影像，电影胶片就是由这一个个画格组成的。
电视中的一幅图像叫做一帧，它的含义与电影中的一个画格类似。
英语单词frame可译作电影中的“格”，或电视中的“帧”。
1.2动画的类型 动画片问世一个多世纪以来，经过无数艺术家和科学家呕心沥血的创造发明，已从最原始的手工绘图发展到目前的计算机动画。
今天，动画片的形式早已突破了绘画创作手法和平面表现形式，形成了各式各样品种繁多的动画片种。
动画的分类可以从不同的角度来考虑，从制作技术和手段分类，可以把动画分成以手工制作为主的传统动画和以计算机制作为主的计算机动画；从空间视觉角度分类，可以把动画分成平面的二维动画和立体的三维动画；按照制作动画所使用的材料分类，又有笔绘、剪纸、沙画、油彩、布偶、泥偶、木偶和实物动画等许多片种。
下面，按传统动画和计算机动画两大类来介绍各种动画的基本情况。
1.2.1传统动画 从是否使用计算机进行制作的角度来看，从19世纪80年代一直到20世纪80年代出品 的动画都可以归于传统动画的范畴。
这一时期的动画作品，不管是绘制在纸张上或玻璃上的 平面动画，还是用黏土捏就的偶动画，主要是通过动画师手工劳动完成的。
最早出现的传统动画形式是笔绘动画，动画师用各种画笔在纸张、玻璃、黑板和胶片等材 料上绘图制作动画。
但渐渐地，动画师们已不满足于只用绘图来展现他们的艺术才华，剪影、折 纸、沙堆、雕塑甚至日常生活用品都成了他们创作的载体，出现了丰富多彩的动画片种。
1．笔绘动画 笔绘动画是出现最早、品种最多的平面动画，有水 彩动画、粉彩动画、水墨动画、素描动画、蜡笔动画和 碳笔动画等。
画家用来作画的铅笔、钢笔、毛笔以及蜡 笔和粉笔等都可以用来制作动画。
1906年美国人布莱克 顿（JamesStuartBlackton）制作的世界上第一部拍摄在
3 胶片上的动画片《滑稽面孔的幽默相》（Humorous PhasesofFunnyFaces），就是用白粉笔在黑板上创做出 来的。
图1-1是《滑稽面孔的幽默相》中的画面。
图1-1《滑稽面孔的幽默相》中的画面 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 各种笔绘动画中，最常见的是用水彩颜料绘制而成的动画。
传统的迪斯尼动画大多属于水彩动画。
这种动画片的制作工艺是依照铅笔画稿上的图案设计，在透明的赛璐珞片上描出画面线条，再填上水彩颜料。
水彩动画鲜艳明亮的色彩使画面赏心悦目，而且制作工艺相对4简单，这是它成为最流行的动画片种的重要原因。
除水彩动画之外，粉彩动画也是颇受大众喜爱的片种。
用棒状彩粉笔创作的粉彩动画，色彩鲜艳，层次丰富，画面精美，非常具有感染力。
法国动画大师弗雷德里克·贝克（FrédéricBack）擅长制作粉彩动画，成绩令人瞩目。
他凭借《摇椅》（Crac）（如图1-2所示）和《种树人》（TheManWhoPlantedTrees）（如图1-3所示）分别获得1981年和1987年奥斯卡最佳动画短片奖，他的另外两部力作—《什么都不是》（RienToutRien）和《大河》（TheMightyRiver）分别获得1980年和1993年奥斯卡最佳动画短片奖提名。
在历时5年完成的粉彩动画片《种树人》中，弗雷德里克·贝克用彩粉笔和松脂在毛胶片上描绘出一幅幅精美的画面，讲述了一个种树人在荒漠中数十年如一日坚持植树造林的真实故事。
梦幻的画面和感人的故事，使影片共获得包括奥斯卡奖在内的30多项国际大奖，并入选2006年6月法国安锡国际动画电影节“动画的世纪·100部作品”，排名第
5。
图1-2《摇椅》中的画面 图1-3《种树人》中的画面 我国的水墨动画在世界动画影坛享有盛誉，也是我国动画片的优势所在。
1961年上海美术电影制片厂成功摄制了《小蝌蚪找妈妈》，第一次把中国传统的水墨画形式搬上了动画银幕。
影片采用没有明确边缘线条的水墨画法，打破了笔绘动画先描线再填色的惯用技巧，是动画电影史上的一个创举，该片曾获南斯拉夫第3届萨格勒布国际动画电影节一等奖等5项国际大奖。
继《小蝌蚪找妈妈》之后，国内相继拍摄制作了一系列优秀的水墨动画片，如1963年出品的《牧笛》（如图1-4所示），获丹麦第3届欧登塞童话电影节金质奖，1982年出品的《鹿铃》，获第13届莫斯科国际电影节最佳动画片特别奖。
1988年拍摄的《山水情》（如图1-5所示），将中国水墨动画片推向了高峰，该片共获得包括加拿大第14届蒙特利尔国际电影节最佳短片奖在内的11项国内外大奖，并作为唯一的中国动画片入选法国安锡国际动画电影节“动画的世纪·100部作品”。
2．挖剪动画挖剪类动画大致可分为剪纸片和剪影片两种，通过对平面或片状的材料进行挖剪或镂刻形成线条，完成动画角色的造型。
剪纸片和剪影片拍摄时的用光方法有所不同。
剪纸片色彩丰富，人物场景细腻具体，拍摄时一般为正面用光，观众可以看清动画角色的颜色和材质。
而剪影片的人物场景依赖线条轮廓勾勒而成，造型粗犷简练，拍摄时一般采用背面打光的方法，形成黑色的影像。
图1-4《牧笛》中的画面 图1-5《山水情》中的画面 剪影片起源于欧洲，受到古老的人影戏的启发而产生[1]。
人在一块幕布后面表演，通过 灯光将演员的形象表演投射到幕布上，这种表演艺术称为“人影戏”。
剪影片通过角色的线条 轮廓来表现艺术主题，用黑影构成画面，所以它需要特别注意角色轮廓的造型。
世界上第
一 部剪影片是1916年美国布雷画片公司制作的《裁缝英巴特》。
而德国的动画先驱洛特·雷妮 格（LotteReiniger）于1926年完成拍摄的《阿赫迈德 王子历险记》（TheAdventuresofPrinceAchmed）（如 图1-6所示），堪称剪影动画片的经典之作。
相对剪影片，剪纸片使用的材料和制作手法比较 丰富。
通常的剪纸材料是单色或彩色的纸张，也可以 用相片、图片甚至报纸挖剪拼贴。
例如在获得1973年 奥斯卡最佳动画短片奖的《弗兰克影片》（FrankFilm） 中，美国动画师弗兰克·莫里斯（FrankMouris）使用 了大量的杂志图片作为画面素材。
图1-6《阿赫迈德王子历险记》中的画面 中国的剪纸片来源于中国的皮影戏和窗花剪纸等民间艺术[1]。
1958年出品的《猪八戒吃 西瓜》，是我国著名动画艺术家万古蟾导演的中国第一部剪纸片。
接着国内又相继拍摄了《渔 童》、《济公斗蟋蟀》和《人参娃娃》等剪纸动画片。
1963年摄制的《金色的海螺》，在艺术 和技巧上达到了新的高度，获得第3届亚非国际电影节卢蒙巴奖。
1976年摄制的水墨剪纸片 《长在屋里的竹笋》，将中国的水墨画与民间剪纸巧妙地结合起来，获得南斯拉夫第3届萨格 勒布国际动画电影节一等奖。
1983年出品的水墨剪纸片《鹬蚌相争》（如图1-7所示），使用 “拉毛”剪纸新工艺，使影片中渔夫身上的蓑衣和鹬的羽毛直接产生水墨晕染效果，获得包括 第34届西柏林国际电影节短片银熊奖在内的5项国内外大奖。
而1985年出品的工艺剪纸片 《草人》（如图1-8所示），引入羽毛工艺画的技法，把羽毛贴在剪纸鸟的身上，效果相当逼真。
图1-7《鹬蚌相争》中的画面
5 图1-8《草人》中的画面 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术
3．沙动画和油彩动画沙动画和油彩动画是用沙子或油彩在光滑的表面（如玻璃）上制作的动画。
油彩动画的画面可以是彩色的，而沙动画通常为单色，在玻璃下面打上背光，或在玻璃上方用光，通过6涂抹油彩或用沙子勾勒线条的方式来绘制画面。
沙动画和油彩动画采用渐进式修改画面、逐格制作、逐格拍摄的方式完成，动画师每勾勒修改好一幅画面，就拍摄一格胶片，作品直接在摄像机下完成，很适合个人创作（如图1-9所示）。
沙动画和油彩动画在玻璃上完成效果最好。
对于沙动画，在其他光滑的平面上也可以完成，不一定非玻璃不可，若使用油彩，则应该在玻璃上完成，因为玻璃表面不具有吸收性，便于将油彩擦拭干净。
油彩干燥速度非常缓慢，可以几天不干掉，使用油彩作动画，能在较长时间内保持画面湿润，让动画师从容地逐格绘制、修改和拍摄画面，因而成为最好的颜料选择。
沙子并不是一种被普遍使用的动画材料，但沙子的流动性很适合制作需要不断变形的动画，而且所形成的画面呈现出波浪形边缘，使人物轮廓显得自然柔和，是一种富有创意的动画制作方法。
制作沙动画，除手指外，刷子、签条、筛子以及模板等都是有用的工具：模板可以用来界定形状，特别是背景的细节部分；使用筛子添加一层细沙可以制造朦胧的画面效果或形成阴影区。
美国动画师卡洛琳·丽芙（CarolineLeaf）早在1968年就开始使用沙子创作动画，其首部沙动画作品《沙-或彼得与狼》（Sand-orPeterandtheWolf）于1969年完成。
1974年卡洛琳·丽芙又制作了一部沙动画《娶了鹅的猫头鹰》（TheOwlWhoMarriedAGoose）（如图1-10所示），影片讲述了不自量力的猫头鹰娶了鹅之后的故事，以沙为笔的流畅画面给人奇妙的感受。
图1-9沙动画的制作[2] 图1-10《娶了鹅的猫头鹰》中的画面 俄罗斯动画大师亚历山大·彼德洛夫（AlexanderPetrov）潜心油彩动画的研究和创作，成绩斐然。
彼德洛夫认为用手指作画更容易，可以画得更快，想画什么就画什么。
他用手指蘸着油彩在多层玻璃上进行绘制，一层玻璃绘人物，另一层玻璃绘背景，完成一幅绘画后便拍摄下来，然后对玻璃上的湿油彩进行修改进行下一幅画面的创作。
彼德洛夫于1992年出品的动画片《荒唐人的梦》（TheDreamofaRidiculousMan）（如图1-11所示）在国际性动画片艺术节上获得多项大奖。
该片描述了一个中年男子的梦境，无论是在天国还是在人间，每张画面都是一幅精美的油画佳品。
1999年彼德洛夫完成了历时近3年制作的动画片《老人与海》（TheOldManandtheSea）（如图1-12所示）。
该部影片是油彩动画片中颇具影响的一部力作，精美的画面令人震撼，当之无愧地获得了1999年奥斯卡最佳动画短片奖。
4．胶片动画胶片动画是直接在电影胶片上采取刮擦（scratchingonfilm）或绘画（drawingonfilm）手段来创造动态影像的动画。
由于直接在胶片上形成画面，制作完成后无须再用摄像机进行拍摄，所以胶片动画也称为无摄像机动画。
以此种方式创作的动画造型比较粗糙，但线条流 畅、色彩鲜明亮丽，给人以清新洒脱、充满活力的视觉效果。
图1-11《荒唐人的梦》中的画面 图1-12《老人与海》中的画面 制作胶片动画所使用的电影胶片一般有两种。
一种是透明的白胶片，可以用墨水或颜料 在上面描绘，形成色彩明亮的影像。
另一种是深色胶片，可以直接对胶片上的涂层刮擦形成 线条，如果再对胶片上色，刮痕就能产生色彩。
最先尝试在胶片上创作动画的是加拿大国家电影局 （NFB）的动画大师诺曼·麦克拉伦（NormanMcLaren）。
1934年在家乡苏格兰格拉斯哥艺术学校（Glasgow SchoolofArt）求学期间，麦克拉伦就尝试在胶片上作画。
1938年麦克拉伦在他的第一部专业动画片《爱在机翼 上》（LoveontheWing）中，采用了直接在胶片上作画 的方法，之后的十几年中，麦克拉伦熟练运用在胶片上 作画或刮擦的方法摄制了多部胶片动画，包括著名动画短片《线与色》（BlinkityBlank）（如图1-13所示）。
图1-13《线与色》中的画面 英国女动画师凯拉·帕克（KaylaParker）以其出色的胶片动画创作而闻名动画影坛，其 代表作有《日落》（SunsetStrip）（如图1-14所示）和《出走》（WalkingOut）等。
从1994年 9月1日到1995年8月31日，整整一年时间，凯拉·帕克用相机拍摄下每天太阳落山的景 象，再把镜头直接刻画到电影胶片上，栩栩如生地展现出一篇用365个日落美景组成的华彩 乐章。
凯拉·帕克在35cm的空白胶片上进行创作，为了表现日落时绚丽斑斓的景色，凡是 能够取得理想效果的工具她都用上了，包括漂白剂、指甲油、木兰花瓣以及丝袜等诸多材料。
美国动画师卡洛琳·丽芙不但引领沙动画之先河，在油彩动画和胶片动画方面也颇有建 树。
图1-15是卡洛琳·丽芙在1991年创作的胶片动画《两姐妹》（TwoSisters）中的画面， 该片入选法国安锡国际动画电影节“动画的世纪·100部作品”，位列第30名。
影片讲述了 一对相依为命生活在孤岛上的姐妹打破心灵桎梏，走出阴暗小屋的故事。
制作影片时，卡洛 琳·丽芙用力刮擦70mm的胶片，在胶片上形成深浅不一的粗犷线条，而未作刮擦处理的大 块黑色画面，恰到好处地表现了姐妹俩紧闭门窗的住屋和内心深处的阴影。
5．偶动画偶动画属于立体动画，常见的有木偶、泥偶以及布偶等。
制作偶动画可以使用的材料十分
7 丰富，木头、绢布、黏土、胶泥、塑料、纸片、绳索、金属、食物和各种生活用品都可以激发起 动画师创作的艺术灵感，让他们充分利用各种材料的属性来达到令人称奇的视觉效果。
任何可以 展现在镜头前的物体，甚至人本身，在动画艺术家的巧手安排下，被赋予新的形象、新的生命。
第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术
8 图1-14《日落》中的画面 图1-15《两姐妹》中的画面 1953年上海美术电影制片厂出品的《小小英雄》是我国第一部木偶动画片，之后出品的很多影片，如《神笔》、《孔雀公主》、《半夜鸡叫》、《愚人买鞋》、《奇怪的球赛》、《天才杂技演员》、《阿凡提的故事》和《西岳奇童》（如图1-16所示）等，都是脍炙人口的优秀木偶动画片。
其中《神笔》共获得5个国际奖项和1个国内奖项，《阿凡提的故事》共获得3个国内奖项。
英国阿德曼（Aardman）公司是一家著名的黏土动画制作公司，出品了很多优秀的动画影片，包括获得1990年奥斯卡最佳动画短片奖的《物质享受》（CreatureComforts）和获得2005年奥斯卡最佳动画片奖的《超级无敌掌门狗——人兔的诅咒》（Wallace&GromitinTheCurseoftheWere-Rabbit）。
2000年阿德曼公司完成了第一部动画长片《小鸡快跑》（ChickenRun）（如图1-17所示），制作逼真、造型精致的鸡偶，弱小群体勇于抗争不公命运的感人故事，使影片获得了包括2001年金球奖提名在内的5项国际奖项。
图1-16《西岳奇童》中的画面 图1-17《小鸡快跑》中的画面 折纸片也可以划归到偶动画的范畴，制作技术从儿童折纸手工发展而来，用纸张折叠塑造成动画片中的角色和背景，造型生动，风格新颖，富有童趣，表现出稚拙纯真的艺术特色。
中国折纸片始于1960年虞哲光导演的《聪明的鸭子》（如图1-18所示），之后虞哲光还导演了《一棵大白菜》、《湖上歌舞》、《三只狼》以及《小鸭呷呷》等多部折纸动画片，对折纸片的创作做出了重要贡献。
在1985年李荣中导演的折纸片《巫婆、鳄鱼、小姑娘》（如图1-19所示）中，用纸片折叠出的小姑娘、巫婆、斑马、鳄鱼、毒蛇以及大树，形象逼真、活灵活现，令人印象深刻。
图1-18《聪明的鸭子》中的画面 图1-19《巫婆、鳄鱼、小姑娘》中的画面
6．针幕动画 用钢针制成的针幕动画是很有特色的一种动画。
动画师需要特制一块幕板，上面嵌有百万 枚钢针，当从某个角度打下光束时，幕板上高低不一的钢针形成不同层次的阴影，呈现出各种 造型的画面。
图1-20是2000年出品的韩国动画短片《循 环》（TheCycle）中的画面，影片用针幕生动地表现了老 虎、毒蛇、青蛙以及人类等一系列形象，通过生物间相生 相克的现象，讲述了自然界周而复始、环环相扣的哲理。
7．实物动画 实物动画直接利用现实生活中已有固定形态的物体 来表现动画形象，或者对现成的物体稍作加工，赋予其 超出物体本身形态的生命特征。
很多物品可以用来制作实物动画，通过动画师巧妙的艺术构思和艰辛细致的制 图1-20《循环》中呱呱鸣叫的青蛙 作拍摄，普通物品变成了令人惊叹的生灵万物，体现出独特的艺术魅力。
加拿大动画大师诺曼·麦克拉伦（NormanMcLaren）1957年完成的《椅子的故事》（
A ChairyTale），将一把普通的椅子变成了有生命的精灵，与想坐在椅子上看书的人展开了有趣 的周旋。
与普通电影中的人物动作不同的是，逐格拍摄的方式使得真人的表演道具化，道具 的动作拟人化，真人无阻隔地融入到动画世界中，人和椅子平等地同为影片中的角色，两者 之间拥有了不可思议的魔幻般的关系。
韩国动画片《桌面大战》（Wars）使用写字台 上司空见惯的文具来创作角色。
战争在大小两只订书机之间展开，聪明的小订书机在图钉、 强力膏和磁铁的帮助下，最终战胜了强悍的大订书机。
影片富有想象而夸张的艺术处理，让 观众充分领略了动画师的聪明才智。
捷克动画大师杨·史云梅耶（JanSvankmajer）1982年创作的《对话的尺度》（Dimensionsof Dialogue）（如图1-21所示）是一部以普通物品作为道具的动画片，荣获1983年昂西动画节 评委会大奖。
史云梅耶在这部影片中采用拟人化和象征性的艺术处理手法，以蔬果、炊具、 书本以及文具组合成“人”的形象，一个人形不断被 另一个人形吞噬、同化，并不断组合，最终形成泥塑 的具有思想的“人”。
史云梅耶大胆的构思和神奇的想 象，把所用物品的特性发挥到了极致，用大众熟悉的 材料创造出一个个奇形怪状的人形，表达了人类在劳 动、满足、认识和消费4个方面周而复始相互促进、 发展、进化的深刻含义。
《对话的尺度》的成功，充分 说明了只要具有丰富的想象力，注意观察身边的生活， 任何材料都能成为表达思想和情感的动画创作素材。
图1-21《对话的尺度》中杂物拼成的人形
8．实验动画 随着新材料、新技术的不断问世，新的动画形式不断涌现，一些作品的创作理念、技术 手法突破了传统动画常见的模式，人们一下子难以对它们归类，就将其暂且归于“实验动画”一类，直到人们逐渐熟悉、接受，形成某种动画类型。
例如我们熟悉的沙动画、油彩动画和
9 胶片动画等，刚出现时的身份便是“实验动画”。
谈到实验动画，不得不提及创作实验动画的大本营、著名的加拿大国家电影局（National FilmBoardofCanada，NFB）。
NFB是加拿大官方组织，下设动画片部、纪录片与剧情片部、 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 女性电影部和多媒体互动节目部，其动画部门以制作时长15s～15min的短片为主。
NFB鼓 励不拘一格的风格、艺术性的表达和对新技术的探索，邀请世界各地的优秀动画艺术家加入 NFB的创作阵营，为他们提供宽松的创作环境和固定的国家资金支持，因此动画师不用过多 10考虑票房压力与成本收回问题，拥有很大的艺术创作自由，能够在商业片日益流行的今天坚持可贵的艺术品位。
NFB的动画艺术家在自由的创作氛围下迸发出惊人的创作活力，他们不 断创新，突破迪斯尼动画的固有模式，尝试各种实验动画，作品创作运用到了几乎所有的动 画技法：手绘动画、偶动画、针幕动画、剪纸动画、实拍抽帧动画、胶片动画、沙动画、油 彩动画以及计算机动画。
自1939年成立以来，NFB取得了骄人的成绩，迄今为止已获得3000 多个国际奖项，包括69项奥斯卡奖提名，12座奥斯卡奖杯。
特别值得一提的是，1989年NFB 被授予奥斯卡最高成就奖，以表彰NFB创立50年来在电影艺术及技术上的不断开拓和创新。
曾经在NFB工作的众多动画艺术家中，领军人物 当属被人们称为加拿大动画教父的诺曼·麦克拉伦 （NormanMcLaren）。
麦克拉伦是NFB动画片部的创始 人，他不仅带领NFB不断探索、勇于创新，本人也潜 心研究各种实验动画，取得的成绩令人折服。
图1-22 是麦克拉伦采用实拍抽帧方法拍摄的《邻居》中的画 面，该片获得1952年奥斯卡最佳纪录短片奖。
在麦克拉伦的杰出领导下，加拿大国家电影局成为全世界动画师向往的艺术圣地，培养了一大批优秀 图1-22《邻居》中的画面 的动画艺术家，卡洛琳·丽芙（CarolineLeaf）和考·霍德曼（CoHoedeman）就是其中的佼佼 者。
卡洛琳·丽芙1972—1991年在NFB工作，她擅长运用不同材料和技法创作多种体裁的动 画，开拓了动画创作的新手法，探索出独具特色的动画表现形式，将深刻的主题思想与新颖的 制作技术有机地结合起来，给观众留下了深刻印象。
考·霍德曼25岁时来到加拿大，不久便加 入了NFB，他不断探索创新，用各种材料和制作手法制作了许多具有神奇魅力的动画作品。
1977 年出品的《沙堡》，获得第50届奥斯卡最佳动画短片奖，为考·霍德曼赢得了巨大的国际声誉。
在1987年出品的《查尔斯和弗朗索》（如图1-23所示）中，霍德曼别出心裁地在剪纸人物上画 满了斜线，人物的动感效果通过线条位置的不断移动来取得，创作手法让人耳目一新。
在1992 年出品的《北极熊》（如图1-24所示）中，霍德曼用纸片撕出了生活在冰天雪地中的北极熊、 海豹、猫头鹰、狗的形象，撕纸粗糙的边缘恰到好处地表现了动物毛茸茸的外形特征。
图1-23《查尔斯和弗朗索》中的画面 图1-24《北极熊》中的画面 长期以来，不单是NFB麾下的艺术家，世界各国的动画师们也都在努力探索新的动画技法、材料和表现手法，不断出现的优秀实验动画让全世界的观众赏心悦目，领略到动画的无穷魅力。
例如美国动画艺术家乔安娜·普里斯莱（JoannaPriestley），擅长应用各种创新手法制作动画短片，其创作手法包括橡皮图章动画、沙动画、笔绘动画、木偶与实物结合、绘画与木偶结合、绘画与外景结合、二维木偶、绘画与黏土着色结合、雕塑动画以及计算机动画等，所制作的20余部作品中，有16部动画短片获得了超过80次的电影节奖项，在世界动画影坛享有盛誉。
1.2.2计算机动画 从制作技术和手段来考虑，所谓计算机动画，就是借助计算机这个现代化工具完成作品制作的动画片种，可以由计算机辅助完成一部分制作工作，也可以完全由计算机承担整个制作任务。
另外，许多影片尽管不是动画片，但计算机动画技术在影片的制作过程中起到了相当重要的作用。
例如故事片《指环王》（LordofTheRings）中的主要角色之一“咕噜”，就是计算机动画人，其制作技术的要求甚至比动画片更高。
而随着网络的发展和普及，适合网络特点的计算机动画技术层出不穷，形成了计算机动画的又一个分支。
1．计算机动画片和传统动画片一样，从视觉角度来讲，计算机动画片也可以分为二维动画片和三维动画片。
20世纪90年代起推出的许多二维动画大片都借助计算机来完成部分甚至是全部制作，著名的迪斯尼动画片《狮子王》（TheLionKing）、《美女与野兽》（BeautyandtheBeast）以及国内动画片《宝莲灯》等均属于计算机二维动画片。
《玩具总动员》（ToyStory）则是第一部三维计算机动画长片，该片的巨大成功掀起了三维计算机动画大片制作的热潮。
不管是二维还是三维的计算机动画片，除了立体电影之外，观众从平面的荧屏或银幕上看到的都是二维的影像。
那么二维和三维计算机动画究竟有什么区别呢？下面从计算机图形学的角度作简要分析。
二维计算机动画，也称做平面计算机动画，它的每帧画面是平面地展示角色动作和场景内容。
二维计算机动画只有高度和宽度这二维信息，没有第三维的深度信息，无法表现物体“背面”的画面，无法表现观察点变化时的画面。
虽然二维计算机动画可以具有立体感，但这是借助于透视原理和阴影等手段得到的视觉效果，也就是说，尽管二维计算机动画可以具有立体感，但因为没有构成物体完整的三维信息，所以它表现的场景只能是二维的。
三维计算机动画，也称做立体计算机动画，它包含了组成物体的完整的三维信息，能够根据物体的三维信息在计算机内生成影片角色的几何模型、运动轨迹以及动作等，可以从各个角度表现场景，具有真实的立体感。
但与实拍的普通影片相比，三维计算机动画又是虚拟的，它所显示的画面并不是由摄像机拍摄记录下来的真实物体的影像，而是由计算机生成的图形，因而可以创造出现实生活中并不存在的景物，其“虚拟真实性”使动画作品很有感染力。
从图形显示的角度来看，二维计算机动画与三维计算机动画的相同之处在于，二者显示的画面都是基于高、宽二维信息的平面图像；二者的区别在于，所生成和显示的图形是否含有第三维的深度信息。
2．计算机动画特技除了部分或全部使用计算机制作的动画影片之外，计算机在普通影片摄制中的作用也越来越重要。
时至21世纪，现今绝大多数的影片都需要在计算机的帮助下完成制作，其工作内11容大致可分为两类，一是利用计算机动画技术制作实际拍摄非常困难甚至是无法实现的镜头，或者是制做出虚拟的人物或景象；二是用计算机对拍摄镜头进行特技处理或是后期加工，取得普通拍摄方法难以达到的艺术效果。
第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 美国哥伦比亚电影公司2000年出品的《透明人》（HollowMan）是一部成功运用计算机 动画和特技技术的经典之作，获得了2001年奥斯卡最佳视觉效果奖提名。
影片中包括塞巴斯 蒂安在内的一群年轻科学家研制出了一种血清，可以将生物变成完全透明的形体。
当塞巴斯 12蒂安用这种血清在自己身上做试验，从血肉之躯的科学家变成隐形人的时候，观众们看到了他的身体一层一层消失的令人触目惊心的恐怖场面：先是他的皮肤，接着是肌肉系统，然后 是内脏和血管，直到剩下骨骼，最后他的骨骼也完全蒸发掉了。
真实而准确的场景转换，连 医生和解剖学家都为之惊叹。
完成如此令人震惊的镜头的制作，没有高性能的计算机硬件以 及优秀的三维动画软件和特技软件的帮助是无法想象的，当然还得依靠具有扎实的医学知识 功底以及高超的计算机技能的电影工作者们非凡的艺术构思和艰苦细致的辛勤劳动。
2002年上映的故事片《极地营救》（如图1-25 所示），堪称中国第一部数字电影。
影片中惊心动 魄的泥石流和雪崩等灾难场面，都是采用计算机动 画和特技处理技术精心制作的结果。
制作人员先在 摄影棚中拍摄演员在吊桥上翻滚扑爬的镜头，再用 计算机制做出排山倒海的洪水泥石流裹挟着原始 森林中的大木头和山上冲下的巨石奔腾汹涌直冲而下的动画场景，然后将实拍镜头和动画场景用计算 图1-25《极地营救》中洪水咆哮的场面 机合成，观众在银幕上看到的便是洪水泥石流铺天盖地翻滚而下，片中人在吊桥上被冲得东 倒西歪，大木头、巨石从他们的身下呼啸而过的惊险一幕。
如此具有强烈震撼感的逼真场面， 用传统的胶片电影拍摄手法显然难以实现。
3．网络动画 通过网络传输的动画当然是由计算机制作完成的，属于计算机动画的一个分支。
网络动 画的形式很多，像著名的Flash动画，就是由Flash软件制作的二维网络动画。
网络动画与诸如《埃及王子》这类影院动画片有一个很大的不同，就是它应该具备适合 网络传输的特点，也就是制作完成的影像文件必须尽可能小。
因此同样是计算机动画，生成 和显示动画的图形算法不一样，使用的制作软件不一样，文件格式不一样，文件的大小也不 一样。
网络动画由于采用了矢量图形，其文件很小，一个几分钟的作品，甚至只有几百KB 大小。
网络动画不仅文件小，而且画面的线条简洁、颜色鲜艳，对计算机硬件的要求不高， 软件操作也比较容易，适合个体创作，因此很快流行了起来。
但也应该看到，由于网络动画 采用的是矢量图形，因此它的画面质量与采用像素点阵的影院计算机动画片不可同日而语， 后者画面的色彩种类、灰度层次和线条笔触远远优于前者。
1.3传统笔绘动画的制作 尽管传统动画片的种类很多，但它们的制作流程基本相同，下面以传统动画中最常见的笔绘动画为对象来介绍传统动画的制作过程。
笔绘动画的制作步骤可以分为前期、中期和后期3个制作阶段。
前期制作包括影片策划、文学剧本创作以及分镜头剧本创作等；中期制作包括声音记录、填写摄制表、人物造型、场景设计、构图、原画创作、绘制中间画、绘制背景、线上测试、描线上色及校对检查等；后期制作包括摄影、剪辑、录音合成及光学印片等。
1.3.1前期制作
1．影片策划影片策划是一部影片计划拍摄的最前期准备工作，包括构思影片的故事框架，筹措拍摄资金，确定制作技术，计划拍摄进度等。
动画影片的生产大致有两种情况。
一种是将漫画和小说等作为“原作”改编成动画片，另一种是直接创作，也就是所谓的“原著”或“原创”动画片。
影片的拍摄需要制作公司老板或制片人寻找投资人或赞助商以提供拍摄经费，因此需要向投资方提交策划书来获得投资批准。
策划书可以是书面文稿形式的，说明未来影片的故事梗概、艺术特色、技术要点以及商业利益等。
最好能提供演示样片（pilotfilm），也就是作品的精华短片，这是打动投资方的有效方法，如果没有条件制作演示样片，也可提供文字形式的剧本。
相对来说，在“原作”基础上提出的策划通常较易获得批准，因为原作已投放市场，已有它的顾客群体，投资方对其商业前景心里比较有底。
而想让原创作品引起投资方的兴趣就比较困难，必须通过优秀的策划来打动投资方，使他们对作品的艺术价值和商业价值产生信心。
在策划阶段，影片的投资方、制作公司、发行公司，甚至玩具制作商等各方代表还要一起商讨影片的制作技术、制作进度，影片的发行以及影片相关衍生产品的开发等重要内容。
2．文学剧本创作所谓文学剧本创作，就是按照电影文学创作模式编写文字形式的剧本。
剧本的创作不同于小说，所有角色的性格、特点以及内心感受等只能通过具体的动作和对白来表现，因此需要非常详尽地描述故事的具体细节。
角色的外貌特征、服饰、出场次序、所处位置、动作、对白，以及周围环境、背景衬托、道具形状等，都要一一交代清楚。
通过对这些细节的具体文字描述，提供给导演、画面设计人员视觉想象的空间，帮助他们将文字形式的描写转变成画面形式的展示。
例如描述某个角色非常生气，小说可以用一句话“他不禁火冒三丈”来形容，但剧本中的描写必须以具体的动作或形象来表现，例如“他紧握拳头、眼睛圆睁，猛地站了起来”。
动画片的剧本，与真人表演的故事片剧本又有很大不同。
例如在真人表演的影片中，可以通过演员的眼神、细微的面部表情变化来表达人物的内心感受，而在动画片中，由于制作技术的原因，角色的面部表情变化比较少，更不能做到细微的变化和眼神的表达。
所以动画片需要通过独特的表现形式来体现其魅力，它的剧本创作也应有其特点。
动画片中角色的动作幅度较大，有些夸张、有些滑稽，对话简洁，甚至完全没有对话，靠画面的视觉冲击来激发观众的想象，取得出其不意的艺术效果。
文学剧本可能在策划阶段就已经由编剧完成初稿，制片人向投资方直接提供文学剧本，以引起对方的兴趣。
这种情况下，可能还需要对策划阶段创作的剧本作进一步的修改完善，最终是否需要修改取决于制作人和导演的意见。
因为剧情的安排直接关系到制作成本，而制片人负责影片制作经费的使用，因此制片人的意见是决定性的，然后是导演的意见，导演是影片整个制作过程中的指挥调度，他的意见举足轻重。
文学剧本也可能在决定拍摄影片之后完成。
编剧根据策划时的创意或选题搜集创作素13材，完成具体的故事情节和角色塑造。
少数大型的动画制作公司拥有自己专门的编剧，但一般的动画制作公司大都没有这个职位，因为不是一年到头总需要编剧的，长期设置这个职位代价过高，可以在需要的时候与自 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术由身份的编剧（如SOHO族或剧本工作室）签署合同。
3．分镜头剧本创作镜头是一部电影的基本单位，一系列的镜头组成了一个场景，而一系列相互衔接、具有14内在联系的场景，在统一的艺术构思下，组织成为一部完整的电影。
分镜头剧本是以类似连环画的系列草图形式表现电影内容的剧本，每张草图画出了影片中一个镜头的大致画面构成，也叫绘画剧本、分镜图、分镜表、故事板（storyboards）等。
一部30分钟的动画剧本，若设置400个左右的分镜头，一般要绘制约800幅图画的分镜头剧本。
分镜头剧本并不是真正的动画图稿，只是类似连环画的一系列草图，每张草图画出了影片中一个镜头的大致画面构成，其中人物或角色的造型不需要很准确，只要让后道工序的工作人员能看懂就可以了。
分镜头剧本要画出每个镜头中出现的角色位置和背景等，并用文字详细注明镜头编号、拍摄方法、动作内容、对白、音乐与音响效果、镜头长度和画面连接等。
图1-26是美国梦工厂2002年出品的二维动画片《小马王》（Spirit）中的一组分镜图，表现了小马王受到人类追捕时的场景。
图1-26《小马王》中的一组分镜头画面 图1-26（续） 镜头的设计人（也就是分镜图师）应当是最了解每一个镜头所要达到的效果、最清楚如 何通过角色的表演来体现作品魅力的人，所以分镜头剧本的创作绘制工作的最佳人选应当由 对整部电影十分了解的导演担任。
因此，分镜头也叫导演设计，很多时候分镜头剧本由导演 完成。
导演在文学剧本的基础上，进行影片总体设计和艺术构思的再创作，将未来影片所要 表现的全部内容，分切成几百个准备拍摄的镜头。
分镜头剧本是导演和全体设计制作人员沟通和达到共识的依据。
分镜头剧本完成后，影 片的设计制作工作由摄制组各部门分头进行，各部门通过分镜头剧本掌握整个故事展开的情 节，理解导演的具体要求，作为本部门的工作蓝本，从而完成自己的任务。
因此分镜头剧本 的表达要简洁明了，避免引起误解，通过它，可以让摄制组全体人员了解每一场景的完整细 节，包括背景、动作、取景、场景的变换及摄像机的移动，另外，利用分镜头剧本中有关时 间的设计可以控制影片的时间。
15 在系列动画片中，仅靠导演一个人来管理所有作品的制作是不可能的，需要设置一个或 多个副导演来分管各集动画的制作，而导演一般负责重要的第一集及最后一集并把握全局。
副导演大多兼任分镜头师的工作，各集的绘画剧本由他来绘制，完成后的每一集绘画剧本， 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 先经过导演的同意后再正式派发给其他部门的设计制作人员。
1.3.2中期制作 16
1．声音记录 声音记录的任务是录制角色的对白或影片的关键音乐与音响，作为动画设计的时间依据。
在传统动画制作中，剧本和故事板确定之后，要进行角色对白或关键音乐录音。
因为动 画的效果依赖于动作与声音的配合，动画创作人员需要根据声音的长短对角色的动作进行时 间上的分解，因此在角色动作设计之前先要录制用作参考的声音。
2．填写摄制表 摄制表（exposuresheet）也叫律表（dopesheet），是影片的对白发音、动作速度、画面层次 和拍摄方式等方面的总规划表。
填写摄制表时需要根据分镜头剧本对每个场景的内容和时间长度 进行详细规划，分析角色的具体动作，将一定的画格数分配给每张画面并记录在摄制表上，通过 摄制表中画层与画格的对应关系来控制影片中角色的动作和场景的变化。
摄制表的内容包含了对 动画制作每一项工序的具体指示和要求，同时也是各个工作环节之间的关系表，对动画师及其助 手和摄影师等动画制作各道工序的所有人员都是很重要的指导蓝图和工作依据。
如图1-27所示，摄制表顶部为表头，标明场景编号、时间长度以及动画师姓名等信息。
摄制表主体是一张表格，横向每一行代表了一个画格。
动画片是一幅幅画面逐格拍摄而成的， 画格就是电影胶片上的一格影像，是影片的最小长度单位。
如果影片采用24格/秒的速度， 就要在摄制表中给1秒钟的影片时间长度分配24个画格，即拍摄24格影像。
可安排对同
一 幅绘画拍摄一格或X格，称为“一拍一”或“一拍X”。
摄制表主体纵向分为6栏。
从左至右，第1栏（DIAL）为画格数编号。
第2栏（TRACK） 为对白发音，在“声音记录”阶段完成的对白以画格数为单位进行时间长度分析，并记录在摄制 表中，作为动作和口形设计的参考。
第3栏（ACTION）为动作提示，导演在这一栏中规定角色 的动作内容和时间长度，例如图1-27摄制表的第3栏中写明：第32帧到第64帧之间的1.5s内， “爱丽斯看了一眼比利，转过身去”。
第4栏（BAGD）填写背景（或前景）提示，规定场景中的 背景在什么时候出现，出现多长时间。
第5栏由负责角色具体动作设计的原画师填写，他根据第 3栏的内容填写角色动作画面的编号、每个画面何时出现及对应的画格数，由此确定角色完成每 一个动作所需要的画面张数、分层关系等。
第6栏（FLD和PAN）填写的是镜头处理和拍摄要 求，如镜头推拉范围、移动方向、移动速度以及淡入淡出等。
需要特别说明的是第5栏的内容，它细分成5列，所规定的内容反映了分层画法中不同 层次的画面关系。
所谓分层画法，是指将一个角色的不同部位、不同动作或者是不同角色的 动作分为几层画面分别绘制，拍摄时再将这几层画面上下叠合起来，形成一幅完整的画面。
如果一个画面分成
A，B，C3层，则第5栏的最左边一列规定最底层画面的编号和安排，中 间一列规定中间层面的画面，而右边一列是对最上层画面的规定。
图1-28（a）中有5层赛 璐珞（celluloid，cel）片和一张背景，分别绘制，拍摄时将这5层cel片与背景叠合，形成如 图1-28（b）所示的完整画面。
采用赛璐珞片分层绘制不同角色或角色的不同动作，可以避免烦琐的重复画图，提高制作 效率。
例如，一个人在说话的时候，嘴巴不停张合，脸部表情不断变化，而身体的动作可能比 较慢甚至不动，这就可以将身体和头部分成两个层面来处理。
头部层面要表现不同的口形和表 情，动作多，一定时间内需要更换的画面数量就多些，也就是每张画面的拍摄格数少些；而身 体的变动很少甚至不动，需要更换的画面数量就可以少些，也就是每张画面可以拍摄比较多的格数。
再比如，一位老人坐着晒太阳，一只小狗围着他撒欢，老人与小狗的动作就应该分成不同的层面来处理。
老人的动作慢，需要变换的画面数量就少，而要表现小狗不停地奔跑、上下跳跃的情形，需要变换的画面就多得多。
利用分层画法，可以大大减少绘图的工作量，是一种省时省力的技术处理方法。
需要注意的是，虽然一个画面被分成了几层，但它们还是一个整体，因此拍摄时要保持各个分层中角色位置的准确定位，技术要求比较高。
图1-27摄制表[3] 17第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 18 图1-28多张赛璐珞片和背景叠合形成一幅完整的画面[2] 提高制作效率的另一种常用手段是采用“一拍X”的拍摄方式。
简单计算一下，如果每张画拍一格（也就是“一拍一”），则1s的动画需要绘制24张不同的画面，一部30分钟的动画片需要拍摄43200格，即使全部采用“一拍二”的方式，也需要绘制2万多幅画。
制作一部动画片的工作量有多大，由此可见一斑！采用一张画拍两格（“一拍二”）、拍三格（“一拍三”）甚至拍四格（“一拍四”）的方式，可以大大减少需要绘制的图画数量，而因为拍摄的画格数量不变，因此影片长度和播放时间保持不变。
采用这种拍摄方式，有时是动画内容本身的需要，例如要求一幅画面在屏幕上保持一定时间，而有时，其目的就是减少绘图的数量，这可能会使动画显得不是很流畅，但视觉上仍然是可以接受的。
事实上，很多电视动画采用所谓“半动画”的创作方式，就是画面中尽可能采用重复的动作，并延长画面停顿的时间，增加一幅画拍摄的格数，甚至采用“一拍四”的方式，使每秒所需的图画数量仅为6幅，大大降低了制作成本。
由此造成动画粗糙或不流畅的感觉，则依靠故事情节、对白和音效等其他动画元素加以弥补。
现在，这种不流畅或停顿的动作反倒变成了动画片的一种特色。
在由真人担当演员的动画片中，往往故意采取抽帧停格，即多个画格播放同一内容的方法，以造成人物动作停顿的动画效果。
3．人物造型人物造型也称做角色造型，就是设计影片中人物或角色的外部形象与特征。
设计师需要画出角色不同角度的造型图、服饰道具图以及不同角色、角色与景物之间的比例图等。
人物造型需要设计师给出角色的身高比例，身材和脸部特征，不同角度下的外形变换，某些需要处理的细节（如手的形状和动作、眼睛及眼皮的动作、嘴形等），特殊的表情（生气、悲伤、哭泣或微笑等）。
造型设计图包括角色正面、侧面、背面多个角度的形象转面图（如图1-29所示）及形体特征图等。
设计师还要画出多种比例图，例如角色与景物的比例图，角色之间的比例图（如图1-30所示），角色与道具的比例图以及服饰道具图等。
角色的造型设计需要从多方面考虑：所塑造的形象要符合影片故事中角色的性格特征；角色的服饰道具要与影片故事所处的年代、文化以及社会背景等相吻合；能够通过角色的高矮比例、形体特征和服饰道具等多个角度来区分主角、配角与丑角之间的差异；要注意动画片的制作特点，不能设计线条太复杂的人物造型，以简化绘图方法，提高制作效率；还应注意线条的连贯等细节问题。
图1-29《宝莲灯》主角小沉香形象转面图[4] 图1-30《宝莲灯》角色形象比例图[4] 其实在策划影片时，对人物或角色的模样已有了初步概念，在创作分镜头剧本时更是需要画出角色的大致外形。
但是，系列动画片或长片制作中要由多位画师共同完成绘画工作，这就需要用角色造型表（modelsheet）作为各位画师的共同参考，使不同画师绘制的同一角色其造型保持一致。
即使是在只有一位画师完成全部绘画的情况下，由于需要绘制的图画数量很多，在绘制过程中也需要经常参考角色造型图，以使前后绘制的同一个人物的造型保持一致。
动画作品有将漫画改编成动画的“原作”制作方式，也有根据小说改编或直接创作的“原创”制作方式。
对应不同的动画制作方式，人物造型的设计方法也有所不同。
采用根据小说改编或“原创”制作方式时，没有视觉或画面形象作为参考，人物设计师所依赖的只是文学剧本、分镜头剧本或导演的口头指示。
文学剧本是对角色的文字描述，导演对角色造型的指示一般都不是很具体明确，而分镜头剧本所画的仅是角色及景物在镜头中的位置、角度和大致轮廓等，并没有很清楚地交代角色的表情及服饰等细节，所以，设计师完成人物造型需要有比较多的创意，要凭借自己丰富的想象力和出色的绘图技能设计出能够衬托作品艺术魅力、令人印象深刻的人物或角色的造型。
如果采用由漫画改编的动画制作方式，虽然角色及其服饰道具等已经定型，但从动画片的制作效率、制作技术及人物造型3方面考虑，还是需要对原有设计进行修改甚至推翻重来，设计出符合动画片制作要求的角色造型。
具体原因有以下3点。
（1）因为漫画是静态的绘画作品，需要绘制的图画数量相对较少，允许通过复杂的画面19构成和线条来表现角色的性格特征，以增加作品的美感及印象。
但动画制作中，需要绘制大量的图片来达到“动画”的目的，复杂的线条会使绘画工作量大大增加，延长制作时间、降低制作效率并导致制作成本上升，所以动画中的人物造型线条应该简洁明了，这就需要在原 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 作的基础上简化角色的造型，以提高制作效率。
（2）要考虑制作过程中的上色问题。
当用计算机软件对画面上色时，要求被上色的区域 是封闭的，也就是包围该区域的线条是连贯而不间断的，否则，颜色会从断线处“泄漏”出20来，造成上色失败。
漫画的绘制不涉及上色问题，所以不必考虑线条是否连贯，而动画制作 中需要上色，必须将原作人物造型中所有需要上色的区域围以连贯的线条，以防止上色时颜色泄漏。
因此，从制作技术的角度考虑，需要对原有角色造型的线条加以修改。
（3）有些漫画中的角色造型并不适用于动画作品，需要重新设计。
对于角色颜色的设计，有的动画制作公司有专门的色彩设计师和色彩指定师。
色彩设计师听取导演及造型设计师的意见，为角色设计出符合角色个性、与背景相协调并与作品风格相吻合的各种颜色，如人物的肤色、头发颜色以及各种场合下服装的颜色等。
当设定好基本颜色（普通日照下的颜色）后，由色彩指定师来指定更详细的颜色种类（黄昏、夜晚以及清晨等其他光线条件下的颜色、每一集影片中的色彩等），为上色人员提供参照。
当然色彩设计和指定不是截然分开的，有时就由一个人担任此项工作。
对大型作品而言，一个角色的绘制时间很长，可能还需要专门的调色人员来进行配色，以保证着色的前后一致。
如果影片的动作主体不是人和动物这些生物，而是机器人、木偶以及飞机之类的机械或器具，那么角色造型设计师还应该精通机械造型、工业设计甚至金属加工的知识。
现在已出现了专门的机械造型设计师。
对机械造型的线条要求也是要适当。
例如，线条复杂虽然可使得机器人战士显得很逼真，但会使作画的时间太长，而线条太少又会使机器人战士太简单，不成“人形”，很虚假。
4．场景设计场景设计也称做美术设计，是在分镜头剧本的基础上，对被拍摄场景的周围环境、建筑装饰、器具布置、画面色彩、景物透视以及光影变化等许多方面进行总体设计，并画出相应的设计图稿。
场景设计为导演进行电影场面调度提供决策依据，也为影片制作的后道工序，例如镜头画面设计、背景制作、道具服饰制作以及色彩设计与指定等提供重要的参考资料。
场景设计可以形成一部影片所特有的美术风格。
所谓美术风格，是一种视觉感受，包括画面的色彩基调、光线明暗、景物透视以及线条运用等。
比如轻松愉快的主题，往往采用艳丽的色彩、明亮的光线和柔和飘逸的线条，给人以舒适温馨的感觉，而表现激烈对抗的主题时，常采用浓重的色彩、暗淡的光线和粗硬的线条，给人以紧张压迫的感觉。
场景的设计，要紧紧抓住影片的主题思想，充分体现作品的美术风格，与故事发生的时间地点相吻合，与人物角色的造型设计协调一致。
5．构图构图也称做版面配置、镜头画面设计，是对分镜头剧本的细化和放大，就是将分镜头剧本内的草图和文字转变为摄像机将要拍摄的画面，作为原画创作、背景绘制和其他工序的具体施工图。
镜头画面设计稿包括角色和背景两个方面，设计师要画出详尽的背景场景及角色姿态线条图。
画面中要准确画出每个镜头中景物的形状、具体结构以及所处位置等，并写清和角色位置交错时的人景关系，背景的色彩构成、色调冷暖、光线明暗，摄像机的镜号、规格，镜头的技术处理（推、拉、摇、移及分层等），以及画面的持续时间等，完成后交给背景师绘成彩色的背景图。
另外，要画出画面中角色的形象、位置、转动角度、起止动作和活动范围等，并根据镜头的长短适当增加角色的动作或姿态，完成后交给原画设计师创作原画。
构图设计师构图时需要认真阅读分镜头剧本，了解影片主题、故事情节、角色性格，正确理解导演对影片艺术风格、镜头处理等的总体构思，仔细考虑每个镜头中角色动作的合理性、景物空间关系的正确性、画面构成的美观性，结合人物造型图和场景设计图中的提示，将分镜头剧本中的每个镜头的草图和文字规定转化成一组镜头画面设计稿。
图1-31是对应于图1-28（b）的镜头画面设计稿，画面用线条准确地勾勒出了角色的轮廓和位置，清晰地交代了背景构成。
6．原画创作原画也叫“关键动画”或“关键帧”，指的是表达角色的起始、终止以及转折等关键动作的重要画面。
角色的任何一个有目的的动作，总是包含起始和终止这两个关键状态，而做一件事情，往往通过一组动作来完成，动作图1-31对应于图1-28（b）的镜头画面设计稿[2]与动作之间的连接就是动作的转折点。
原画创作就是按照分镜头画面设计稿的要求去完成角色的动作设计，并画出表现角色不同动作和表情的关键画面。
动画片中角色的动作和背景是分开制作的。
镜头画面设计完成以后，就可以根据设计画稿分头进行背景的绘制和角色的原画创作及中间画的绘制了。
原画师必须熟悉如何自由地表达人物的各种动作，进而构思出人物动作忠于人物造型、表现完美并适合动画制作的原画。
原画师通过分镜头剧本、角色造型图以及镜头画面设计图稿，领会导演对影片的总体构思和角色的创作意图，熟悉角色的性格和造型特点，按照分镜头画面设计稿的要求去完成原画的创作。
一般说来，一秒钟的动作要设计3～6张原画稿，其余的动作由中间画来表现。
原画的具体创作分为以下4个步骤。
●构思：构想出每个镜头中角色的整套动作。
●分解：分析哪些是关键动作或姿态，即确定关键画面并画出原画图稿。
●组合：将关键画面连接、编号，并根据动作时间长短确定中间画的数量，以便由关 键画和中间画组合成完整、连续的动作画面。
●展现：检查所有原画稿以展现一连串原画的动作效果。
上述创作过程中，当完成原画稿设计之后，可以将全部画稿叠在一起快速翻动纸张，此时将看到连续动作的效果，借此方法初步检查原画设计是否达到了预想的要求。
然后按照动作要求，用秒表计算出整套动作的时间，再根据总的秒数来确定各关键画之间需要添加的中间画张数，给关键帧编号（注意到图1-32中每张原画下的编号），并据此填写摄制表。
顺着原画的编号，按照动作的快慢节奏，填写好每张画面拍摄的格数，摄制表全部填写完毕后，其长度应当与镜头规定的时间基本一致。
很多时候，可以采用“半动画”方式，每张画面拍两格，而当某个动作需要短暂的停顿时（一般都选择合适的原画画面），可以根据需要多拍几格。
一部动画作品的原画创作，往往需要多位原画师来完成。
原画师完成的原画稿，是未来影片所播出的画面，所以画出的角色形象要准确、姿态要生动，动作设计时必须正确把握动作的节奏、幅度、快慢、停顿等，要符合人体力学和运动力学的原理，精密计算不同情况下动作的21时间，使角色的动作协调、逼真。
有些大型制作公司，除了聘请原画师之外，还设置原画指导的职位。
这是因为每位原画师的个人画风不同，绘画功力有深有浅，使得画出来的角色并不完全符合镜头画面设计稿的要求，需要原画指导来修正各位原画师的原画稿并统一画风。
第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 22 图1-32哪吒举枪劈开海水的一组原画[4]
7．绘制中间画中间画（inbetween）也叫动画，是插在原画之间的中间过渡画面，将关键画面之间的空缺连接起来，表现从一个关键动作或姿态变化到另一个动作或姿态的过程中的各个渐变状态。
动画由动画师及其助手完成，他们将原画关键动作之间的变化过程，按照原画所限定的动作范围、张数及运动规律一张一张地画出来。
原画师在画完原画后，交给动画师来清理线条并绘制中间的动画，完稿后的中间画经动画检查人员看过，动作没有问题后才能交给上色人员上色。
画多少张动画由原画师事先指定好，所以动画师并不需要计划原画与原画之间要画几张动画。
绘制动画时，将前后两张原画叠在一起套在定位器上，上面再覆盖一张空白动画纸绘制第一张动画，第一张动画完成后，将它和前一张原画叠在一起绘出第二张动画，将第一张动画和后一张原画叠在一起绘出第三张动画。
以此方式逐张画出两张原画之间的所有中间画。
动画有简单的也有复杂的。
所谓简单，是指人物部分形体的动作，如单纯的嘴部动作或眼睛的动作；所谓复杂，是指全身性的动作。
一般由动画师绘制复杂的中间画，由他的助手完成其余简单的动画。
8．绘制背景背景绘制的任务是按照镜头画面设计稿画出的具体景物造型以及背景色调、光线明暗、画面大小以及镜头拍摄方式等文字指示，绘制出景别、角度、色调和光影都能准确表达设计意图的彩色图片，为角色提供合适的活动场所。
绘制背景图时，背景师不能随意发挥，必须严格按照镜头画面设计稿的要求作图上色。
可采用多种手法（如绘画、剪纸、模型、照片以及实景等）完成背景的制作。
以绘制平面的彩色背景图为例，可借助复写纸或灯箱将镜头画面设计稿整个描下来，再打上各种颜色，画上细节。
9．线上测试线上测试就是按照摄制表的指示，将画在纸面上的原画和动画初稿拍摄到动画测试台中，通过观看原画、动画串接起来的活动画面来测定角色的动作及时间分配等是否符合要求。
线上测试时输入到测试台中的是还没有上颜色的原画和动画铅笔稿，检查对象是场景中角色所表演的动作。
如果发现角色的动作不符合设计要求，如动作太快或太慢，动作僵硬不自然，动作的幅度不到位等，就需要及时对原画和动画进行修改。
比起对画面涂上颜色后再作修改，此时的修改所付出的成本要低得多。
10．描线上色描线上色就是将画在动画纸上的原画和动画用描线笔描到透明的赛璐珞片上，再将赛璐珞片反过来，在描好的区域中涂上颜色。
也可用特制的复印机将铅笔画稿转移到赛璐珞片上，再对其进行上色处理。
11．校对检查因为前面各道工序的制作是由许多人分别负责完成的，虽然是在导演的监督下工作，并且有各种详细周密的蓝图，也难免会出差错，因此动画拍摄之前必须校对，对完成绘制的背景和赛璐珞片进行逐张画面的校对检查，确认绘画、描线、上色准确无误后才可进行拍摄。
校对中能够发现问题需要相当的眼力和经验，校对人员的素质要很高，有时由导演助理来完成这一工作。
1.3.3后期制作
1．摄影所谓摄影，就是摄影师根据摄制表中规定的拍摄要求，将多层赛璐珞片与背景、前景放置于摄影台上叠合成完整的画面，逐格拍摄一幅一幅的画面，在胶片上摄录下一系列连续的动作和场景。
传统动画片拍摄时一般使用下方装有摄影台、顶部装有可升降的摄像机的专用动画摄像机（如图1-33所示）。
用来放置背景和赛璐珞片的摄影台可前后左右移动并可360°旋转，以满足不同角度及位置的画面要求。
摄影师根据摄制表来了解拍摄每一格画面需要的背景、赛璐珞片以及摄像机移动的要求。
因此摄影师不仅要熟悉摄像机的功能，同时要能看懂摄制表，正确领会导演的意图，根据摄制表上的摄影指示，利用摄像机的移动、变焦和旋转等变化以及淡入、淡出、切换和滑入等技术来拍摄出不同的影片效果。
大多数的动画镜头都是固定位置的镜头。
将背景放在最下面一层，中间放置表现角色动23作的各层画面，有时在最顶层还要加上前景。
如果要产生角色奔跑移动的效果，直接的做法是逐渐移动角色的位置，也可以将表现角色动作的赛璐珞片固定在摄影台上，而将背景画反方向逐格移动。
第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 24 图1-33动画摄像机[2] 把背景、角色和前景放置在离摄像机镜头不同距离的位置，可以产生逼真的景深效果。
也可以将不同层面的画叠在一起，让各层面移动距离不同，使人物层下面的背景移动的距离小些，人物层上面的前景移动的距离大些，播放时各层面不同的运动速度就形成了景深效果。
摄影师需要灵活使用各种拍摄技巧来获得摄影特效。
如果要拍摄地震爆发时的感觉，可将每一格画面作很小的移动来产生震动的效果。
要表现在水里或火中的镜头，可使用表面凹凸不平的波面玻璃滤镜使画面产生扭曲的效果。
还可以使用背光方法，让灯光从摄影台下往上照射，拍摄出闪烁的光点（如星光和湖光）或闪光（如雷电）的效果。
而调整焦距使画面模糊或使画面变得柔和的“柔焦”用法，也是经常使用的拍摄技巧。
2．剪辑摄影工作结束后，需要剪辑由拍摄胶片冲印得到的工作样片。
剪辑时导演或副导演看着分镜头剧本给予剪辑师指示，通过反复观看和调整镜头来达到理想的效果。
与一般的故事片剪辑不太相同的是，动画片的剪辑不需要去除大量多余的镜头，因为动画片每一秒钟镜头的制作都意味着大量人力物力的付出，所以在前期的分镜头剧本设计时就要仔细考虑好，也就是说，动画片的剪辑其实在分镜头画面设计时已经基本完成了。
剪辑工作的重要性在于，不管如何精心构思分镜头剧本，一部动画片真正剪接起来观看的话还是会发现整部作品的不足。
例如虽然在分镜头剧本中看来A镜头后连B镜头很有魅力，但是剪接出来后可能效果不如B镜头放在A镜头前好。
或者，剪接出来的影片稍微超出了规定时间，这就要在剪辑阶段决定要留下哪个镜头、割舍哪个镜头。
因此，剪辑意味着一部动画作品在正式上映之前作最后的检验，是很重要的后期制作步骤。
剪辑好的原版可以制成3种影带提供给后面的作业使用。
这3种影带，第一是“音响作业用影带”，也就是用于配音及音效等录音合成用的影带；第二是“原版”，是交给制作公司存底和对照录音合成效果的影带；第三为“EDL数字资料影带”，是用作编辑作业的资料，一般不是很需要，但是如果编辑作业有多家制作公司参与（如另外编辑剧场版）时，就需要有一份EDL资料以便共同作业。
3．录音合成录音合成就是结合画面进行角色对话配音，音乐、音响效果录制等，并将对话、音乐和音响等各个声道合成混录在一个声道上。
录制的声音应与画面动作同步。
分镜头剧本完成后在中期阶段录制的对话、关键音乐等“声音记录”，除了作为设计动 作的时间参考、填写摄制表时画面时间分配的依据之外，也可以直接用于后期的录音合成中，但更经常的做法是根据剪辑好的画面重新进行配音。
目前受到观众欢迎的做法是请著名的电影演员为动画角色配音。
音乐创作和音效制作等工作在中期制作阶段已经开工，到后期录音合成时就可以将完成的影片配乐、插曲、音效，再加上请配音演员重新配音录制的对白混合在一起录制在磁带上。
4．光学印片画面摄制完成后的无声胶片和录音合成后的磁带还要送交洗印部门进行冲洗、组接和印片复制等工序的加工处理，才能得到观众最后在银幕上或是荧屏上看到的“有声有色”的动画片。
冲洗工序主要包括将拍摄有画面的胶片进行显影冲洗得到画底片，并做成工作样片交给导演和剪辑师进行艺术剪辑；将磁性的混合原声带（对话、音响效果和音乐的混录磁带）转录成声底片；以及最后大量电影拷贝的显影冲洗。
组接工序是根据分镜头剧本和剪辑完成的工作样片进行画底片的剪接，剪接好的底片画格应与剪辑完成的影片完全一致；然后进行声底片和画底片的套合，达到声画同步。
最后经过配光校色、印片及冲洗，复制出供影院放映的大量电影拷贝。
如果需要在电视上播放，可以通过从感光胶片到录像磁带的转换方法得到磁性影带。
以上以手绘动画为例介绍了传统动画的制作过程，其他类型的动画，包括计算机动画，基本的制作过程也分为前期、中期和后期3个阶段。
其中，前期阶段基本相同，而中期的制作工艺，不同的动画类型差别很大。
即使同样是笔绘动画，因为具体的片种不一样也会有不小的差异，例如水墨动画的制作方式就有其特殊的地方。
水墨动画片并不是人们所想象的那样在宣纸上完成的，与普通动画片相比，水墨动画片的制作工序更加地烦琐和耗费时间。
虽然在影片中看到了水墨晕染效果，但其实只有那些静止的背景画面才是真正的中国水墨画，原画师和动画师创作动态的水墨人物或角色的整个绘制过桯，始终都是用铅笔在动画纸上作画。
如果直接在宣纸上用水墨画出那么多动作，要把一连串画面上的人物或者动物的水墨控制得始终如一几乎是不太可能的。
水墨动画片的奥秘在于分层上色和摄影。
画在动画纸上的每一张人物或者动物，到了上色阶段都必须分层上色。
例如一头水牛，需要分出四五种颜色，有大块的浅灰、深灰或者只是牛角和眼睛边框处的焦墨颜色，分别涂在好几张透明的赛璐珞片上，每一张赛璐珞片由动画摄影师分开重复拍摄，最后再重合在一起用摄影方法处理成水墨晕染的效果。
也就是说，在屏幕上看到的那头水墨水牛最后得靠动画摄影师“画”出来，拍摄阶段所耗费的时间比普通动画片多4～5倍。
1.4传统偶动画的制作 偶动画的类型很多，制作方式无法一概而论，但大致上，偶动画制作的基本流程也包括前期、中期和后期3个阶段。
偶动画前期制作阶段的影片策划、文学剧本创作、分镜头剧本创作工作，以及后期制作阶段的剪辑、录音合成和光学印片等工作，与笔绘动画完全一致。
中期制作阶段的声音记录也基本相同，导演分析声音后，设计出每一个场景大概的动作概要并计算出所需要的时间长度。
偶动画同样需要场景设计，但场景设计完成后进行的是立体布景的制作而不是背景图的25绘制。
至于影片中角色的表演，笔绘动画通过创作和绘制一幅幅的原画和中间画来实现，而在偶动画的制作中，需要设计和制作立体的偶，制作好的偶被放在拍摄现场摆出各种动作，再用摄像机拍摄，渐进地改变偶的姿势，逐格地进行拍摄，最终完成角色整套动作的拍摄。
第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 偶动画与笔绘动画的制作工艺最大的不同之处是偶的制作和拍摄。
制作笔绘动画时，工作量最大的是原画创作、中间画绘制以及将这些画在动画纸上的铅笔稿描到赛璐珞片上并涂颜色。
而在偶动画的制作中，工作量最大的是设计并制作形形色色的偶，并在拍摄现场将偶26逐个动作地摆放姿势，再一格一格地拍摄下来。
下面通过《小鸡快跑》的实际摄制情况来了解偶动画的具体制作拍摄过程。
阿德曼公司为完成工作量十分浩繁的《小鸡快跑》，投入了大量的人力物力，参与制作拍摄的人员最多时达到180人。
除了前期策划、设计分镜头剧本、制作鸡舍和道具等许多工作之外，最费时间和精力的是鸡偶的制作和鸡偶的动画拍摄。
为了保证鸡偶的稳定性，身体部位容易操作也经得起操作，制作组采用金属条作为鸡偶的骨架，并且有意增加鸡偶身体部位骨架的重量，以平衡头部和翅膀的重量，然后在金属骨架的外面包裹上公司特制的比普通胶泥更加耐用的胶泥，并根据每个角色的个性精心选择胶泥颜色。
许多鸡偶都有A和B两个形状相同但大小不一的模型。
工作人员总共制作了大约300个A尺寸和130个B尺寸的鸡偶模型。
较大的A模型用于鸡偶之间相互对话时的近景，较小的B模型用于鸡和人一起出现时的场景，或是需要有纵深感的场景，以形成正确的透视关系。
鸡偶的羽毛和绒毛用手工绘制，其脖子上的围巾或项链，不仅有助于表现鸡的个性特征，还可以方便地将鸡偶的身体与头部的接缝处隐藏起来。
鸡偶的眼睛和嘴巴能够方便地开合。
共有60种可以替换的嘴巴，每一种嘴巴对应不同的元音和辅音，或者某个中间过渡状态。
最终完成的鸡偶模型，其精致的外形效果令人赞叹。
当鸡的模型制作完成之后，就轮到动画组的艺术家们上场了，正是他们赋予胶泥塑成的鸡偶们生命的活力。
总共有40位动画师，分成两个小组，每个小组在一位导演的带领下进行拍摄。
为了将无生命的鸡偶模型变成活灵活现的鸡群，每拍摄一幅场景，就要改变场景中每个角色的姿势，对鸡偶的身体、头、翅膀、腿、眼睛、嘴巴及衣服等部位作非常微小但却是渐进的变化，并移动场景中许多物品的位置。
一秒钟影片需要拍摄24幅画面，《小鸡快跑》片长81分钟，试想一下，动画师们的工作量有多大！为了在一个工作日内完成10秒钟影片的拍摄任务，动画师们开足马力，安排28个场景同时作业。
拍摄中使用了电视监控和数字摄像机，以保证动画师之间的协调配合，不出现哪怕是最微小的动作步骤的遗漏，保证角色连贯的动作和匀称的速度。
以上详细介绍了传统动画的制作工艺，在“动画的类型”一节中，也涉及了各类动画的一些制作情况，通过这些介绍可以看到，完成一部传统动画片的制作，不仅要求动画艺术家们有令人叹服的艺术构想和设计能力，还需要他们付出艰苦细致的劳动。
下节所介绍的计算机动画的制作，同样需要动画师们出众的才华和艰辛的劳作。
1.5计算机动画的制作 有关二维和三维计算机动画制作的具体情况，将安排专门的章节详细介绍，这里仅作简要描述。
1.5.1二维计算机动画的制作 使用计算机制作二维动画，前期制作阶段及中期前段的声音记录、填写摄制表、人物造型、场景设计以及构图工作，与手工制作方式是一样的，从中期制作阶段的原画创作开始， 分为“计算机辅助制作”和“全计算机制作”两种情况。
1．计算机辅助制作方式目前大型的二维计算机动画片的制作通常都采用“计算机辅助制作”的方式，其原画创 作和描绘中间画工作仍靠手工完成，然后将原画和中间画输入计算机，由计算机完成描线上色及其余的制作。
有了计算机的帮助，就无须赛璐珞片了，只要用扫描仪将原画和动画线稿输入到计算机中，先清理修饰线条，再进行上色处理。
事先手工绘制的背景也用扫描仪输入到计算机中，并可以拼接成大幅的画面。
在制作现场并没有摄像机，后期的拍摄工作，全部以计算机“合成”背景、原画和中间画的方式来完成。
用计算机辅助制作动画完成上色和摄影等作业，可以省却很多经费及人力。
利用软件可以直接对显示器窗口中的画面填各种颜色，一涂再涂修改画面，节省了赛璐珞片和颜料的支出，而且颜色的种类可以任意选择，不受限制并能够很容易地保持色彩的前后一致，还可以直接在计算机中进行拍摄，节省了胶片的费用。
当然计算机制作动画片带来的好处远不止这些，例如自动化、智能化的上色操作，大大加快了制作的速度并容易保证上色的质量，联机后的图片库数据共享等，这些都是手工制作所无法想象的。
理论上来讲，任何绘图软件都可以用作动画上色工具，但实际上用作动画上色的还是一些专门的二维动画制作软件，最流行的是Animo，TOONZ，RETAS!
PRO等著名软件。
它们除了上色之外，还有合成、特效、配音以及拍摄等强大功能，依靠这些功能模块可以方便地完成原动画手稿创作之后其余的全部动画制作和拍摄任务。
2．全计算机制作方式所谓“全计算机制作”就是直接在计算机中进行原画创作，由计算机生成中间画并完成其余的制作，而“原画创作”之前的各道工序与传统动画的制作方式基本相同。
采用Flash动画软件创作网络动画作品，制作人员直接在计算机中画出关键画，中间过渡的动画由计算机自动生成，这就属于二维动画的“全计算机制作”方式。
还有诸如Autodesk公司的Animator，ToonBoom公司的Studio和Animate等，都是功能齐全的适用于全计算机制作的二维动画制作软件。
这类软件不仅具有完整的绘图功能、动画生成功能（即利用关键帧画面自动生成一系列的中间画）、画面编辑功能等，还包含了录音、配音、音效和声音编辑以及影像合成编辑等组合式工具。
而且软件的绘画工具有别于普通绘图软件，可以配置具有压力感应的绘图板，使绘图者像在普通的画图板上那样随心所欲地作画，线条粗细、笔触轻重都能够准确充分地表现出来，尽管是计算机动画，仍然可以让观众领略到类似手绘动画的线条笔触变化。
1.5.2三维计算机动画的制作 三维计算机动画制作前期阶段也包括策划及剧本创作，中期前段的场景设计及人物造型等同样是必不可少的，但角色和场景的具体制作，以及动画后期制作阶段的画面合成、配音、编辑和特技处理等，全部在计算机上完成。
从这个意义上来说，也有人把三维计算机动画叫做“全计算机制作”动画。
用计算机制作动画影片角色和场景的工作基本上包括建模、赋材质和贴图、加灯光与摄27像机、动画效果设置以及场景渲染等步骤。
所谓“建模”，就是利用动画系统提供的基本几何体或线条、曲面等来创建物体的几何模型。
世间万物，形状千姿百态，建模的手法也是多种多样，建模是三维计算机动画的第
一 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 个步骤，也是最花费制作人员精力和时间的工序。
所谓“赋材质”，就是赋予物体几何模型以某种材料的材质属性，比如颜色、光亮度和 透明度等参数，使之呈现出某种材料（木头、石材、塑料和金属等）所应该表现出来的颜色28和质感，以此造成物体是由某种材料“做成”的感觉。
“贴图”是有纹理或图案的图像，可被 “贴”在物体表面。
物体被赋予材质并贴图后，外表具有了逼真的材质和纹理效果。
在场景中放置虚拟灯光后可模拟真实世界的明暗和色彩，产生光照和阴影效果。
动画制 作系统能够提供各种灯光，用户选择不同类型的光源，调节光源的位置、强度和颜色等各种参数，可以方便地营造出所需要的环境光线效果。
此外，在场景中放置虚拟摄像机，可以产生摄像机视图，模拟真实摄像机拍摄时从镜头中看到的画面，从而制作出如同用真实摄像机拍摄到的画面。
所谓“动画效果设置”，就是让场景中的物体模型活动起来，使它在场景中活灵活现、多姿多彩地进行表演。
让物体模型活动起来的动画技术有许多，最基本的是关键帧动画技术。
软件操作者只需要设置关键帧画面，由计算机自动插值生成中间画，便可得到动画的效果。
“渲染”是动画制作最后阶段的工作，完成了建模、赋材质和贴图、加灯光与摄像机以及动画效果设置各道工序后，需要通过计算机的“渲染”来生成动态的影像文件或图像序列，并经过特效、配音和后期编辑等处理得到所需要的动画作品。
其实“渲染”之前的各道工序只是建立动画的场景文件，即设定动画场景中角色的几何模型参数、材质属性参数、灯光参数、摄像机参数和动画的关键值等，需要计算机系统将这些设定参数代入相关的计算机图形算法和动画算法进行运算，才能真正生成动画序列。
渲染的过程就是进行大量复杂运算的过程，复杂场景的渲染需要很多时间，渲染时间的长短很能考验计算机硬件的性能。
1.6实现计算机动画的关键技术 以上从动画系统使用者的角度简单介绍了计算机动画制作过程的各个步骤，这些制作步骤的最终目的是让计算机动画系统生成一系列连续变化的动画序列画面。
从计算机动画的技术原理来分析，要生成连续变化的动画序列，计算机动画系统需要具备以下3项关键技术来完成相应阶段的工作。
●造型（modeling）。
●动画控制（animating）。
●渲染（rendering）。
首先系统需要将动画对象的几何模型在计算机中以一定的数学方法表示出来，即造型（modeling），这是计算机动画的基础，如果计算机无法恰当地表示动画对象的几何形状，生成动画就无从谈起。
其次系统要对决定动画对象运动规律、形态特征的各个参量进行变动，即动画控制（animating）或运动控制，这是计算机动画的核心。
最后要将变动过程中的动画对象在屏幕上显示出来，生成连续变动的动画画面，即渲染（rendering）或生成，这是计算机动画的合成阶段，最终显示的画面不但要反映动画对象的变动过程，还涉及整个场景的光照、阴影以及纹理等真实感处理问题。
计算机动画系统具备的造型、动画控制和渲染技术，大致对应了三维计算机动画制作的建模、动画效果设置和渲染3个阶段的工作。
实现二维计算机动画，也要有造型、动画控制和渲染技术的支撑，因为是“二维”，算法相对简单一些。
需要指出的是，计算机动画系统在 各个阶段所采用的技术是互相关联的，基于不同造型技术的物体，其运动控制技术和渲染技术会有很大区别，因而在选择物体的造型技术方案时，必须考虑对它的动画控制和渲染采用何种技术。
本书前半部分着重介绍二维和三维计算机动画的制作方法，在本书的后半部分，将详细介绍实现计算机动画的造型、动画控制、渲染和真实感处理等技术。
1.7计算机动画的应用与发展 1.7.1计算机动画的应用 从制作和技术两方面来考虑，所谓计算机动画，是以计算机系统为硬件平台，以动画制作软件为操作界面，以计算机图形学为算法依据，由计算机生成并在屏幕上显示的二维动画或三维动画。
显然，计算机动画的发展与计算机图形学的发展紧密相关。
计算机图形学起源于20世纪60年代。
当时，美国的贝尔实验室开始研究在计算机屏幕上以图像形式对宇宙进行仿真。
随后，美国的许多艺术家和科学家尝试CG（ComputerGraphic）计算机图形的实验，完成了数以百计的作品。
但由于当时的计算机硬件和软件性能所限，制作一个作品相当艰辛，CG图形还不能得到推广应用。
20世纪70年代后期到20世纪80年代初期，微型计算机的诞生，使计算机图形学得到实际应用，开始在电视电影的特技场面中应用，还被用于电视节目片头的制作以及事件的再现（如灾难性事故的再现）。
20世纪80年代后期，随着图形处理硬件和软件两方面技术的飞速发展，计算机图形学进入实用化的年代，涉足的领域日益广泛，包括广告设计、服装设计、建筑装潢、环境虚拟、科研仿真、影视制作、印刷出版以及教育培训等。
普通百姓最能够感受到的计算机图形学技术的影响莫过于计算机动画对影视制作的参与，从好莱坞大片到每天国内外电视屏幕上的电视片头和广告，观众们越来越多地领略到了计算机动画所创造的神奇视觉效果。
有了计算机动画这一高科技的工具，艺术家们可以将奇幻的艺术灵感变为现实，富于创意的设计可以不受现实环境的限制，制做出全新的、梦幻般的精彩画面，带给观众无比强烈的视觉冲击力。
在电视作品的制作中，使用计算机动画技术最多的是电视广告。
计算机动画制做出的精美神奇的视觉效果，为电视广告增添了一种奇妙无比、超越时空的夸张浪漫色彩，既让人感到计算机造型和表现能力的惊人之处，又使人自然地接受了商品的推销意图。
利用计算机动画技术进行科学研究中的仿真，将科学计算过程以及计算结果转换为几何图形或图像信息，并在屏幕上显示出来，为科研人员提供直观分析和交互处理的手段，可以大大提高科研工作和经费投入的效率。
一些复杂的科学研究和工程设计，比如航天、航空、水利工程以及大型建筑设计等，资金投入量大，一旦有失误，所产生的损失往往是难以弥补的，如果能够在工程正式立项开工之前，利用计算机动画技术进行模拟分析、仿真，预示工程结果，将可有效地避免设计误区，保证工程质量。
计算机动画技术在普通行业的产品设计中也大有用武之地。
工业产品设计中使用计算机动画技术所提供的电子虚拟设计环境，可以对产品进行功能仿真、性能实验，并将最终产品29内部细节和外形在屏幕上显示出来，同时还可以改变产品所处的环境（如光照条件），进行各种角度的观察。
目前室内装潢设计和服装设计等行业已经普遍使用了计算机动画技术。
用户在房屋装修之前就可以看到完工后的效果图，服装在没有剪裁之前就已经穿在了电子模特儿 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 的身上，设计师不再只能依靠自己的想象力来预测设计效果，在设计过程中就可以实时地看到自己的设计成果，以便及时改进。
虚拟现实是利用计算机动画技术模拟产生的一个三维虚拟环境系统。
人们凭借系统提供30的视觉、听觉甚至触觉设备，“身临其境”地置身于所模拟的环境中，随心所欲地活动，就像 在真实世界中一样。
第一个使用计算机动画技术的虚拟现实商品是飞行模拟器，类似的技术现在已被应用于各种技能训练中。
飞行模拟器在室内就能训练飞行员，模拟起飞、飞行和着陆动作，飞行员在模拟器里操纵各种手柄，观察各种仪器，透过模拟的飞机舷窗能看到机场跑道、地平线以及其他在真正飞行时看到的景物。
各种操作手柄所提供的模拟触觉，让操作者感觉真的在操纵一架飞机。
对于虚拟人的研究，为计算机图形学和动画技术广泛应用于医学、国防、航空、航天、体育、建筑、汽车、影视及服装等人类活动相关领域开辟了一个新的天地。
虚拟人的研究具有重大的社会应用价值，继美国和韩国之后，我国在2003年也完成了“虚拟人数据集”的建立，欧洲一些国家及日本等也纷纷启动了这个研究项目。
有了这种虚拟的人体，研究者可以借助电脑操控，代替真人做各种科学实验，例如人的骨头究竟能承受多重的外力，可以用虚拟人代替真人模仿撞击实验。
将来人类不但可以使用别人的身体制成虚拟人，还可以看到虚拟的自己。
通过三维计算机图形处理，人们可以在电脑上清楚地看见自己的身体，可以穿越表皮，深入到内脏、血管、神经、骨骼和肌肉，每个人都可以拥有自己的身体数据库，真正了解自己身体的状况。
在教学领域，借助计算机动画进行直观演示和形象教学，可以取得非常好的教学效果。
有些基本概念、原理和方法需要给学生以感性上的认识，但实际教学中可能无法用实物来演示，而使用计算机动画，可以将天地万物，大到宇宙形成，小到分子结构，以及复杂的化学反应、物理定律等形象生动地表示出来。
计算机动画在电子游戏、会展业、文化娱乐以及文化传播等领域有着广泛应用。
基于PC的三维游戏一直为青少年所喜爱，其制作离不开三维计算机动画技术。
3DWeb技术把三维动画世界带入了互联网，为人们通过网络了解真实的三维立体世界提供了技术平台。
网上用户使用浏览器观察3DWeb的立体场景，可以尽情游览世界各地的名胜古迹，仔细欣赏艺术珍品。
例如从2003年起我国利用三维计算机图形和动画技术进行的“数字化莫高窟”工作，通过网络虚拟漫游，使得无缘来敦煌的人们也可以了解具有1600年历史的敦煌石窟艺术。
游客可以在计算机上选择洞窟自由地欣赏千年的艺术珍品，可以在不同的位置、向不同的方向观看，也可以放大某个局部仔细研究，没有时间空间的限制，也不必在黑暗中观看模糊的壁画。
由于采用模仿自然光的灯光效果，所以游客在观看时光线十分柔和，基本上与自然光线下的观看效果一样。
游客不入洞窟就能够身临其境地欣赏到丰富、清晰、全面的敦煌艺术珍品，同时也为石窟的保护起到了积极作用，使敦煌壁画的保护与旅游开放的矛盾得以缓解。
1.7.2计算机动画在电影业的发展 自从19世纪80年代埃米尔·雷诺开始尝试动画片的制作以来，一个多世纪过去了，动画片已经进入了计算机动画的时代。
计算机图形学以及动画技术对于电影业的影响和冲击无疑是非常巨大的。
1977年拍摄的《星球大战》，首次使用计算机模拟宇宙飞船的运行轨迹，制作太空画面，可以说，这是计算机动画应用于电影业的开始。
1982年，迪斯尼推出了第一部用计算机制作 特效的故事片《电脑争霸》（Tron）（如图1-34所示）。
1988年发行的《谁陷害了兔子罗杰》 （WhoFramedRogerRabbit），利用蓝屏抠像技术实现了真 人与卡通人物同台献艺，彼此配合得天衣无缝，使该片 获得了第61届奥斯卡特别成就、最佳剪辑、最佳视觉效 果和最佳音效剪辑4项大奖，称得上是电影史上一个重 要的里程碑。
图1-35显示应用蓝屏抠像技术制作《谁陷 害了兔子罗杰》的情形，该图下半部分是真人演员在蓝 屏背景前进行表演，上半部分是将抠除蓝屏后的真人演员与卡通人物和背景合成后的最终画面。
图1-34《电脑争霸》中的画面 进入20世纪90年代后，史蒂文·斯皮尔伯格（StevenSpielberg）等几位影界巨头组建了美 国梦工厂（Dreamwork），其创业之作就是二维计算机动画长片《埃及王子》（ThePrinceofEgypt）， 这是用著名二维计算机动画软件Animo完成的经典作品。
1991年出品的《终结者2》（Terminator 2）中的液态终结者，1993年出品的《侏罗纪公园》（JurassicPark）中的恐龙，都是三维计算机 动画的杰作。
1994年发行的二维动画影片《狮子王》（TheLionKing）轰动了世界影坛，这是迪 斯尼公司第一部全部以动物为银幕形象的动画长片，由300位电脑动画师绘制了300万幅画面。
20世纪80年代初，贝尔实验室推出计算机扫描技术，1994年拍 摄《阿甘正传》（ForrestGump）时使用该技术由1000名演员虚拟 出了5万人的场景，而这部影片中主人公阿甘与肯尼迪总统握手 的经典场景，更是创造了现代人与历史名人同台亮相的奇迹。
1995 年迪斯尼公司和皮克斯（Pixar）公司合作推出了世界上第一部
三 维计算机动画长片《玩具总动员》（ToyStory），开创了三维计算 机动画片的新纪元。
1997年出品的世界电影史上花费最大、最成 功的电影之一——《泰坦尼克号》（Titanic），很大程度上得益于 计算机特效和动画的大量应用，著名的数字工作室（Digital Domain）公司花费了一年半的时间，动用了300多台SGI超级工 作站和50多个特技师一天24小时轮流制作影片中的电脑特技。
图1-35《谁陷害了兔子罗杰》2000年迪斯尼推出耗资3.5亿美元的《恐龙》（Dinosaur），中真人与卡通人物同台献艺 是世界上第一部实景拍摄与计算机数码影像合二为一的电影，1300个电影特效镜头展现了逼真 生动的三维恐龙和狐猴形象，将观众带入一个亦幻亦真的史前恐龙世界，堪称世界电影史上的奇 迹。
2001年梦工厂推出的《怪物史莱克》（Shrek），荣获第74届奥斯卡最佳动画长片奖，这是奥 斯卡首次设立该奖项。
2002年梦工厂出品了花费近4年时间制作的《小马王》（Spirit），这是
一 部二维与三维计算机动画完美结合的力作。
影片在角色处理上保留了传统二维笔绘动画的精致细 腻，而背景处理以二维手绘为主，部分辅以三维场景，特别是在影片的开头部分，通过三维计算 机场景来表现山川江河的宏大壮美、森林草原的辽阔无垠，“二维半动画”令人耳目一新。
7年磨一剑的《指环王》（LordofTheRings）经典三部曲，从2001年12月发行的《指环 王1：护戒圣兵》到一年后推出的《指环王2：双塔奇兵》，直至荣获2004年第76届奥斯卡11个奖项的大赢家《指环王3：王者归来》，计算机特效处理与三维动画技术在其中起到了至关重31 要的作用，展示了当时计算机图形学和动画技术在电影制作方面的最新成果。
在第一部《指环 王》中大约有400个计算机特技镜头，在第二部中大约有920个，而在第三部中的计算机特技 镜头达到了1500个。
影片中声势浩大的战争场面、浴血疆场的勇士战马、奇异怪诞的妖魔精灵， 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 都是计算机动画技术的杰作。
其中最令人称道的是计算机数码人“咕噜”（Gollum）（如图1-36所示）。
在诸多通过计算机图形技术创造出来的CG数码人物中，“咕噜”可谓是好莱坞有史以来最令人印象深刻的一个，其逼真的外貌、复杂的脸部表情、沙哑的声音，让观众看到了一个32令人毛骨悚然而又活灵活现的角色，把一个身心扭曲变形的哈比人表现得淋漓尽致。
图1-36《指环王》中的计算机数码人“咕噜” 20世纪90年代起，我国的计算机动画制做出现了蓬勃发展的势头，越来越多的影视作品使用计算机特技处理和计算机动画技术。
1999年发行的《宝莲灯》是国内第一部完全采用计算机动画技术制作的二维动画大片。
2001年推出的《小虎斑斑》是国内第一部全三维制作的计算机动画片。
2002年出品的《极地营救》是国内第一部大规模使用高科技手段拍摄的主旋律影片，“中国造”数码人首次出现在银幕上，大量数码特效镜头的规模、气势以及最后的银幕效果都超过了此前所有的国产影视剧。
作为一部灾难风格的惊险动作片，《极地营救》用计算机制作了300多个特技镜头，不仅逼真地展示了泥石流、雪崩和空难等慑人心魄的灾难场面，而且重现了西藏古格王国金碧辉煌的历史景观和充满神奇魅力的灿烂文化，充分表现出计算机图形学和动画技术为电影创作提供的几乎无所不能的可能性。
2003年风靡全国的《英雄》，其中的二维和三维计算机特效镜头超过了250个，浩浩荡荡的秦军，铺天盖地的飞箭，给观众以强烈的视觉冲击，这些都是使用计算机特技和动画技术精心制作的结果。
近年来，国内外电影制作中运用计算机动画和特技技术已是家常便饭。
计算机动画技术的发展，造就了一大批数码影视制作公司，负责《指环王》数码特效和动画制作的维塔数字（WetaDigital）公司，出品了《怪物史莱克》和《小马王》的梦工厂，都是其中的佼佼者，而著名的皮克斯公司，其骄人的业绩更是令众多制作公司羡慕不已。
这里不妨来看一看这家公司的成长历程和辉煌业绩，从中可以深切地感受到计算机图形学和动画技术对电影业飞速发展做出的贡献。
皮克斯公司位于美国的加利福尼亚州，其前身是乔治·卢卡斯（eLucas）电影公司的电脑动画部。
从创业的1986年起，皮克斯出品了一系列用计算机动画技术制作的广受好评的三维动画短片，包括获得1987年奥斯卡最佳动画短片提名的《顽皮跳跳灯》（LUXOJR.），获得1989年奥斯卡最佳动画短片奖的《锡铁小兵》（TinToy），获得1998年奥斯卡最佳动画短片奖的《杰瑞的游戏》（Geri’sGame），获得2002年奥斯卡最佳动画短片奖的《鸟、鸟、鸟》（FortheBirds），获得2003年奥斯卡最佳动画短片提名的《迈克的新车》（Mike’sNewCar），获得2004年奥斯卡最佳动画短片提名的《跳跳羊》（Boundin’），获得2006年奥斯卡最佳动画短片提名的《一人乐队》（OneManBand），获得2007年奥斯卡最佳动画短片提名的《绑架课》（Lifted），获得2008年奥斯卡最佳动画短片提名的《魔术师与兔子》（Presto）等。
1991年在皮克斯公司的发展史上是具有战略性转折的一年。
这年的5月份皮克斯公司和老牌的迪斯尼公司签约结成合作伙伴，皮克斯负责影片制作，迪斯尼负责影片发行，共同出品
5 部计算机动画长片，制作发行费用分摊，共同拥有影片版权，影片及相关产品利润共享。
从1937年推出世界上第一部动画长片《白雪公主》开始，迪斯尼公司在动画片王国的地位无人可撼，不过迪斯尼公司传统的制作方法是利用赛璐珞片动画系统手工制作二维动画片，费时费力。
两家公司的合作，利用迪斯尼在动画片市场龙头老大的销售发行优势，加上皮克斯在计算机动画制作方面的技术优势，给传统的动画制作插上了计算机技术的翅膀。
事实证明，这一合作，不仅对合作双方产生了巨大影响，也是计算机动画发展史上的一个里程碑。
1995年，皮克斯和迪斯尼共同出品了世界上第一部全电脑制作的三维动画大片《玩具总动员》（ToyStory）。
该片获得巨大成功，受到了人们热烈欢迎和赞誉，成为当年最热门的影片，为两家公司赢得了3.6亿美元的全球票房收入。
该片不仅荣获金球奖最佳影片提名，并且是第一部获得奥斯卡最佳编剧提名的动画片。
影片的成功制作凝结了皮克斯公司创建9年多来在计算机图形学方面艰苦探索、技术创新的心血，该片导演，皮克斯创始人之
一、时任公司副执行官的约翰·拉塞特（JohnLasseter），因为成功领导制作组完成了这部划时代的三维计算机动画长片而荣获第68届奥斯卡特别成就奖。
此后的几年中皮克斯连创佳绩，又与迪斯尼共同出品了4部三维计算机动画大片，它们是：《虫虫特工队》（ABug’sLife），1998年出品，获得该年度格莱美奖（最佳配乐）；《玩具总动员2》（ToyStory2），获得1999年金球奖（最佳影片、音乐和喜剧）；《怪物公司》（Monsters，Inc.），获得第74届奥斯卡最佳原创歌曲奖以及最佳动画长片提名、最佳音效剪辑提名、最佳原创配乐提名；《海底总动员》（FindingNemo），获得第76届奥斯卡最佳动画长片奖以及最佳音效剪辑提名、最佳原创剧本提名、最佳原创配乐提名。
在2005年2月的第77届奥斯卡颁奖仪式上，颁奖嘉宾将最佳动画长片奖的桂冠授予了皮克斯公司2004年出品的《超人总动员》（TheIncredibles），这部影片是皮克斯与迪斯尼签约合作的最后一部动画长片，该片的获奖标志着皮克斯公司在计算机动画片摄制方面取得了辉煌成就。
从1986年成立之初的动画工作室一路走来，皮克斯已当之无愧地成为计算机动画电影的霸主，公司20年的发展史，正是计算机动画技术促进电影业发展的一个缩影。
除了以皮克斯为代表的新兴力量，老牌的迪斯尼公司20多年的经营和业务发展状况也充分印证了计算机动画技术给电影业带来的革命性转变。
自1923年拍摄动画片《爱丽斯漫游仙境》（AliceInWonderland）开始，美国著名的动画艺术家华特·迪斯尼（WaltDisney）和他的公司推出了一部又一部经典的动画片杰作，牢牢占据了传统动画片王国的统治地位。
但随着计算机技术进入影视制作，迪斯尼传统的手绘动画片不可避免地走上了下坡路，迪斯尼动画设计人员的数目从1997年高峰时期的2200人缩减到2004年的大约600人。
2004年1月迪斯尼关闭了位于佛罗里达州奥兰多的传统动画工作室，标志着迪斯尼从此全面转向计算机动画的创作方式。
其实早在1982年，迪斯尼就推出了电影史上第一部计算机动画特效影片《电脑争霸》，之后又独立拍摄了《狮子王》和《恐龙》等具有很大影响的计算机动画影片。
但迪斯尼的计算机动画实力并不强，随着梦工厂等新军的崛起，其动画霸主地位受到了前所未有的挑战。
于是迪斯尼看上了崭露头角的皮克斯，双方签订了合作协议。
长达14年的合作大获成功，共同推出的6部影片部部热卖，好评如潮。
合作期间皮克斯羽翼渐丰，而迪斯尼在计算机动画片日益受到热捧的动画市场继续保持老大的地位。
从2003年到2004年，双方进行了续约谈判，迪斯尼想继续全权发行皮克斯制作的所有33动画影片，但此时皮克斯已不是原先那个小小的动画工作室了，不再愿意让迪斯尼拿走利润的大头，要求共享影片的所有权利，最终谈判破裂。
虽然2005年11月迪斯尼推出了自己的首部三维计算机动画片《四眼天鸡》（ChickenLittle），且票房不俗，但2005年10月上任的 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 迪斯尼首席执行官罗伯特·伊格尔（RobertIger）对于迪斯尼和皮克斯的关系有着非常清晰的认识，上任几个月后就向董事会提出了收购皮克斯的计划。
2006年5月，迪斯尼以74亿美元高价收购了皮克斯，皮克斯从此成为迪斯尼的一个子公司。
这是一桩双赢的商业运作，34收购后皮克斯首席执行官史蒂夫·乔布斯（SteveJobs）以迪斯尼最大个人股东的身份进入迪斯尼董事会，公司其他一些高管也担任了新动画工作室的总裁及首席创意总监等要职，而迪斯尼从此完全拥有了皮克斯，不但将这棵近年来为其挣得半壁利润的摇钱树收入囊中，同时收获了皮克斯最强的技术团队，为重振迪斯尼的雄风奠定了坚实的基础[6]。
收购之后，作为子公司的皮克斯为母公司迪斯尼带来了新的辉煌，迪斯尼联手皮克斯所确立的动画霸主地位愈加稳固。
2006年6月，《汽车总动员》（Cars）上映，取得美国票房2.44亿美元，全球票房4.62亿美元，并获得2007年奥斯卡最佳动画长片提名。
2007年6月，《料理鼠王》（Ratatouille）上映，首周便夺得票房冠军宝座，总票房达到2.05亿，并捧得2008年奥斯卡最佳动画长片奖。
2008年6月上映的《机器人瓦力》（WALL.E），是皮克斯公司在动画人物设定、剧情编排和技术创新上的又一次突破，众望所归地获得了2009年奥斯卡最佳动画长片奖。
目前，迪斯尼-皮克斯公司推出的2008—2012年动画片计划正在有序进行，该计划安排拍摄16部动画大片，2008年上映的《机器人瓦力》即是该计划中的一部，除拍摄新片外，还将续拍多部“总动员”影片，包括《玩具总动员2之3D》、《玩具总动员3》以及《汽车总动员2》等。
无论是新兴的皮克斯，还是老牌的迪斯尼，20多年来走过的历程清晰地表明，计算机技术的加入使得电影业的发展更加蓬勃兴旺，未来电影业必将越来越多地依赖计算机图形学和计算机动画技术。
习题
1．什么是动画？请写出动画的定义，并对定义所包含的要点做出正确解释。
2．有哪些主要的传统动画种类？有哪些主要的计算机动画种类？
3．传统笔绘动画的制作过程是怎样的？每一步骤的具体内容是什么？
4．什么是动画制作中的“声音记录”和“录音合成”？两者的作用是什么？有什么联系？
5．什么是版面配置？有什么用途？
6．摄制表在动画制作中有什么用途？如何填写？
7．要制作一个片长12分钟、在电影院播放的动画片，采用“一拍一”占40%、“一拍二”占30%、“一拍四”占30%的拍摄方式，共需要准备多少幅画面？
8．什么是分层画法？请简要叙述该方法的内容，分析其优缺点。
9．如何进行原画设计？有哪些步骤？每个步骤的具体内容是什么？10．传统动画中的胶片动画是如何制作的？为什么胶片动画也称为无摄像机动画？11．观看了动画大师CoHoedeman的作品后，得到了哪些启发？请从艺术灵感和创作手法两方面谈谈你的体会。
12．什么是计算机动画？计算机图形学与计算机动画之间是什么关系？13．什么是二维动画？什么是三维动画？从图形显示的角度来讲，它们之间有哪些本质上的联系和区别？14．二维计算机动画在屏幕上显示的是二维动画图像，三维计算机动画在屏幕上显示的是三维动画物体。
你认为这种说法正确与否？为什么？
计算机动画是传统动画的发展和创新，因此了解一些动画基础知识，对计算机动画的制作很有必要。
本章介绍动画的基本概念、动画的类型、传统动画和计算机动画的基本制作过程、计算机动画的关键技术以及计算机动画的应用和发展等内容。
1.1动画的基本概念 动画实际上产生于电影之前。
1888年，法国光学家兼画家埃米尔·雷诺（EmileReynaud）运用幻灯机技术制成了光学影戏机，他绘制的《一杯可口的啤酒》，成为世界上第一部比较完整的动画片。
该片共有700多幅图画，片长500米，可放映15分钟。
雷诺以他非凡的创造在动画片技术上做出了重要贡献，如背景和人物分开绘制、用透明纸分层绘制人物动作以及给绘画纸设置定位孔等[1]。
一百多年过去了，随着科学技术的进步，经过无数电影工作者和科学家的创造发明，如今，动画片的制作技术已从手工制作的传统动画进入到计算机动画的时代。
“动画”这个词出自二战结束前的日本，日本人把用线条描绘的漫画式作品称为动画。
现在，“动画”指采用笔绘动画和偶动画等技巧制作的影视作品。
而“卡通”这个词来源于英语的cartoon，是一种脱胎于报纸上多格漫画的动画形式，以角色的行为语言来讲述故事。
米老鼠之后，卡通动画成为所有动画的代名词。
卡通面对的观众年龄层次较低，动画则拓宽了受众群体及影片的艺术性和社会功能，是一种老少皆宜的艺术表现形式。
什么是动画？其实“动画”这个词本身已经给出了最简要的回答——“动画”就是“活动的画面”。
拿一沓纸来，在每张纸上都画上一匹马，根据马匹跑动的规律，前后画面上马的腿部、头部和鬃毛的位置或形态稍稍有所变化，快速翻动这沓纸，呈现在你面前的就是一匹扬蹄飞奔的骏马。
利用人眼的视觉残留效应，使静止的一连串相关画面变成了“动画”，这就是动画的基本原理。
一部动画片的情节、内容比一匹骏马的飞奔复杂得多，有众多的人物角色，有衬托主题的背景画面，但基本原理是一样的。
从技术角度给动画下一个定义，可以这么认为：动画是用一定的速度放映一系列动作前后关联的画面，从而使原本静止的景物成为活动影像的技术。
这个定义包含以下3个要点。
（1）动画中的表演者是原本并不运动的静态物体，通过动画制作技术才使得无生命的物体运动起来。
这是动画影片有别于普通电影的地方，也是动画的生命力所在。
通过动画制作技术，不仅可以使静态物体活动起来，逼真地模仿现实世界中的真实动作，而且可以创做出现实世界中不可能出现的动作，冲破现实世界的束缚，通过并不存在的虚拟动作来表现人们 的感情和思想。
（2）动画所表现的是景物的活动影像，它是用静止的景物创造出“运动”的视觉效果。
为了让角色的动作连贯，必须按照“动作”的顺序来设计一系列内容相关的画面。
拍摄动画片时，用摄像机将内容前后关联的静止图画一幅幅拍摄下来，然后按照一定的速度放映，才能在屏幕上产生动画的效果。
显然，在动画片的制作中，研究物体是怎样运动的，关心前一幅画面与下一幅画面动作之间的衔接，要远大于对单张画面如何表现作品主题的思考，这也是动画和漫画的重要区别。
（3）要以一定的速度放映画面，才可能让画面流畅、自然，既不跳跃也不迟滞。
目前，动画片的播放一般采用三种速度：电影动画放映速度是24格/秒，电视动画放映速度是25帧/秒（PAL制式和SECAM制式）或30帧/秒（NTSC制式）。
这里的“格”，亦称“画格”，就是胶片上的一格影像，电影胶片就是由这一个个画格组成的。
电视中的一幅图像叫做一帧，它的含义与电影中的一个画格类似。
英语单词frame可译作电影中的“格”，或电视中的“帧”。
1.2动画的类型 动画片问世一个多世纪以来，经过无数艺术家和科学家呕心沥血的创造发明，已从最原始的手工绘图发展到目前的计算机动画。
今天，动画片的形式早已突破了绘画创作手法和平面表现形式，形成了各式各样品种繁多的动画片种。
动画的分类可以从不同的角度来考虑，从制作技术和手段分类，可以把动画分成以手工制作为主的传统动画和以计算机制作为主的计算机动画；从空间视觉角度分类，可以把动画分成平面的二维动画和立体的三维动画；按照制作动画所使用的材料分类，又有笔绘、剪纸、沙画、油彩、布偶、泥偶、木偶和实物动画等许多片种。
下面，按传统动画和计算机动画两大类来介绍各种动画的基本情况。
1.2.1传统动画 从是否使用计算机进行制作的角度来看，从19世纪80年代一直到20世纪80年代出品 的动画都可以归于传统动画的范畴。
这一时期的动画作品，不管是绘制在纸张上或玻璃上的 平面动画，还是用黏土捏就的偶动画，主要是通过动画师手工劳动完成的。
最早出现的传统动画形式是笔绘动画，动画师用各种画笔在纸张、玻璃、黑板和胶片等材 料上绘图制作动画。
但渐渐地，动画师们已不满足于只用绘图来展现他们的艺术才华，剪影、折 纸、沙堆、雕塑甚至日常生活用品都成了他们创作的载体，出现了丰富多彩的动画片种。
1．笔绘动画 笔绘动画是出现最早、品种最多的平面动画，有水 彩动画、粉彩动画、水墨动画、素描动画、蜡笔动画和 碳笔动画等。
画家用来作画的铅笔、钢笔、毛笔以及蜡 笔和粉笔等都可以用来制作动画。
1906年美国人布莱克 顿（JamesStuartBlackton）制作的世界上第一部拍摄在
3 胶片上的动画片《滑稽面孔的幽默相》（Humorous PhasesofFunnyFaces），就是用白粉笔在黑板上创做出 来的。
图1-1是《滑稽面孔的幽默相》中的画面。
图1-1《滑稽面孔的幽默相》中的画面 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 各种笔绘动画中，最常见的是用水彩颜料绘制而成的动画。
传统的迪斯尼动画大多属于水彩动画。
这种动画片的制作工艺是依照铅笔画稿上的图案设计，在透明的赛璐珞片上描出画面线条，再填上水彩颜料。
水彩动画鲜艳明亮的色彩使画面赏心悦目，而且制作工艺相对4简单，这是它成为最流行的动画片种的重要原因。
除水彩动画之外，粉彩动画也是颇受大众喜爱的片种。
用棒状彩粉笔创作的粉彩动画，色彩鲜艳，层次丰富，画面精美，非常具有感染力。
法国动画大师弗雷德里克·贝克（FrédéricBack）擅长制作粉彩动画，成绩令人瞩目。
他凭借《摇椅》（Crac）（如图1-2所示）和《种树人》（TheManWhoPlantedTrees）（如图1-3所示）分别获得1981年和1987年奥斯卡最佳动画短片奖，他的另外两部力作—《什么都不是》（RienToutRien）和《大河》（TheMightyRiver）分别获得1980年和1993年奥斯卡最佳动画短片奖提名。
在历时5年完成的粉彩动画片《种树人》中，弗雷德里克·贝克用彩粉笔和松脂在毛胶片上描绘出一幅幅精美的画面，讲述了一个种树人在荒漠中数十年如一日坚持植树造林的真实故事。
梦幻的画面和感人的故事，使影片共获得包括奥斯卡奖在内的30多项国际大奖，并入选2006年6月法国安锡国际动画电影节“动画的世纪·100部作品”，排名第
5。
图1-2《摇椅》中的画面 图1-3《种树人》中的画面 我国的水墨动画在世界动画影坛享有盛誉，也是我国动画片的优势所在。
1961年上海美术电影制片厂成功摄制了《小蝌蚪找妈妈》，第一次把中国传统的水墨画形式搬上了动画银幕。
影片采用没有明确边缘线条的水墨画法，打破了笔绘动画先描线再填色的惯用技巧，是动画电影史上的一个创举，该片曾获南斯拉夫第3届萨格勒布国际动画电影节一等奖等5项国际大奖。
继《小蝌蚪找妈妈》之后，国内相继拍摄制作了一系列优秀的水墨动画片，如1963年出品的《牧笛》（如图1-4所示），获丹麦第3届欧登塞童话电影节金质奖，1982年出品的《鹿铃》，获第13届莫斯科国际电影节最佳动画片特别奖。
1988年拍摄的《山水情》（如图1-5所示），将中国水墨动画片推向了高峰，该片共获得包括加拿大第14届蒙特利尔国际电影节最佳短片奖在内的11项国内外大奖，并作为唯一的中国动画片入选法国安锡国际动画电影节“动画的世纪·100部作品”。
2．挖剪动画挖剪类动画大致可分为剪纸片和剪影片两种，通过对平面或片状的材料进行挖剪或镂刻形成线条，完成动画角色的造型。
剪纸片和剪影片拍摄时的用光方法有所不同。
剪纸片色彩丰富，人物场景细腻具体，拍摄时一般为正面用光，观众可以看清动画角色的颜色和材质。
而剪影片的人物场景依赖线条轮廓勾勒而成，造型粗犷简练，拍摄时一般采用背面打光的方法，形成黑色的影像。
图1-4《牧笛》中的画面 图1-5《山水情》中的画面 剪影片起源于欧洲，受到古老的人影戏的启发而产生[1]。
人在一块幕布后面表演，通过 灯光将演员的形象表演投射到幕布上，这种表演艺术称为“人影戏”。
剪影片通过角色的线条 轮廓来表现艺术主题，用黑影构成画面，所以它需要特别注意角色轮廓的造型。
世界上第
一 部剪影片是1916年美国布雷画片公司制作的《裁缝英巴特》。
而德国的动画先驱洛特·雷妮 格（LotteReiniger）于1926年完成拍摄的《阿赫迈德 王子历险记》（TheAdventuresofPrinceAchmed）（如 图1-6所示），堪称剪影动画片的经典之作。
相对剪影片，剪纸片使用的材料和制作手法比较 丰富。
通常的剪纸材料是单色或彩色的纸张，也可以 用相片、图片甚至报纸挖剪拼贴。
例如在获得1973年 奥斯卡最佳动画短片奖的《弗兰克影片》（FrankFilm） 中，美国动画师弗兰克·莫里斯（FrankMouris）使用 了大量的杂志图片作为画面素材。
图1-6《阿赫迈德王子历险记》中的画面 中国的剪纸片来源于中国的皮影戏和窗花剪纸等民间艺术[1]。
1958年出品的《猪八戒吃 西瓜》，是我国著名动画艺术家万古蟾导演的中国第一部剪纸片。
接着国内又相继拍摄了《渔 童》、《济公斗蟋蟀》和《人参娃娃》等剪纸动画片。
1963年摄制的《金色的海螺》，在艺术 和技巧上达到了新的高度，获得第3届亚非国际电影节卢蒙巴奖。
1976年摄制的水墨剪纸片 《长在屋里的竹笋》，将中国的水墨画与民间剪纸巧妙地结合起来，获得南斯拉夫第3届萨格 勒布国际动画电影节一等奖。
1983年出品的水墨剪纸片《鹬蚌相争》（如图1-7所示），使用 “拉毛”剪纸新工艺，使影片中渔夫身上的蓑衣和鹬的羽毛直接产生水墨晕染效果，获得包括 第34届西柏林国际电影节短片银熊奖在内的5项国内外大奖。
而1985年出品的工艺剪纸片 《草人》（如图1-8所示），引入羽毛工艺画的技法，把羽毛贴在剪纸鸟的身上，效果相当逼真。
图1-7《鹬蚌相争》中的画面
5 图1-8《草人》中的画面 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术
3．沙动画和油彩动画沙动画和油彩动画是用沙子或油彩在光滑的表面（如玻璃）上制作的动画。
油彩动画的画面可以是彩色的，而沙动画通常为单色，在玻璃下面打上背光，或在玻璃上方用光，通过6涂抹油彩或用沙子勾勒线条的方式来绘制画面。
沙动画和油彩动画采用渐进式修改画面、逐格制作、逐格拍摄的方式完成，动画师每勾勒修改好一幅画面，就拍摄一格胶片，作品直接在摄像机下完成，很适合个人创作（如图1-9所示）。
沙动画和油彩动画在玻璃上完成效果最好。
对于沙动画，在其他光滑的平面上也可以完成，不一定非玻璃不可，若使用油彩，则应该在玻璃上完成，因为玻璃表面不具有吸收性，便于将油彩擦拭干净。
油彩干燥速度非常缓慢，可以几天不干掉，使用油彩作动画，能在较长时间内保持画面湿润，让动画师从容地逐格绘制、修改和拍摄画面，因而成为最好的颜料选择。
沙子并不是一种被普遍使用的动画材料，但沙子的流动性很适合制作需要不断变形的动画，而且所形成的画面呈现出波浪形边缘，使人物轮廓显得自然柔和，是一种富有创意的动画制作方法。
制作沙动画，除手指外，刷子、签条、筛子以及模板等都是有用的工具：模板可以用来界定形状，特别是背景的细节部分；使用筛子添加一层细沙可以制造朦胧的画面效果或形成阴影区。
美国动画师卡洛琳·丽芙（CarolineLeaf）早在1968年就开始使用沙子创作动画，其首部沙动画作品《沙-或彼得与狼》（Sand-orPeterandtheWolf）于1969年完成。
1974年卡洛琳·丽芙又制作了一部沙动画《娶了鹅的猫头鹰》（TheOwlWhoMarriedAGoose）（如图1-10所示），影片讲述了不自量力的猫头鹰娶了鹅之后的故事，以沙为笔的流畅画面给人奇妙的感受。
图1-9沙动画的制作[2] 图1-10《娶了鹅的猫头鹰》中的画面 俄罗斯动画大师亚历山大·彼德洛夫（AlexanderPetrov）潜心油彩动画的研究和创作，成绩斐然。
彼德洛夫认为用手指作画更容易，可以画得更快，想画什么就画什么。
他用手指蘸着油彩在多层玻璃上进行绘制，一层玻璃绘人物，另一层玻璃绘背景，完成一幅绘画后便拍摄下来，然后对玻璃上的湿油彩进行修改进行下一幅画面的创作。
彼德洛夫于1992年出品的动画片《荒唐人的梦》（TheDreamofaRidiculousMan）（如图1-11所示）在国际性动画片艺术节上获得多项大奖。
该片描述了一个中年男子的梦境，无论是在天国还是在人间，每张画面都是一幅精美的油画佳品。
1999年彼德洛夫完成了历时近3年制作的动画片《老人与海》（TheOldManandtheSea）（如图1-12所示）。
该部影片是油彩动画片中颇具影响的一部力作，精美的画面令人震撼，当之无愧地获得了1999年奥斯卡最佳动画短片奖。
4．胶片动画胶片动画是直接在电影胶片上采取刮擦（scratchingonfilm）或绘画（drawingonfilm）手段来创造动态影像的动画。
由于直接在胶片上形成画面，制作完成后无须再用摄像机进行拍摄，所以胶片动画也称为无摄像机动画。
以此种方式创作的动画造型比较粗糙，但线条流 畅、色彩鲜明亮丽，给人以清新洒脱、充满活力的视觉效果。
图1-11《荒唐人的梦》中的画面 图1-12《老人与海》中的画面 制作胶片动画所使用的电影胶片一般有两种。
一种是透明的白胶片，可以用墨水或颜料 在上面描绘，形成色彩明亮的影像。
另一种是深色胶片，可以直接对胶片上的涂层刮擦形成 线条，如果再对胶片上色，刮痕就能产生色彩。
最先尝试在胶片上创作动画的是加拿大国家电影局 （NFB）的动画大师诺曼·麦克拉伦（NormanMcLaren）。
1934年在家乡苏格兰格拉斯哥艺术学校（Glasgow SchoolofArt）求学期间，麦克拉伦就尝试在胶片上作画。
1938年麦克拉伦在他的第一部专业动画片《爱在机翼 上》（LoveontheWing）中，采用了直接在胶片上作画 的方法，之后的十几年中，麦克拉伦熟练运用在胶片上 作画或刮擦的方法摄制了多部胶片动画，包括著名动画短片《线与色》（BlinkityBlank）（如图1-13所示）。
图1-13《线与色》中的画面 英国女动画师凯拉·帕克（KaylaParker）以其出色的胶片动画创作而闻名动画影坛，其 代表作有《日落》（SunsetStrip）（如图1-14所示）和《出走》（WalkingOut）等。
从1994年 9月1日到1995年8月31日，整整一年时间，凯拉·帕克用相机拍摄下每天太阳落山的景 象，再把镜头直接刻画到电影胶片上，栩栩如生地展现出一篇用365个日落美景组成的华彩 乐章。
凯拉·帕克在35cm的空白胶片上进行创作，为了表现日落时绚丽斑斓的景色，凡是 能够取得理想效果的工具她都用上了，包括漂白剂、指甲油、木兰花瓣以及丝袜等诸多材料。
美国动画师卡洛琳·丽芙不但引领沙动画之先河，在油彩动画和胶片动画方面也颇有建 树。
图1-15是卡洛琳·丽芙在1991年创作的胶片动画《两姐妹》（TwoSisters）中的画面， 该片入选法国安锡国际动画电影节“动画的世纪·100部作品”，位列第30名。
影片讲述了 一对相依为命生活在孤岛上的姐妹打破心灵桎梏，走出阴暗小屋的故事。
制作影片时，卡洛 琳·丽芙用力刮擦70mm的胶片，在胶片上形成深浅不一的粗犷线条，而未作刮擦处理的大 块黑色画面，恰到好处地表现了姐妹俩紧闭门窗的住屋和内心深处的阴影。
5．偶动画偶动画属于立体动画，常见的有木偶、泥偶以及布偶等。
制作偶动画可以使用的材料十分
7 丰富，木头、绢布、黏土、胶泥、塑料、纸片、绳索、金属、食物和各种生活用品都可以激发起 动画师创作的艺术灵感，让他们充分利用各种材料的属性来达到令人称奇的视觉效果。
任何可以 展现在镜头前的物体，甚至人本身，在动画艺术家的巧手安排下，被赋予新的形象、新的生命。
第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术
8 图1-14《日落》中的画面 图1-15《两姐妹》中的画面 1953年上海美术电影制片厂出品的《小小英雄》是我国第一部木偶动画片，之后出品的很多影片，如《神笔》、《孔雀公主》、《半夜鸡叫》、《愚人买鞋》、《奇怪的球赛》、《天才杂技演员》、《阿凡提的故事》和《西岳奇童》（如图1-16所示）等，都是脍炙人口的优秀木偶动画片。
其中《神笔》共获得5个国际奖项和1个国内奖项，《阿凡提的故事》共获得3个国内奖项。
英国阿德曼（Aardman）公司是一家著名的黏土动画制作公司，出品了很多优秀的动画影片，包括获得1990年奥斯卡最佳动画短片奖的《物质享受》（CreatureComforts）和获得2005年奥斯卡最佳动画片奖的《超级无敌掌门狗——人兔的诅咒》（Wallace&GromitinTheCurseoftheWere-Rabbit）。
2000年阿德曼公司完成了第一部动画长片《小鸡快跑》（ChickenRun）（如图1-17所示），制作逼真、造型精致的鸡偶，弱小群体勇于抗争不公命运的感人故事，使影片获得了包括2001年金球奖提名在内的5项国际奖项。
图1-16《西岳奇童》中的画面 图1-17《小鸡快跑》中的画面 折纸片也可以划归到偶动画的范畴，制作技术从儿童折纸手工发展而来，用纸张折叠塑造成动画片中的角色和背景，造型生动，风格新颖，富有童趣，表现出稚拙纯真的艺术特色。
中国折纸片始于1960年虞哲光导演的《聪明的鸭子》（如图1-18所示），之后虞哲光还导演了《一棵大白菜》、《湖上歌舞》、《三只狼》以及《小鸭呷呷》等多部折纸动画片，对折纸片的创作做出了重要贡献。
在1985年李荣中导演的折纸片《巫婆、鳄鱼、小姑娘》（如图1-19所示）中，用纸片折叠出的小姑娘、巫婆、斑马、鳄鱼、毒蛇以及大树，形象逼真、活灵活现，令人印象深刻。
图1-18《聪明的鸭子》中的画面 图1-19《巫婆、鳄鱼、小姑娘》中的画面
6．针幕动画 用钢针制成的针幕动画是很有特色的一种动画。
动画师需要特制一块幕板，上面嵌有百万 枚钢针，当从某个角度打下光束时，幕板上高低不一的钢针形成不同层次的阴影，呈现出各种 造型的画面。
图1-20是2000年出品的韩国动画短片《循 环》（TheCycle）中的画面，影片用针幕生动地表现了老 虎、毒蛇、青蛙以及人类等一系列形象，通过生物间相生 相克的现象，讲述了自然界周而复始、环环相扣的哲理。
7．实物动画 实物动画直接利用现实生活中已有固定形态的物体 来表现动画形象，或者对现成的物体稍作加工，赋予其 超出物体本身形态的生命特征。
很多物品可以用来制作实物动画，通过动画师巧妙的艺术构思和艰辛细致的制 图1-20《循环》中呱呱鸣叫的青蛙 作拍摄，普通物品变成了令人惊叹的生灵万物，体现出独特的艺术魅力。
加拿大动画大师诺曼·麦克拉伦（NormanMcLaren）1957年完成的《椅子的故事》（
A ChairyTale），将一把普通的椅子变成了有生命的精灵，与想坐在椅子上看书的人展开了有趣 的周旋。
与普通电影中的人物动作不同的是，逐格拍摄的方式使得真人的表演道具化，道具 的动作拟人化，真人无阻隔地融入到动画世界中，人和椅子平等地同为影片中的角色，两者 之间拥有了不可思议的魔幻般的关系。
韩国动画片《桌面大战》（Wars）使用写字台 上司空见惯的文具来创作角色。
战争在大小两只订书机之间展开，聪明的小订书机在图钉、 强力膏和磁铁的帮助下，最终战胜了强悍的大订书机。
影片富有想象而夸张的艺术处理，让 观众充分领略了动画师的聪明才智。
捷克动画大师杨·史云梅耶（JanSvankmajer）1982年创作的《对话的尺度》（Dimensionsof Dialogue）（如图1-21所示）是一部以普通物品作为道具的动画片，荣获1983年昂西动画节 评委会大奖。
史云梅耶在这部影片中采用拟人化和象征性的艺术处理手法，以蔬果、炊具、 书本以及文具组合成“人”的形象，一个人形不断被 另一个人形吞噬、同化，并不断组合，最终形成泥塑 的具有思想的“人”。
史云梅耶大胆的构思和神奇的想 象，把所用物品的特性发挥到了极致，用大众熟悉的 材料创造出一个个奇形怪状的人形，表达了人类在劳 动、满足、认识和消费4个方面周而复始相互促进、 发展、进化的深刻含义。
《对话的尺度》的成功，充分 说明了只要具有丰富的想象力，注意观察身边的生活， 任何材料都能成为表达思想和情感的动画创作素材。
图1-21《对话的尺度》中杂物拼成的人形
8．实验动画 随着新材料、新技术的不断问世，新的动画形式不断涌现，一些作品的创作理念、技术 手法突破了传统动画常见的模式，人们一下子难以对它们归类，就将其暂且归于“实验动画”一类，直到人们逐渐熟悉、接受，形成某种动画类型。
例如我们熟悉的沙动画、油彩动画和
9 胶片动画等，刚出现时的身份便是“实验动画”。
谈到实验动画，不得不提及创作实验动画的大本营、著名的加拿大国家电影局（National FilmBoardofCanada，NFB）。
NFB是加拿大官方组织，下设动画片部、纪录片与剧情片部、 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 女性电影部和多媒体互动节目部，其动画部门以制作时长15s～15min的短片为主。
NFB鼓 励不拘一格的风格、艺术性的表达和对新技术的探索，邀请世界各地的优秀动画艺术家加入 NFB的创作阵营，为他们提供宽松的创作环境和固定的国家资金支持，因此动画师不用过多 10考虑票房压力与成本收回问题，拥有很大的艺术创作自由，能够在商业片日益流行的今天坚持可贵的艺术品位。
NFB的动画艺术家在自由的创作氛围下迸发出惊人的创作活力，他们不 断创新，突破迪斯尼动画的固有模式，尝试各种实验动画，作品创作运用到了几乎所有的动 画技法：手绘动画、偶动画、针幕动画、剪纸动画、实拍抽帧动画、胶片动画、沙动画、油 彩动画以及计算机动画。
自1939年成立以来，NFB取得了骄人的成绩，迄今为止已获得3000 多个国际奖项，包括69项奥斯卡奖提名，12座奥斯卡奖杯。
特别值得一提的是，1989年NFB 被授予奥斯卡最高成就奖，以表彰NFB创立50年来在电影艺术及技术上的不断开拓和创新。
曾经在NFB工作的众多动画艺术家中，领军人物 当属被人们称为加拿大动画教父的诺曼·麦克拉伦 （NormanMcLaren）。
麦克拉伦是NFB动画片部的创始 人，他不仅带领NFB不断探索、勇于创新，本人也潜 心研究各种实验动画，取得的成绩令人折服。
图1-22 是麦克拉伦采用实拍抽帧方法拍摄的《邻居》中的画 面，该片获得1952年奥斯卡最佳纪录短片奖。
在麦克拉伦的杰出领导下，加拿大国家电影局成为全世界动画师向往的艺术圣地，培养了一大批优秀 图1-22《邻居》中的画面 的动画艺术家，卡洛琳·丽芙（CarolineLeaf）和考·霍德曼（CoHoedeman）就是其中的佼佼 者。
卡洛琳·丽芙1972—1991年在NFB工作，她擅长运用不同材料和技法创作多种体裁的动 画，开拓了动画创作的新手法，探索出独具特色的动画表现形式，将深刻的主题思想与新颖的 制作技术有机地结合起来，给观众留下了深刻印象。
考·霍德曼25岁时来到加拿大，不久便加 入了NFB，他不断探索创新，用各种材料和制作手法制作了许多具有神奇魅力的动画作品。
1977 年出品的《沙堡》，获得第50届奥斯卡最佳动画短片奖，为考·霍德曼赢得了巨大的国际声誉。
在1987年出品的《查尔斯和弗朗索》（如图1-23所示）中，霍德曼别出心裁地在剪纸人物上画 满了斜线，人物的动感效果通过线条位置的不断移动来取得，创作手法让人耳目一新。
在1992 年出品的《北极熊》（如图1-24所示）中，霍德曼用纸片撕出了生活在冰天雪地中的北极熊、 海豹、猫头鹰、狗的形象，撕纸粗糙的边缘恰到好处地表现了动物毛茸茸的外形特征。
图1-23《查尔斯和弗朗索》中的画面 图1-24《北极熊》中的画面 长期以来，不单是NFB麾下的艺术家，世界各国的动画师们也都在努力探索新的动画技法、材料和表现手法，不断出现的优秀实验动画让全世界的观众赏心悦目，领略到动画的无穷魅力。
例如美国动画艺术家乔安娜·普里斯莱（JoannaPriestley），擅长应用各种创新手法制作动画短片，其创作手法包括橡皮图章动画、沙动画、笔绘动画、木偶与实物结合、绘画与木偶结合、绘画与外景结合、二维木偶、绘画与黏土着色结合、雕塑动画以及计算机动画等，所制作的20余部作品中，有16部动画短片获得了超过80次的电影节奖项，在世界动画影坛享有盛誉。
1.2.2计算机动画 从制作技术和手段来考虑，所谓计算机动画，就是借助计算机这个现代化工具完成作品制作的动画片种，可以由计算机辅助完成一部分制作工作，也可以完全由计算机承担整个制作任务。
另外，许多影片尽管不是动画片，但计算机动画技术在影片的制作过程中起到了相当重要的作用。
例如故事片《指环王》（LordofTheRings）中的主要角色之一“咕噜”，就是计算机动画人，其制作技术的要求甚至比动画片更高。
而随着网络的发展和普及，适合网络特点的计算机动画技术层出不穷，形成了计算机动画的又一个分支。
1．计算机动画片和传统动画片一样，从视觉角度来讲，计算机动画片也可以分为二维动画片和三维动画片。
20世纪90年代起推出的许多二维动画大片都借助计算机来完成部分甚至是全部制作，著名的迪斯尼动画片《狮子王》（TheLionKing）、《美女与野兽》（BeautyandtheBeast）以及国内动画片《宝莲灯》等均属于计算机二维动画片。
《玩具总动员》（ToyStory）则是第一部三维计算机动画长片，该片的巨大成功掀起了三维计算机动画大片制作的热潮。
不管是二维还是三维的计算机动画片，除了立体电影之外，观众从平面的荧屏或银幕上看到的都是二维的影像。
那么二维和三维计算机动画究竟有什么区别呢？下面从计算机图形学的角度作简要分析。
二维计算机动画，也称做平面计算机动画，它的每帧画面是平面地展示角色动作和场景内容。
二维计算机动画只有高度和宽度这二维信息，没有第三维的深度信息，无法表现物体“背面”的画面，无法表现观察点变化时的画面。
虽然二维计算机动画可以具有立体感，但这是借助于透视原理和阴影等手段得到的视觉效果，也就是说，尽管二维计算机动画可以具有立体感，但因为没有构成物体完整的三维信息，所以它表现的场景只能是二维的。
三维计算机动画，也称做立体计算机动画，它包含了组成物体的完整的三维信息，能够根据物体的三维信息在计算机内生成影片角色的几何模型、运动轨迹以及动作等，可以从各个角度表现场景，具有真实的立体感。
但与实拍的普通影片相比，三维计算机动画又是虚拟的，它所显示的画面并不是由摄像机拍摄记录下来的真实物体的影像，而是由计算机生成的图形，因而可以创造出现实生活中并不存在的景物，其“虚拟真实性”使动画作品很有感染力。
从图形显示的角度来看，二维计算机动画与三维计算机动画的相同之处在于，二者显示的画面都是基于高、宽二维信息的平面图像；二者的区别在于，所生成和显示的图形是否含有第三维的深度信息。
2．计算机动画特技除了部分或全部使用计算机制作的动画影片之外，计算机在普通影片摄制中的作用也越来越重要。
时至21世纪，现今绝大多数的影片都需要在计算机的帮助下完成制作，其工作内11容大致可分为两类，一是利用计算机动画技术制作实际拍摄非常困难甚至是无法实现的镜头，或者是制做出虚拟的人物或景象；二是用计算机对拍摄镜头进行特技处理或是后期加工，取得普通拍摄方法难以达到的艺术效果。
第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 美国哥伦比亚电影公司2000年出品的《透明人》（HollowMan）是一部成功运用计算机 动画和特技技术的经典之作，获得了2001年奥斯卡最佳视觉效果奖提名。
影片中包括塞巴斯 蒂安在内的一群年轻科学家研制出了一种血清，可以将生物变成完全透明的形体。
当塞巴斯 12蒂安用这种血清在自己身上做试验，从血肉之躯的科学家变成隐形人的时候，观众们看到了他的身体一层一层消失的令人触目惊心的恐怖场面：先是他的皮肤，接着是肌肉系统，然后 是内脏和血管，直到剩下骨骼，最后他的骨骼也完全蒸发掉了。
真实而准确的场景转换，连 医生和解剖学家都为之惊叹。
完成如此令人震惊的镜头的制作，没有高性能的计算机硬件以 及优秀的三维动画软件和特技软件的帮助是无法想象的，当然还得依靠具有扎实的医学知识 功底以及高超的计算机技能的电影工作者们非凡的艺术构思和艰苦细致的辛勤劳动。
2002年上映的故事片《极地营救》（如图1-25 所示），堪称中国第一部数字电影。
影片中惊心动 魄的泥石流和雪崩等灾难场面，都是采用计算机动 画和特技处理技术精心制作的结果。
制作人员先在 摄影棚中拍摄演员在吊桥上翻滚扑爬的镜头，再用 计算机制做出排山倒海的洪水泥石流裹挟着原始 森林中的大木头和山上冲下的巨石奔腾汹涌直冲而下的动画场景，然后将实拍镜头和动画场景用计算 图1-25《极地营救》中洪水咆哮的场面 机合成，观众在银幕上看到的便是洪水泥石流铺天盖地翻滚而下，片中人在吊桥上被冲得东 倒西歪，大木头、巨石从他们的身下呼啸而过的惊险一幕。
如此具有强烈震撼感的逼真场面， 用传统的胶片电影拍摄手法显然难以实现。
3．网络动画 通过网络传输的动画当然是由计算机制作完成的，属于计算机动画的一个分支。
网络动 画的形式很多，像著名的Flash动画，就是由Flash软件制作的二维网络动画。
网络动画与诸如《埃及王子》这类影院动画片有一个很大的不同，就是它应该具备适合 网络传输的特点，也就是制作完成的影像文件必须尽可能小。
因此同样是计算机动画，生成 和显示动画的图形算法不一样，使用的制作软件不一样，文件格式不一样，文件的大小也不 一样。
网络动画由于采用了矢量图形，其文件很小，一个几分钟的作品，甚至只有几百KB 大小。
网络动画不仅文件小，而且画面的线条简洁、颜色鲜艳，对计算机硬件的要求不高， 软件操作也比较容易，适合个体创作，因此很快流行了起来。
但也应该看到，由于网络动画 采用的是矢量图形，因此它的画面质量与采用像素点阵的影院计算机动画片不可同日而语， 后者画面的色彩种类、灰度层次和线条笔触远远优于前者。
1.3传统笔绘动画的制作 尽管传统动画片的种类很多，但它们的制作流程基本相同，下面以传统动画中最常见的笔绘动画为对象来介绍传统动画的制作过程。
笔绘动画的制作步骤可以分为前期、中期和后期3个制作阶段。
前期制作包括影片策划、文学剧本创作以及分镜头剧本创作等；中期制作包括声音记录、填写摄制表、人物造型、场景设计、构图、原画创作、绘制中间画、绘制背景、线上测试、描线上色及校对检查等；后期制作包括摄影、剪辑、录音合成及光学印片等。
1.3.1前期制作
1．影片策划影片策划是一部影片计划拍摄的最前期准备工作，包括构思影片的故事框架，筹措拍摄资金，确定制作技术，计划拍摄进度等。
动画影片的生产大致有两种情况。
一种是将漫画和小说等作为“原作”改编成动画片，另一种是直接创作，也就是所谓的“原著”或“原创”动画片。
影片的拍摄需要制作公司老板或制片人寻找投资人或赞助商以提供拍摄经费，因此需要向投资方提交策划书来获得投资批准。
策划书可以是书面文稿形式的，说明未来影片的故事梗概、艺术特色、技术要点以及商业利益等。
最好能提供演示样片（pilotfilm），也就是作品的精华短片，这是打动投资方的有效方法，如果没有条件制作演示样片，也可提供文字形式的剧本。
相对来说，在“原作”基础上提出的策划通常较易获得批准，因为原作已投放市场，已有它的顾客群体，投资方对其商业前景心里比较有底。
而想让原创作品引起投资方的兴趣就比较困难，必须通过优秀的策划来打动投资方，使他们对作品的艺术价值和商业价值产生信心。
在策划阶段，影片的投资方、制作公司、发行公司，甚至玩具制作商等各方代表还要一起商讨影片的制作技术、制作进度，影片的发行以及影片相关衍生产品的开发等重要内容。
2．文学剧本创作所谓文学剧本创作，就是按照电影文学创作模式编写文字形式的剧本。
剧本的创作不同于小说，所有角色的性格、特点以及内心感受等只能通过具体的动作和对白来表现，因此需要非常详尽地描述故事的具体细节。
角色的外貌特征、服饰、出场次序、所处位置、动作、对白，以及周围环境、背景衬托、道具形状等，都要一一交代清楚。
通过对这些细节的具体文字描述，提供给导演、画面设计人员视觉想象的空间，帮助他们将文字形式的描写转变成画面形式的展示。
例如描述某个角色非常生气，小说可以用一句话“他不禁火冒三丈”来形容，但剧本中的描写必须以具体的动作或形象来表现，例如“他紧握拳头、眼睛圆睁，猛地站了起来”。
动画片的剧本，与真人表演的故事片剧本又有很大不同。
例如在真人表演的影片中，可以通过演员的眼神、细微的面部表情变化来表达人物的内心感受，而在动画片中，由于制作技术的原因，角色的面部表情变化比较少，更不能做到细微的变化和眼神的表达。
所以动画片需要通过独特的表现形式来体现其魅力，它的剧本创作也应有其特点。
动画片中角色的动作幅度较大，有些夸张、有些滑稽，对话简洁，甚至完全没有对话，靠画面的视觉冲击来激发观众的想象，取得出其不意的艺术效果。
文学剧本可能在策划阶段就已经由编剧完成初稿，制片人向投资方直接提供文学剧本，以引起对方的兴趣。
这种情况下，可能还需要对策划阶段创作的剧本作进一步的修改完善，最终是否需要修改取决于制作人和导演的意见。
因为剧情的安排直接关系到制作成本，而制片人负责影片制作经费的使用，因此制片人的意见是决定性的，然后是导演的意见，导演是影片整个制作过程中的指挥调度，他的意见举足轻重。
文学剧本也可能在决定拍摄影片之后完成。
编剧根据策划时的创意或选题搜集创作素13材，完成具体的故事情节和角色塑造。
少数大型的动画制作公司拥有自己专门的编剧，但一般的动画制作公司大都没有这个职位，因为不是一年到头总需要编剧的，长期设置这个职位代价过高，可以在需要的时候与自 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术由身份的编剧（如SOHO族或剧本工作室）签署合同。
3．分镜头剧本创作镜头是一部电影的基本单位，一系列的镜头组成了一个场景，而一系列相互衔接、具有14内在联系的场景，在统一的艺术构思下，组织成为一部完整的电影。
分镜头剧本是以类似连环画的系列草图形式表现电影内容的剧本，每张草图画出了影片中一个镜头的大致画面构成，也叫绘画剧本、分镜图、分镜表、故事板（storyboards）等。
一部30分钟的动画剧本，若设置400个左右的分镜头，一般要绘制约800幅图画的分镜头剧本。
分镜头剧本并不是真正的动画图稿，只是类似连环画的一系列草图，每张草图画出了影片中一个镜头的大致画面构成，其中人物或角色的造型不需要很准确，只要让后道工序的工作人员能看懂就可以了。
分镜头剧本要画出每个镜头中出现的角色位置和背景等，并用文字详细注明镜头编号、拍摄方法、动作内容、对白、音乐与音响效果、镜头长度和画面连接等。
图1-26是美国梦工厂2002年出品的二维动画片《小马王》（Spirit）中的一组分镜图，表现了小马王受到人类追捕时的场景。
图1-26《小马王》中的一组分镜头画面 图1-26（续） 镜头的设计人（也就是分镜图师）应当是最了解每一个镜头所要达到的效果、最清楚如 何通过角色的表演来体现作品魅力的人，所以分镜头剧本的创作绘制工作的最佳人选应当由 对整部电影十分了解的导演担任。
因此，分镜头也叫导演设计，很多时候分镜头剧本由导演 完成。
导演在文学剧本的基础上，进行影片总体设计和艺术构思的再创作，将未来影片所要 表现的全部内容，分切成几百个准备拍摄的镜头。
分镜头剧本是导演和全体设计制作人员沟通和达到共识的依据。
分镜头剧本完成后，影 片的设计制作工作由摄制组各部门分头进行，各部门通过分镜头剧本掌握整个故事展开的情 节，理解导演的具体要求，作为本部门的工作蓝本，从而完成自己的任务。
因此分镜头剧本 的表达要简洁明了，避免引起误解，通过它，可以让摄制组全体人员了解每一场景的完整细 节，包括背景、动作、取景、场景的变换及摄像机的移动，另外，利用分镜头剧本中有关时 间的设计可以控制影片的时间。
15 在系列动画片中，仅靠导演一个人来管理所有作品的制作是不可能的，需要设置一个或 多个副导演来分管各集动画的制作，而导演一般负责重要的第一集及最后一集并把握全局。
副导演大多兼任分镜头师的工作，各集的绘画剧本由他来绘制，完成后的每一集绘画剧本， 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 先经过导演的同意后再正式派发给其他部门的设计制作人员。
1.3.2中期制作 16
1．声音记录 声音记录的任务是录制角色的对白或影片的关键音乐与音响，作为动画设计的时间依据。
在传统动画制作中，剧本和故事板确定之后，要进行角色对白或关键音乐录音。
因为动 画的效果依赖于动作与声音的配合，动画创作人员需要根据声音的长短对角色的动作进行时 间上的分解，因此在角色动作设计之前先要录制用作参考的声音。
2．填写摄制表 摄制表（exposuresheet）也叫律表（dopesheet），是影片的对白发音、动作速度、画面层次 和拍摄方式等方面的总规划表。
填写摄制表时需要根据分镜头剧本对每个场景的内容和时间长度 进行详细规划，分析角色的具体动作，将一定的画格数分配给每张画面并记录在摄制表上，通过 摄制表中画层与画格的对应关系来控制影片中角色的动作和场景的变化。
摄制表的内容包含了对 动画制作每一项工序的具体指示和要求，同时也是各个工作环节之间的关系表，对动画师及其助 手和摄影师等动画制作各道工序的所有人员都是很重要的指导蓝图和工作依据。
如图1-27所示，摄制表顶部为表头，标明场景编号、时间长度以及动画师姓名等信息。
摄制表主体是一张表格，横向每一行代表了一个画格。
动画片是一幅幅画面逐格拍摄而成的， 画格就是电影胶片上的一格影像，是影片的最小长度单位。
如果影片采用24格/秒的速度， 就要在摄制表中给1秒钟的影片时间长度分配24个画格，即拍摄24格影像。
可安排对同
一 幅绘画拍摄一格或X格，称为“一拍一”或“一拍X”。
摄制表主体纵向分为6栏。
从左至右，第1栏（DIAL）为画格数编号。
第2栏（TRACK） 为对白发音，在“声音记录”阶段完成的对白以画格数为单位进行时间长度分析，并记录在摄制 表中，作为动作和口形设计的参考。
第3栏（ACTION）为动作提示，导演在这一栏中规定角色 的动作内容和时间长度，例如图1-27摄制表的第3栏中写明：第32帧到第64帧之间的1.5s内， “爱丽斯看了一眼比利，转过身去”。
第4栏（BAGD）填写背景（或前景）提示，规定场景中的 背景在什么时候出现，出现多长时间。
第5栏由负责角色具体动作设计的原画师填写，他根据第 3栏的内容填写角色动作画面的编号、每个画面何时出现及对应的画格数，由此确定角色完成每 一个动作所需要的画面张数、分层关系等。
第6栏（FLD和PAN）填写的是镜头处理和拍摄要 求，如镜头推拉范围、移动方向、移动速度以及淡入淡出等。
需要特别说明的是第5栏的内容，它细分成5列，所规定的内容反映了分层画法中不同 层次的画面关系。
所谓分层画法，是指将一个角色的不同部位、不同动作或者是不同角色的 动作分为几层画面分别绘制，拍摄时再将这几层画面上下叠合起来，形成一幅完整的画面。
如果一个画面分成
A，B，C3层，则第5栏的最左边一列规定最底层画面的编号和安排，中 间一列规定中间层面的画面，而右边一列是对最上层画面的规定。
图1-28（a）中有5层赛 璐珞（celluloid，cel）片和一张背景，分别绘制，拍摄时将这5层cel片与背景叠合，形成如 图1-28（b）所示的完整画面。
采用赛璐珞片分层绘制不同角色或角色的不同动作，可以避免烦琐的重复画图，提高制作 效率。
例如，一个人在说话的时候，嘴巴不停张合，脸部表情不断变化，而身体的动作可能比 较慢甚至不动，这就可以将身体和头部分成两个层面来处理。
头部层面要表现不同的口形和表 情，动作多，一定时间内需要更换的画面数量就多些，也就是每张画面的拍摄格数少些；而身 体的变动很少甚至不动，需要更换的画面数量就可以少些，也就是每张画面可以拍摄比较多的格数。
再比如，一位老人坐着晒太阳，一只小狗围着他撒欢，老人与小狗的动作就应该分成不同的层面来处理。
老人的动作慢，需要变换的画面数量就少，而要表现小狗不停地奔跑、上下跳跃的情形，需要变换的画面就多得多。
利用分层画法，可以大大减少绘图的工作量，是一种省时省力的技术处理方法。
需要注意的是，虽然一个画面被分成了几层，但它们还是一个整体，因此拍摄时要保持各个分层中角色位置的准确定位，技术要求比较高。
图1-27摄制表[3] 17第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 18 图1-28多张赛璐珞片和背景叠合形成一幅完整的画面[2] 提高制作效率的另一种常用手段是采用“一拍X”的拍摄方式。
简单计算一下，如果每张画拍一格（也就是“一拍一”），则1s的动画需要绘制24张不同的画面，一部30分钟的动画片需要拍摄43200格，即使全部采用“一拍二”的方式，也需要绘制2万多幅画。
制作一部动画片的工作量有多大，由此可见一斑！采用一张画拍两格（“一拍二”）、拍三格（“一拍三”）甚至拍四格（“一拍四”）的方式，可以大大减少需要绘制的图画数量，而因为拍摄的画格数量不变，因此影片长度和播放时间保持不变。
采用这种拍摄方式，有时是动画内容本身的需要，例如要求一幅画面在屏幕上保持一定时间，而有时，其目的就是减少绘图的数量，这可能会使动画显得不是很流畅，但视觉上仍然是可以接受的。
事实上，很多电视动画采用所谓“半动画”的创作方式，就是画面中尽可能采用重复的动作，并延长画面停顿的时间，增加一幅画拍摄的格数，甚至采用“一拍四”的方式，使每秒所需的图画数量仅为6幅，大大降低了制作成本。
由此造成动画粗糙或不流畅的感觉，则依靠故事情节、对白和音效等其他动画元素加以弥补。
现在，这种不流畅或停顿的动作反倒变成了动画片的一种特色。
在由真人担当演员的动画片中，往往故意采取抽帧停格，即多个画格播放同一内容的方法，以造成人物动作停顿的动画效果。
3．人物造型人物造型也称做角色造型，就是设计影片中人物或角色的外部形象与特征。
设计师需要画出角色不同角度的造型图、服饰道具图以及不同角色、角色与景物之间的比例图等。
人物造型需要设计师给出角色的身高比例，身材和脸部特征，不同角度下的外形变换，某些需要处理的细节（如手的形状和动作、眼睛及眼皮的动作、嘴形等），特殊的表情（生气、悲伤、哭泣或微笑等）。
造型设计图包括角色正面、侧面、背面多个角度的形象转面图（如图1-29所示）及形体特征图等。
设计师还要画出多种比例图，例如角色与景物的比例图，角色之间的比例图（如图1-30所示），角色与道具的比例图以及服饰道具图等。
角色的造型设计需要从多方面考虑：所塑造的形象要符合影片故事中角色的性格特征；角色的服饰道具要与影片故事所处的年代、文化以及社会背景等相吻合；能够通过角色的高矮比例、形体特征和服饰道具等多个角度来区分主角、配角与丑角之间的差异；要注意动画片的制作特点，不能设计线条太复杂的人物造型，以简化绘图方法，提高制作效率；还应注意线条的连贯等细节问题。
图1-29《宝莲灯》主角小沉香形象转面图[4] 图1-30《宝莲灯》角色形象比例图[4] 其实在策划影片时，对人物或角色的模样已有了初步概念，在创作分镜头剧本时更是需要画出角色的大致外形。
但是，系列动画片或长片制作中要由多位画师共同完成绘画工作，这就需要用角色造型表（modelsheet）作为各位画师的共同参考，使不同画师绘制的同一角色其造型保持一致。
即使是在只有一位画师完成全部绘画的情况下，由于需要绘制的图画数量很多，在绘制过程中也需要经常参考角色造型图，以使前后绘制的同一个人物的造型保持一致。
动画作品有将漫画改编成动画的“原作”制作方式，也有根据小说改编或直接创作的“原创”制作方式。
对应不同的动画制作方式，人物造型的设计方法也有所不同。
采用根据小说改编或“原创”制作方式时，没有视觉或画面形象作为参考，人物设计师所依赖的只是文学剧本、分镜头剧本或导演的口头指示。
文学剧本是对角色的文字描述，导演对角色造型的指示一般都不是很具体明确，而分镜头剧本所画的仅是角色及景物在镜头中的位置、角度和大致轮廓等，并没有很清楚地交代角色的表情及服饰等细节，所以，设计师完成人物造型需要有比较多的创意，要凭借自己丰富的想象力和出色的绘图技能设计出能够衬托作品艺术魅力、令人印象深刻的人物或角色的造型。
如果采用由漫画改编的动画制作方式，虽然角色及其服饰道具等已经定型，但从动画片的制作效率、制作技术及人物造型3方面考虑，还是需要对原有设计进行修改甚至推翻重来，设计出符合动画片制作要求的角色造型。
具体原因有以下3点。
（1）因为漫画是静态的绘画作品，需要绘制的图画数量相对较少，允许通过复杂的画面19构成和线条来表现角色的性格特征，以增加作品的美感及印象。
但动画制作中，需要绘制大量的图片来达到“动画”的目的，复杂的线条会使绘画工作量大大增加，延长制作时间、降低制作效率并导致制作成本上升，所以动画中的人物造型线条应该简洁明了，这就需要在原 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 作的基础上简化角色的造型，以提高制作效率。
（2）要考虑制作过程中的上色问题。
当用计算机软件对画面上色时，要求被上色的区域 是封闭的，也就是包围该区域的线条是连贯而不间断的，否则，颜色会从断线处“泄漏”出20来，造成上色失败。
漫画的绘制不涉及上色问题，所以不必考虑线条是否连贯，而动画制作 中需要上色，必须将原作人物造型中所有需要上色的区域围以连贯的线条，以防止上色时颜色泄漏。
因此，从制作技术的角度考虑，需要对原有角色造型的线条加以修改。
（3）有些漫画中的角色造型并不适用于动画作品，需要重新设计。
对于角色颜色的设计，有的动画制作公司有专门的色彩设计师和色彩指定师。
色彩设计师听取导演及造型设计师的意见，为角色设计出符合角色个性、与背景相协调并与作品风格相吻合的各种颜色，如人物的肤色、头发颜色以及各种场合下服装的颜色等。
当设定好基本颜色（普通日照下的颜色）后，由色彩指定师来指定更详细的颜色种类（黄昏、夜晚以及清晨等其他光线条件下的颜色、每一集影片中的色彩等），为上色人员提供参照。
当然色彩设计和指定不是截然分开的，有时就由一个人担任此项工作。
对大型作品而言，一个角色的绘制时间很长，可能还需要专门的调色人员来进行配色，以保证着色的前后一致。
如果影片的动作主体不是人和动物这些生物，而是机器人、木偶以及飞机之类的机械或器具，那么角色造型设计师还应该精通机械造型、工业设计甚至金属加工的知识。
现在已出现了专门的机械造型设计师。
对机械造型的线条要求也是要适当。
例如，线条复杂虽然可使得机器人战士显得很逼真，但会使作画的时间太长，而线条太少又会使机器人战士太简单，不成“人形”，很虚假。
4．场景设计场景设计也称做美术设计，是在分镜头剧本的基础上，对被拍摄场景的周围环境、建筑装饰、器具布置、画面色彩、景物透视以及光影变化等许多方面进行总体设计，并画出相应的设计图稿。
场景设计为导演进行电影场面调度提供决策依据，也为影片制作的后道工序，例如镜头画面设计、背景制作、道具服饰制作以及色彩设计与指定等提供重要的参考资料。
场景设计可以形成一部影片所特有的美术风格。
所谓美术风格，是一种视觉感受，包括画面的色彩基调、光线明暗、景物透视以及线条运用等。
比如轻松愉快的主题，往往采用艳丽的色彩、明亮的光线和柔和飘逸的线条，给人以舒适温馨的感觉，而表现激烈对抗的主题时，常采用浓重的色彩、暗淡的光线和粗硬的线条，给人以紧张压迫的感觉。
场景的设计，要紧紧抓住影片的主题思想，充分体现作品的美术风格，与故事发生的时间地点相吻合，与人物角色的造型设计协调一致。
5．构图构图也称做版面配置、镜头画面设计，是对分镜头剧本的细化和放大，就是将分镜头剧本内的草图和文字转变为摄像机将要拍摄的画面，作为原画创作、背景绘制和其他工序的具体施工图。
镜头画面设计稿包括角色和背景两个方面，设计师要画出详尽的背景场景及角色姿态线条图。
画面中要准确画出每个镜头中景物的形状、具体结构以及所处位置等，并写清和角色位置交错时的人景关系，背景的色彩构成、色调冷暖、光线明暗，摄像机的镜号、规格，镜头的技术处理（推、拉、摇、移及分层等），以及画面的持续时间等，完成后交给背景师绘成彩色的背景图。
另外，要画出画面中角色的形象、位置、转动角度、起止动作和活动范围等，并根据镜头的长短适当增加角色的动作或姿态，完成后交给原画设计师创作原画。
构图设计师构图时需要认真阅读分镜头剧本，了解影片主题、故事情节、角色性格，正确理解导演对影片艺术风格、镜头处理等的总体构思，仔细考虑每个镜头中角色动作的合理性、景物空间关系的正确性、画面构成的美观性，结合人物造型图和场景设计图中的提示，将分镜头剧本中的每个镜头的草图和文字规定转化成一组镜头画面设计稿。
图1-31是对应于图1-28（b）的镜头画面设计稿，画面用线条准确地勾勒出了角色的轮廓和位置，清晰地交代了背景构成。
6．原画创作原画也叫“关键动画”或“关键帧”，指的是表达角色的起始、终止以及转折等关键动作的重要画面。
角色的任何一个有目的的动作，总是包含起始和终止这两个关键状态，而做一件事情，往往通过一组动作来完成，动作图1-31对应于图1-28（b）的镜头画面设计稿[2]与动作之间的连接就是动作的转折点。
原画创作就是按照分镜头画面设计稿的要求去完成角色的动作设计，并画出表现角色不同动作和表情的关键画面。
动画片中角色的动作和背景是分开制作的。
镜头画面设计完成以后，就可以根据设计画稿分头进行背景的绘制和角色的原画创作及中间画的绘制了。
原画师必须熟悉如何自由地表达人物的各种动作，进而构思出人物动作忠于人物造型、表现完美并适合动画制作的原画。
原画师通过分镜头剧本、角色造型图以及镜头画面设计图稿，领会导演对影片的总体构思和角色的创作意图，熟悉角色的性格和造型特点，按照分镜头画面设计稿的要求去完成原画的创作。
一般说来，一秒钟的动作要设计3～6张原画稿，其余的动作由中间画来表现。
原画的具体创作分为以下4个步骤。
●构思：构想出每个镜头中角色的整套动作。
●分解：分析哪些是关键动作或姿态，即确定关键画面并画出原画图稿。
●组合：将关键画面连接、编号，并根据动作时间长短确定中间画的数量，以便由关 键画和中间画组合成完整、连续的动作画面。
●展现：检查所有原画稿以展现一连串原画的动作效果。
上述创作过程中，当完成原画稿设计之后，可以将全部画稿叠在一起快速翻动纸张，此时将看到连续动作的效果，借此方法初步检查原画设计是否达到了预想的要求。
然后按照动作要求，用秒表计算出整套动作的时间，再根据总的秒数来确定各关键画之间需要添加的中间画张数，给关键帧编号（注意到图1-32中每张原画下的编号），并据此填写摄制表。
顺着原画的编号，按照动作的快慢节奏，填写好每张画面拍摄的格数，摄制表全部填写完毕后，其长度应当与镜头规定的时间基本一致。
很多时候，可以采用“半动画”方式，每张画面拍两格，而当某个动作需要短暂的停顿时（一般都选择合适的原画画面），可以根据需要多拍几格。
一部动画作品的原画创作，往往需要多位原画师来完成。
原画师完成的原画稿，是未来影片所播出的画面，所以画出的角色形象要准确、姿态要生动，动作设计时必须正确把握动作的节奏、幅度、快慢、停顿等，要符合人体力学和运动力学的原理，精密计算不同情况下动作的21时间，使角色的动作协调、逼真。
有些大型制作公司，除了聘请原画师之外，还设置原画指导的职位。
这是因为每位原画师的个人画风不同，绘画功力有深有浅，使得画出来的角色并不完全符合镜头画面设计稿的要求，需要原画指导来修正各位原画师的原画稿并统一画风。
第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 22 图1-32哪吒举枪劈开海水的一组原画[4]
7．绘制中间画中间画（inbetween）也叫动画，是插在原画之间的中间过渡画面，将关键画面之间的空缺连接起来，表现从一个关键动作或姿态变化到另一个动作或姿态的过程中的各个渐变状态。
动画由动画师及其助手完成，他们将原画关键动作之间的变化过程，按照原画所限定的动作范围、张数及运动规律一张一张地画出来。
原画师在画完原画后，交给动画师来清理线条并绘制中间的动画，完稿后的中间画经动画检查人员看过，动作没有问题后才能交给上色人员上色。
画多少张动画由原画师事先指定好，所以动画师并不需要计划原画与原画之间要画几张动画。
绘制动画时，将前后两张原画叠在一起套在定位器上，上面再覆盖一张空白动画纸绘制第一张动画，第一张动画完成后，将它和前一张原画叠在一起绘出第二张动画，将第一张动画和后一张原画叠在一起绘出第三张动画。
以此方式逐张画出两张原画之间的所有中间画。
动画有简单的也有复杂的。
所谓简单，是指人物部分形体的动作，如单纯的嘴部动作或眼睛的动作；所谓复杂，是指全身性的动作。
一般由动画师绘制复杂的中间画，由他的助手完成其余简单的动画。
8．绘制背景背景绘制的任务是按照镜头画面设计稿画出的具体景物造型以及背景色调、光线明暗、画面大小以及镜头拍摄方式等文字指示，绘制出景别、角度、色调和光影都能准确表达设计意图的彩色图片，为角色提供合适的活动场所。
绘制背景图时，背景师不能随意发挥，必须严格按照镜头画面设计稿的要求作图上色。
可采用多种手法（如绘画、剪纸、模型、照片以及实景等）完成背景的制作。
以绘制平面的彩色背景图为例，可借助复写纸或灯箱将镜头画面设计稿整个描下来，再打上各种颜色，画上细节。
9．线上测试线上测试就是按照摄制表的指示，将画在纸面上的原画和动画初稿拍摄到动画测试台中，通过观看原画、动画串接起来的活动画面来测定角色的动作及时间分配等是否符合要求。
线上测试时输入到测试台中的是还没有上颜色的原画和动画铅笔稿，检查对象是场景中角色所表演的动作。
如果发现角色的动作不符合设计要求，如动作太快或太慢，动作僵硬不自然，动作的幅度不到位等，就需要及时对原画和动画进行修改。
比起对画面涂上颜色后再作修改，此时的修改所付出的成本要低得多。
10．描线上色描线上色就是将画在动画纸上的原画和动画用描线笔描到透明的赛璐珞片上，再将赛璐珞片反过来，在描好的区域中涂上颜色。
也可用特制的复印机将铅笔画稿转移到赛璐珞片上，再对其进行上色处理。
11．校对检查因为前面各道工序的制作是由许多人分别负责完成的，虽然是在导演的监督下工作，并且有各种详细周密的蓝图，也难免会出差错，因此动画拍摄之前必须校对，对完成绘制的背景和赛璐珞片进行逐张画面的校对检查，确认绘画、描线、上色准确无误后才可进行拍摄。
校对中能够发现问题需要相当的眼力和经验，校对人员的素质要很高，有时由导演助理来完成这一工作。
1.3.3后期制作
1．摄影所谓摄影，就是摄影师根据摄制表中规定的拍摄要求，将多层赛璐珞片与背景、前景放置于摄影台上叠合成完整的画面，逐格拍摄一幅一幅的画面，在胶片上摄录下一系列连续的动作和场景。
传统动画片拍摄时一般使用下方装有摄影台、顶部装有可升降的摄像机的专用动画摄像机（如图1-33所示）。
用来放置背景和赛璐珞片的摄影台可前后左右移动并可360°旋转，以满足不同角度及位置的画面要求。
摄影师根据摄制表来了解拍摄每一格画面需要的背景、赛璐珞片以及摄像机移动的要求。
因此摄影师不仅要熟悉摄像机的功能，同时要能看懂摄制表，正确领会导演的意图，根据摄制表上的摄影指示，利用摄像机的移动、变焦和旋转等变化以及淡入、淡出、切换和滑入等技术来拍摄出不同的影片效果。
大多数的动画镜头都是固定位置的镜头。
将背景放在最下面一层，中间放置表现角色动23作的各层画面，有时在最顶层还要加上前景。
如果要产生角色奔跑移动的效果，直接的做法是逐渐移动角色的位置，也可以将表现角色动作的赛璐珞片固定在摄影台上，而将背景画反方向逐格移动。
第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 24 图1-33动画摄像机[2] 把背景、角色和前景放置在离摄像机镜头不同距离的位置，可以产生逼真的景深效果。
也可以将不同层面的画叠在一起，让各层面移动距离不同，使人物层下面的背景移动的距离小些，人物层上面的前景移动的距离大些，播放时各层面不同的运动速度就形成了景深效果。
摄影师需要灵活使用各种拍摄技巧来获得摄影特效。
如果要拍摄地震爆发时的感觉，可将每一格画面作很小的移动来产生震动的效果。
要表现在水里或火中的镜头，可使用表面凹凸不平的波面玻璃滤镜使画面产生扭曲的效果。
还可以使用背光方法，让灯光从摄影台下往上照射，拍摄出闪烁的光点（如星光和湖光）或闪光（如雷电）的效果。
而调整焦距使画面模糊或使画面变得柔和的“柔焦”用法，也是经常使用的拍摄技巧。
2．剪辑摄影工作结束后，需要剪辑由拍摄胶片冲印得到的工作样片。
剪辑时导演或副导演看着分镜头剧本给予剪辑师指示，通过反复观看和调整镜头来达到理想的效果。
与一般的故事片剪辑不太相同的是，动画片的剪辑不需要去除大量多余的镜头，因为动画片每一秒钟镜头的制作都意味着大量人力物力的付出，所以在前期的分镜头剧本设计时就要仔细考虑好，也就是说，动画片的剪辑其实在分镜头画面设计时已经基本完成了。
剪辑工作的重要性在于，不管如何精心构思分镜头剧本，一部动画片真正剪接起来观看的话还是会发现整部作品的不足。
例如虽然在分镜头剧本中看来A镜头后连B镜头很有魅力，但是剪接出来后可能效果不如B镜头放在A镜头前好。
或者，剪接出来的影片稍微超出了规定时间，这就要在剪辑阶段决定要留下哪个镜头、割舍哪个镜头。
因此，剪辑意味着一部动画作品在正式上映之前作最后的检验，是很重要的后期制作步骤。
剪辑好的原版可以制成3种影带提供给后面的作业使用。
这3种影带，第一是“音响作业用影带”，也就是用于配音及音效等录音合成用的影带；第二是“原版”，是交给制作公司存底和对照录音合成效果的影带；第三为“EDL数字资料影带”，是用作编辑作业的资料，一般不是很需要，但是如果编辑作业有多家制作公司参与（如另外编辑剧场版）时，就需要有一份EDL资料以便共同作业。
3．录音合成录音合成就是结合画面进行角色对话配音，音乐、音响效果录制等，并将对话、音乐和音响等各个声道合成混录在一个声道上。
录制的声音应与画面动作同步。
分镜头剧本完成后在中期阶段录制的对话、关键音乐等“声音记录”，除了作为设计动 作的时间参考、填写摄制表时画面时间分配的依据之外，也可以直接用于后期的录音合成中，但更经常的做法是根据剪辑好的画面重新进行配音。
目前受到观众欢迎的做法是请著名的电影演员为动画角色配音。
音乐创作和音效制作等工作在中期制作阶段已经开工，到后期录音合成时就可以将完成的影片配乐、插曲、音效，再加上请配音演员重新配音录制的对白混合在一起录制在磁带上。
4．光学印片画面摄制完成后的无声胶片和录音合成后的磁带还要送交洗印部门进行冲洗、组接和印片复制等工序的加工处理，才能得到观众最后在银幕上或是荧屏上看到的“有声有色”的动画片。
冲洗工序主要包括将拍摄有画面的胶片进行显影冲洗得到画底片，并做成工作样片交给导演和剪辑师进行艺术剪辑；将磁性的混合原声带（对话、音响效果和音乐的混录磁带）转录成声底片；以及最后大量电影拷贝的显影冲洗。
组接工序是根据分镜头剧本和剪辑完成的工作样片进行画底片的剪接，剪接好的底片画格应与剪辑完成的影片完全一致；然后进行声底片和画底片的套合，达到声画同步。
最后经过配光校色、印片及冲洗，复制出供影院放映的大量电影拷贝。
如果需要在电视上播放，可以通过从感光胶片到录像磁带的转换方法得到磁性影带。
以上以手绘动画为例介绍了传统动画的制作过程，其他类型的动画，包括计算机动画，基本的制作过程也分为前期、中期和后期3个阶段。
其中，前期阶段基本相同，而中期的制作工艺，不同的动画类型差别很大。
即使同样是笔绘动画，因为具体的片种不一样也会有不小的差异，例如水墨动画的制作方式就有其特殊的地方。
水墨动画片并不是人们所想象的那样在宣纸上完成的，与普通动画片相比，水墨动画片的制作工序更加地烦琐和耗费时间。
虽然在影片中看到了水墨晕染效果，但其实只有那些静止的背景画面才是真正的中国水墨画，原画师和动画师创作动态的水墨人物或角色的整个绘制过桯，始终都是用铅笔在动画纸上作画。
如果直接在宣纸上用水墨画出那么多动作，要把一连串画面上的人物或者动物的水墨控制得始终如一几乎是不太可能的。
水墨动画片的奥秘在于分层上色和摄影。
画在动画纸上的每一张人物或者动物，到了上色阶段都必须分层上色。
例如一头水牛，需要分出四五种颜色，有大块的浅灰、深灰或者只是牛角和眼睛边框处的焦墨颜色，分别涂在好几张透明的赛璐珞片上，每一张赛璐珞片由动画摄影师分开重复拍摄，最后再重合在一起用摄影方法处理成水墨晕染的效果。
也就是说，在屏幕上看到的那头水墨水牛最后得靠动画摄影师“画”出来，拍摄阶段所耗费的时间比普通动画片多4～5倍。
1.4传统偶动画的制作 偶动画的类型很多，制作方式无法一概而论，但大致上，偶动画制作的基本流程也包括前期、中期和后期3个阶段。
偶动画前期制作阶段的影片策划、文学剧本创作、分镜头剧本创作工作，以及后期制作阶段的剪辑、录音合成和光学印片等工作，与笔绘动画完全一致。
中期制作阶段的声音记录也基本相同，导演分析声音后，设计出每一个场景大概的动作概要并计算出所需要的时间长度。
偶动画同样需要场景设计，但场景设计完成后进行的是立体布景的制作而不是背景图的25绘制。
至于影片中角色的表演，笔绘动画通过创作和绘制一幅幅的原画和中间画来实现，而在偶动画的制作中，需要设计和制作立体的偶，制作好的偶被放在拍摄现场摆出各种动作，再用摄像机拍摄，渐进地改变偶的姿势，逐格地进行拍摄，最终完成角色整套动作的拍摄。
第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 偶动画与笔绘动画的制作工艺最大的不同之处是偶的制作和拍摄。
制作笔绘动画时，工作量最大的是原画创作、中间画绘制以及将这些画在动画纸上的铅笔稿描到赛璐珞片上并涂颜色。
而在偶动画的制作中，工作量最大的是设计并制作形形色色的偶，并在拍摄现场将偶26逐个动作地摆放姿势，再一格一格地拍摄下来。
下面通过《小鸡快跑》的实际摄制情况来了解偶动画的具体制作拍摄过程。
阿德曼公司为完成工作量十分浩繁的《小鸡快跑》，投入了大量的人力物力，参与制作拍摄的人员最多时达到180人。
除了前期策划、设计分镜头剧本、制作鸡舍和道具等许多工作之外，最费时间和精力的是鸡偶的制作和鸡偶的动画拍摄。
为了保证鸡偶的稳定性，身体部位容易操作也经得起操作，制作组采用金属条作为鸡偶的骨架，并且有意增加鸡偶身体部位骨架的重量，以平衡头部和翅膀的重量，然后在金属骨架的外面包裹上公司特制的比普通胶泥更加耐用的胶泥，并根据每个角色的个性精心选择胶泥颜色。
许多鸡偶都有A和B两个形状相同但大小不一的模型。
工作人员总共制作了大约300个A尺寸和130个B尺寸的鸡偶模型。
较大的A模型用于鸡偶之间相互对话时的近景，较小的B模型用于鸡和人一起出现时的场景，或是需要有纵深感的场景，以形成正确的透视关系。
鸡偶的羽毛和绒毛用手工绘制，其脖子上的围巾或项链，不仅有助于表现鸡的个性特征，还可以方便地将鸡偶的身体与头部的接缝处隐藏起来。
鸡偶的眼睛和嘴巴能够方便地开合。
共有60种可以替换的嘴巴，每一种嘴巴对应不同的元音和辅音，或者某个中间过渡状态。
最终完成的鸡偶模型，其精致的外形效果令人赞叹。
当鸡的模型制作完成之后，就轮到动画组的艺术家们上场了，正是他们赋予胶泥塑成的鸡偶们生命的活力。
总共有40位动画师，分成两个小组，每个小组在一位导演的带领下进行拍摄。
为了将无生命的鸡偶模型变成活灵活现的鸡群，每拍摄一幅场景，就要改变场景中每个角色的姿势，对鸡偶的身体、头、翅膀、腿、眼睛、嘴巴及衣服等部位作非常微小但却是渐进的变化，并移动场景中许多物品的位置。
一秒钟影片需要拍摄24幅画面，《小鸡快跑》片长81分钟，试想一下，动画师们的工作量有多大！为了在一个工作日内完成10秒钟影片的拍摄任务，动画师们开足马力，安排28个场景同时作业。
拍摄中使用了电视监控和数字摄像机，以保证动画师之间的协调配合，不出现哪怕是最微小的动作步骤的遗漏，保证角色连贯的动作和匀称的速度。
以上详细介绍了传统动画的制作工艺，在“动画的类型”一节中，也涉及了各类动画的一些制作情况，通过这些介绍可以看到，完成一部传统动画片的制作，不仅要求动画艺术家们有令人叹服的艺术构想和设计能力，还需要他们付出艰苦细致的劳动。
下节所介绍的计算机动画的制作，同样需要动画师们出众的才华和艰辛的劳作。
1.5计算机动画的制作 有关二维和三维计算机动画制作的具体情况，将安排专门的章节详细介绍，这里仅作简要描述。
1.5.1二维计算机动画的制作 使用计算机制作二维动画，前期制作阶段及中期前段的声音记录、填写摄制表、人物造型、场景设计以及构图工作，与手工制作方式是一样的，从中期制作阶段的原画创作开始， 分为“计算机辅助制作”和“全计算机制作”两种情况。
1．计算机辅助制作方式目前大型的二维计算机动画片的制作通常都采用“计算机辅助制作”的方式，其原画创 作和描绘中间画工作仍靠手工完成，然后将原画和中间画输入计算机，由计算机完成描线上色及其余的制作。
有了计算机的帮助，就无须赛璐珞片了，只要用扫描仪将原画和动画线稿输入到计算机中，先清理修饰线条，再进行上色处理。
事先手工绘制的背景也用扫描仪输入到计算机中，并可以拼接成大幅的画面。
在制作现场并没有摄像机，后期的拍摄工作，全部以计算机“合成”背景、原画和中间画的方式来完成。
用计算机辅助制作动画完成上色和摄影等作业，可以省却很多经费及人力。
利用软件可以直接对显示器窗口中的画面填各种颜色，一涂再涂修改画面，节省了赛璐珞片和颜料的支出，而且颜色的种类可以任意选择，不受限制并能够很容易地保持色彩的前后一致，还可以直接在计算机中进行拍摄，节省了胶片的费用。
当然计算机制作动画片带来的好处远不止这些，例如自动化、智能化的上色操作，大大加快了制作的速度并容易保证上色的质量，联机后的图片库数据共享等，这些都是手工制作所无法想象的。
理论上来讲，任何绘图软件都可以用作动画上色工具，但实际上用作动画上色的还是一些专门的二维动画制作软件，最流行的是Animo，TOONZ，RETAS!
PRO等著名软件。
它们除了上色之外，还有合成、特效、配音以及拍摄等强大功能，依靠这些功能模块可以方便地完成原动画手稿创作之后其余的全部动画制作和拍摄任务。
2．全计算机制作方式所谓“全计算机制作”就是直接在计算机中进行原画创作，由计算机生成中间画并完成其余的制作，而“原画创作”之前的各道工序与传统动画的制作方式基本相同。
采用Flash动画软件创作网络动画作品，制作人员直接在计算机中画出关键画，中间过渡的动画由计算机自动生成，这就属于二维动画的“全计算机制作”方式。
还有诸如Autodesk公司的Animator，ToonBoom公司的Studio和Animate等，都是功能齐全的适用于全计算机制作的二维动画制作软件。
这类软件不仅具有完整的绘图功能、动画生成功能（即利用关键帧画面自动生成一系列的中间画）、画面编辑功能等，还包含了录音、配音、音效和声音编辑以及影像合成编辑等组合式工具。
而且软件的绘画工具有别于普通绘图软件，可以配置具有压力感应的绘图板，使绘图者像在普通的画图板上那样随心所欲地作画，线条粗细、笔触轻重都能够准确充分地表现出来，尽管是计算机动画，仍然可以让观众领略到类似手绘动画的线条笔触变化。
1.5.2三维计算机动画的制作 三维计算机动画制作前期阶段也包括策划及剧本创作，中期前段的场景设计及人物造型等同样是必不可少的，但角色和场景的具体制作，以及动画后期制作阶段的画面合成、配音、编辑和特技处理等，全部在计算机上完成。
从这个意义上来说，也有人把三维计算机动画叫做“全计算机制作”动画。
用计算机制作动画影片角色和场景的工作基本上包括建模、赋材质和贴图、加灯光与摄27像机、动画效果设置以及场景渲染等步骤。
所谓“建模”，就是利用动画系统提供的基本几何体或线条、曲面等来创建物体的几何模型。
世间万物，形状千姿百态，建模的手法也是多种多样，建模是三维计算机动画的第
一 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 个步骤，也是最花费制作人员精力和时间的工序。
所谓“赋材质”，就是赋予物体几何模型以某种材料的材质属性，比如颜色、光亮度和 透明度等参数，使之呈现出某种材料（木头、石材、塑料和金属等）所应该表现出来的颜色28和质感，以此造成物体是由某种材料“做成”的感觉。
“贴图”是有纹理或图案的图像，可被 “贴”在物体表面。
物体被赋予材质并贴图后，外表具有了逼真的材质和纹理效果。
在场景中放置虚拟灯光后可模拟真实世界的明暗和色彩，产生光照和阴影效果。
动画制 作系统能够提供各种灯光，用户选择不同类型的光源，调节光源的位置、强度和颜色等各种参数，可以方便地营造出所需要的环境光线效果。
此外，在场景中放置虚拟摄像机，可以产生摄像机视图，模拟真实摄像机拍摄时从镜头中看到的画面，从而制作出如同用真实摄像机拍摄到的画面。
所谓“动画效果设置”，就是让场景中的物体模型活动起来，使它在场景中活灵活现、多姿多彩地进行表演。
让物体模型活动起来的动画技术有许多，最基本的是关键帧动画技术。
软件操作者只需要设置关键帧画面，由计算机自动插值生成中间画，便可得到动画的效果。
“渲染”是动画制作最后阶段的工作，完成了建模、赋材质和贴图、加灯光与摄像机以及动画效果设置各道工序后，需要通过计算机的“渲染”来生成动态的影像文件或图像序列，并经过特效、配音和后期编辑等处理得到所需要的动画作品。
其实“渲染”之前的各道工序只是建立动画的场景文件，即设定动画场景中角色的几何模型参数、材质属性参数、灯光参数、摄像机参数和动画的关键值等，需要计算机系统将这些设定参数代入相关的计算机图形算法和动画算法进行运算，才能真正生成动画序列。
渲染的过程就是进行大量复杂运算的过程，复杂场景的渲染需要很多时间，渲染时间的长短很能考验计算机硬件的性能。
1.6实现计算机动画的关键技术 以上从动画系统使用者的角度简单介绍了计算机动画制作过程的各个步骤，这些制作步骤的最终目的是让计算机动画系统生成一系列连续变化的动画序列画面。
从计算机动画的技术原理来分析，要生成连续变化的动画序列，计算机动画系统需要具备以下3项关键技术来完成相应阶段的工作。
●造型（modeling）。
●动画控制（animating）。
●渲染（rendering）。
首先系统需要将动画对象的几何模型在计算机中以一定的数学方法表示出来，即造型（modeling），这是计算机动画的基础，如果计算机无法恰当地表示动画对象的几何形状，生成动画就无从谈起。
其次系统要对决定动画对象运动规律、形态特征的各个参量进行变动，即动画控制（animating）或运动控制，这是计算机动画的核心。
最后要将变动过程中的动画对象在屏幕上显示出来，生成连续变动的动画画面，即渲染（rendering）或生成，这是计算机动画的合成阶段，最终显示的画面不但要反映动画对象的变动过程，还涉及整个场景的光照、阴影以及纹理等真实感处理问题。
计算机动画系统具备的造型、动画控制和渲染技术，大致对应了三维计算机动画制作的建模、动画效果设置和渲染3个阶段的工作。
实现二维计算机动画，也要有造型、动画控制和渲染技术的支撑，因为是“二维”，算法相对简单一些。
需要指出的是，计算机动画系统在 各个阶段所采用的技术是互相关联的，基于不同造型技术的物体，其运动控制技术和渲染技术会有很大区别，因而在选择物体的造型技术方案时，必须考虑对它的动画控制和渲染采用何种技术。
本书前半部分着重介绍二维和三维计算机动画的制作方法，在本书的后半部分，将详细介绍实现计算机动画的造型、动画控制、渲染和真实感处理等技术。
1.7计算机动画的应用与发展 1.7.1计算机动画的应用 从制作和技术两方面来考虑，所谓计算机动画，是以计算机系统为硬件平台，以动画制作软件为操作界面，以计算机图形学为算法依据，由计算机生成并在屏幕上显示的二维动画或三维动画。
显然，计算机动画的发展与计算机图形学的发展紧密相关。
计算机图形学起源于20世纪60年代。
当时，美国的贝尔实验室开始研究在计算机屏幕上以图像形式对宇宙进行仿真。
随后，美国的许多艺术家和科学家尝试CG（ComputerGraphic）计算机图形的实验，完成了数以百计的作品。
但由于当时的计算机硬件和软件性能所限，制作一个作品相当艰辛，CG图形还不能得到推广应用。
20世纪70年代后期到20世纪80年代初期，微型计算机的诞生，使计算机图形学得到实际应用，开始在电视电影的特技场面中应用，还被用于电视节目片头的制作以及事件的再现（如灾难性事故的再现）。
20世纪80年代后期，随着图形处理硬件和软件两方面技术的飞速发展，计算机图形学进入实用化的年代，涉足的领域日益广泛，包括广告设计、服装设计、建筑装潢、环境虚拟、科研仿真、影视制作、印刷出版以及教育培训等。
普通百姓最能够感受到的计算机图形学技术的影响莫过于计算机动画对影视制作的参与，从好莱坞大片到每天国内外电视屏幕上的电视片头和广告，观众们越来越多地领略到了计算机动画所创造的神奇视觉效果。
有了计算机动画这一高科技的工具，艺术家们可以将奇幻的艺术灵感变为现实，富于创意的设计可以不受现实环境的限制，制做出全新的、梦幻般的精彩画面，带给观众无比强烈的视觉冲击力。
在电视作品的制作中，使用计算机动画技术最多的是电视广告。
计算机动画制做出的精美神奇的视觉效果，为电视广告增添了一种奇妙无比、超越时空的夸张浪漫色彩，既让人感到计算机造型和表现能力的惊人之处，又使人自然地接受了商品的推销意图。
利用计算机动画技术进行科学研究中的仿真，将科学计算过程以及计算结果转换为几何图形或图像信息，并在屏幕上显示出来，为科研人员提供直观分析和交互处理的手段，可以大大提高科研工作和经费投入的效率。
一些复杂的科学研究和工程设计，比如航天、航空、水利工程以及大型建筑设计等，资金投入量大，一旦有失误，所产生的损失往往是难以弥补的，如果能够在工程正式立项开工之前，利用计算机动画技术进行模拟分析、仿真，预示工程结果，将可有效地避免设计误区，保证工程质量。
计算机动画技术在普通行业的产品设计中也大有用武之地。
工业产品设计中使用计算机动画技术所提供的电子虚拟设计环境，可以对产品进行功能仿真、性能实验，并将最终产品29内部细节和外形在屏幕上显示出来，同时还可以改变产品所处的环境（如光照条件），进行各种角度的观察。
目前室内装潢设计和服装设计等行业已经普遍使用了计算机动画技术。
用户在房屋装修之前就可以看到完工后的效果图，服装在没有剪裁之前就已经穿在了电子模特儿 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 的身上，设计师不再只能依靠自己的想象力来预测设计效果，在设计过程中就可以实时地看到自己的设计成果，以便及时改进。
虚拟现实是利用计算机动画技术模拟产生的一个三维虚拟环境系统。
人们凭借系统提供30的视觉、听觉甚至触觉设备，“身临其境”地置身于所模拟的环境中，随心所欲地活动，就像 在真实世界中一样。
第一个使用计算机动画技术的虚拟现实商品是飞行模拟器，类似的技术现在已被应用于各种技能训练中。
飞行模拟器在室内就能训练飞行员，模拟起飞、飞行和着陆动作，飞行员在模拟器里操纵各种手柄，观察各种仪器，透过模拟的飞机舷窗能看到机场跑道、地平线以及其他在真正飞行时看到的景物。
各种操作手柄所提供的模拟触觉，让操作者感觉真的在操纵一架飞机。
对于虚拟人的研究，为计算机图形学和动画技术广泛应用于医学、国防、航空、航天、体育、建筑、汽车、影视及服装等人类活动相关领域开辟了一个新的天地。
虚拟人的研究具有重大的社会应用价值，继美国和韩国之后，我国在2003年也完成了“虚拟人数据集”的建立，欧洲一些国家及日本等也纷纷启动了这个研究项目。
有了这种虚拟的人体，研究者可以借助电脑操控，代替真人做各种科学实验，例如人的骨头究竟能承受多重的外力，可以用虚拟人代替真人模仿撞击实验。
将来人类不但可以使用别人的身体制成虚拟人，还可以看到虚拟的自己。
通过三维计算机图形处理，人们可以在电脑上清楚地看见自己的身体，可以穿越表皮，深入到内脏、血管、神经、骨骼和肌肉，每个人都可以拥有自己的身体数据库，真正了解自己身体的状况。
在教学领域，借助计算机动画进行直观演示和形象教学，可以取得非常好的教学效果。
有些基本概念、原理和方法需要给学生以感性上的认识，但实际教学中可能无法用实物来演示，而使用计算机动画，可以将天地万物，大到宇宙形成，小到分子结构，以及复杂的化学反应、物理定律等形象生动地表示出来。
计算机动画在电子游戏、会展业、文化娱乐以及文化传播等领域有着广泛应用。
基于PC的三维游戏一直为青少年所喜爱，其制作离不开三维计算机动画技术。
3DWeb技术把三维动画世界带入了互联网，为人们通过网络了解真实的三维立体世界提供了技术平台。
网上用户使用浏览器观察3DWeb的立体场景，可以尽情游览世界各地的名胜古迹，仔细欣赏艺术珍品。
例如从2003年起我国利用三维计算机图形和动画技术进行的“数字化莫高窟”工作，通过网络虚拟漫游，使得无缘来敦煌的人们也可以了解具有1600年历史的敦煌石窟艺术。
游客可以在计算机上选择洞窟自由地欣赏千年的艺术珍品，可以在不同的位置、向不同的方向观看，也可以放大某个局部仔细研究，没有时间空间的限制，也不必在黑暗中观看模糊的壁画。
由于采用模仿自然光的灯光效果，所以游客在观看时光线十分柔和，基本上与自然光线下的观看效果一样。
游客不入洞窟就能够身临其境地欣赏到丰富、清晰、全面的敦煌艺术珍品，同时也为石窟的保护起到了积极作用，使敦煌壁画的保护与旅游开放的矛盾得以缓解。
1.7.2计算机动画在电影业的发展 自从19世纪80年代埃米尔·雷诺开始尝试动画片的制作以来，一个多世纪过去了，动画片已经进入了计算机动画的时代。
计算机图形学以及动画技术对于电影业的影响和冲击无疑是非常巨大的。
1977年拍摄的《星球大战》，首次使用计算机模拟宇宙飞船的运行轨迹，制作太空画面，可以说，这是计算机动画应用于电影业的开始。
1982年，迪斯尼推出了第一部用计算机制作 特效的故事片《电脑争霸》（Tron）（如图1-34所示）。
1988年发行的《谁陷害了兔子罗杰》 （WhoFramedRogerRabbit），利用蓝屏抠像技术实现了真 人与卡通人物同台献艺，彼此配合得天衣无缝，使该片 获得了第61届奥斯卡特别成就、最佳剪辑、最佳视觉效 果和最佳音效剪辑4项大奖，称得上是电影史上一个重 要的里程碑。
图1-35显示应用蓝屏抠像技术制作《谁陷 害了兔子罗杰》的情形，该图下半部分是真人演员在蓝 屏背景前进行表演，上半部分是将抠除蓝屏后的真人演员与卡通人物和背景合成后的最终画面。
图1-34《电脑争霸》中的画面 进入20世纪90年代后，史蒂文·斯皮尔伯格（StevenSpielberg）等几位影界巨头组建了美 国梦工厂（Dreamwork），其创业之作就是二维计算机动画长片《埃及王子》（ThePrinceofEgypt）， 这是用著名二维计算机动画软件Animo完成的经典作品。
1991年出品的《终结者2》（Terminator 2）中的液态终结者，1993年出品的《侏罗纪公园》（JurassicPark）中的恐龙，都是三维计算机 动画的杰作。
1994年发行的二维动画影片《狮子王》（TheLionKing）轰动了世界影坛，这是迪 斯尼公司第一部全部以动物为银幕形象的动画长片，由300位电脑动画师绘制了300万幅画面。
20世纪80年代初，贝尔实验室推出计算机扫描技术，1994年拍 摄《阿甘正传》（ForrestGump）时使用该技术由1000名演员虚拟 出了5万人的场景，而这部影片中主人公阿甘与肯尼迪总统握手 的经典场景，更是创造了现代人与历史名人同台亮相的奇迹。
1995 年迪斯尼公司和皮克斯（Pixar）公司合作推出了世界上第一部
三 维计算机动画长片《玩具总动员》（ToyStory），开创了三维计算 机动画片的新纪元。
1997年出品的世界电影史上花费最大、最成 功的电影之一——《泰坦尼克号》（Titanic），很大程度上得益于 计算机特效和动画的大量应用，著名的数字工作室（Digital Domain）公司花费了一年半的时间，动用了300多台SGI超级工 作站和50多个特技师一天24小时轮流制作影片中的电脑特技。
图1-35《谁陷害了兔子罗杰》2000年迪斯尼推出耗资3.5亿美元的《恐龙》（Dinosaur），中真人与卡通人物同台献艺 是世界上第一部实景拍摄与计算机数码影像合二为一的电影，1300个电影特效镜头展现了逼真 生动的三维恐龙和狐猴形象，将观众带入一个亦幻亦真的史前恐龙世界，堪称世界电影史上的奇 迹。
2001年梦工厂推出的《怪物史莱克》（Shrek），荣获第74届奥斯卡最佳动画长片奖，这是奥 斯卡首次设立该奖项。
2002年梦工厂出品了花费近4年时间制作的《小马王》（Spirit），这是
一 部二维与三维计算机动画完美结合的力作。
影片在角色处理上保留了传统二维笔绘动画的精致细 腻，而背景处理以二维手绘为主，部分辅以三维场景，特别是在影片的开头部分，通过三维计算 机场景来表现山川江河的宏大壮美、森林草原的辽阔无垠，“二维半动画”令人耳目一新。
7年磨一剑的《指环王》（LordofTheRings）经典三部曲，从2001年12月发行的《指环 王1：护戒圣兵》到一年后推出的《指环王2：双塔奇兵》，直至荣获2004年第76届奥斯卡11个奖项的大赢家《指环王3：王者归来》，计算机特效处理与三维动画技术在其中起到了至关重31 要的作用，展示了当时计算机图形学和动画技术在电影制作方面的最新成果。
在第一部《指环 王》中大约有400个计算机特技镜头，在第二部中大约有920个，而在第三部中的计算机特技 镜头达到了1500个。
影片中声势浩大的战争场面、浴血疆场的勇士战马、奇异怪诞的妖魔精灵， 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 都是计算机动画技术的杰作。
其中最令人称道的是计算机数码人“咕噜”（Gollum）（如图1-36所示）。
在诸多通过计算机图形技术创造出来的CG数码人物中，“咕噜”可谓是好莱坞有史以来最令人印象深刻的一个，其逼真的外貌、复杂的脸部表情、沙哑的声音，让观众看到了一个32令人毛骨悚然而又活灵活现的角色，把一个身心扭曲变形的哈比人表现得淋漓尽致。
图1-36《指环王》中的计算机数码人“咕噜” 20世纪90年代起，我国的计算机动画制做出现了蓬勃发展的势头，越来越多的影视作品使用计算机特技处理和计算机动画技术。
1999年发行的《宝莲灯》是国内第一部完全采用计算机动画技术制作的二维动画大片。
2001年推出的《小虎斑斑》是国内第一部全三维制作的计算机动画片。
2002年出品的《极地营救》是国内第一部大规模使用高科技手段拍摄的主旋律影片，“中国造”数码人首次出现在银幕上，大量数码特效镜头的规模、气势以及最后的银幕效果都超过了此前所有的国产影视剧。
作为一部灾难风格的惊险动作片，《极地营救》用计算机制作了300多个特技镜头，不仅逼真地展示了泥石流、雪崩和空难等慑人心魄的灾难场面，而且重现了西藏古格王国金碧辉煌的历史景观和充满神奇魅力的灿烂文化，充分表现出计算机图形学和动画技术为电影创作提供的几乎无所不能的可能性。
2003年风靡全国的《英雄》，其中的二维和三维计算机特效镜头超过了250个，浩浩荡荡的秦军，铺天盖地的飞箭，给观众以强烈的视觉冲击，这些都是使用计算机特技和动画技术精心制作的结果。
近年来，国内外电影制作中运用计算机动画和特技技术已是家常便饭。
计算机动画技术的发展，造就了一大批数码影视制作公司，负责《指环王》数码特效和动画制作的维塔数字（WetaDigital）公司，出品了《怪物史莱克》和《小马王》的梦工厂，都是其中的佼佼者，而著名的皮克斯公司，其骄人的业绩更是令众多制作公司羡慕不已。
这里不妨来看一看这家公司的成长历程和辉煌业绩，从中可以深切地感受到计算机图形学和动画技术对电影业飞速发展做出的贡献。
皮克斯公司位于美国的加利福尼亚州，其前身是乔治·卢卡斯（eLucas）电影公司的电脑动画部。
从创业的1986年起，皮克斯出品了一系列用计算机动画技术制作的广受好评的三维动画短片，包括获得1987年奥斯卡最佳动画短片提名的《顽皮跳跳灯》（LUXOJR.），获得1989年奥斯卡最佳动画短片奖的《锡铁小兵》（TinToy），获得1998年奥斯卡最佳动画短片奖的《杰瑞的游戏》（Geri’sGame），获得2002年奥斯卡最佳动画短片奖的《鸟、鸟、鸟》（FortheBirds），获得2003年奥斯卡最佳动画短片提名的《迈克的新车》（Mike’sNewCar），获得2004年奥斯卡最佳动画短片提名的《跳跳羊》（Boundin’），获得2006年奥斯卡最佳动画短片提名的《一人乐队》（OneManBand），获得2007年奥斯卡最佳动画短片提名的《绑架课》（Lifted），获得2008年奥斯卡最佳动画短片提名的《魔术师与兔子》（Presto）等。
1991年在皮克斯公司的发展史上是具有战略性转折的一年。
这年的5月份皮克斯公司和老牌的迪斯尼公司签约结成合作伙伴，皮克斯负责影片制作，迪斯尼负责影片发行，共同出品
5 部计算机动画长片，制作发行费用分摊，共同拥有影片版权，影片及相关产品利润共享。
从1937年推出世界上第一部动画长片《白雪公主》开始，迪斯尼公司在动画片王国的地位无人可撼，不过迪斯尼公司传统的制作方法是利用赛璐珞片动画系统手工制作二维动画片，费时费力。
两家公司的合作，利用迪斯尼在动画片市场龙头老大的销售发行优势，加上皮克斯在计算机动画制作方面的技术优势，给传统的动画制作插上了计算机技术的翅膀。
事实证明，这一合作，不仅对合作双方产生了巨大影响，也是计算机动画发展史上的一个里程碑。
1995年，皮克斯和迪斯尼共同出品了世界上第一部全电脑制作的三维动画大片《玩具总动员》（ToyStory）。
该片获得巨大成功，受到了人们热烈欢迎和赞誉，成为当年最热门的影片，为两家公司赢得了3.6亿美元的全球票房收入。
该片不仅荣获金球奖最佳影片提名，并且是第一部获得奥斯卡最佳编剧提名的动画片。
影片的成功制作凝结了皮克斯公司创建9年多来在计算机图形学方面艰苦探索、技术创新的心血，该片导演，皮克斯创始人之
一、时任公司副执行官的约翰·拉塞特（JohnLasseter），因为成功领导制作组完成了这部划时代的三维计算机动画长片而荣获第68届奥斯卡特别成就奖。
此后的几年中皮克斯连创佳绩，又与迪斯尼共同出品了4部三维计算机动画大片，它们是：《虫虫特工队》（ABug’sLife），1998年出品，获得该年度格莱美奖（最佳配乐）；《玩具总动员2》（ToyStory2），获得1999年金球奖（最佳影片、音乐和喜剧）；《怪物公司》（Monsters，Inc.），获得第74届奥斯卡最佳原创歌曲奖以及最佳动画长片提名、最佳音效剪辑提名、最佳原创配乐提名；《海底总动员》（FindingNemo），获得第76届奥斯卡最佳动画长片奖以及最佳音效剪辑提名、最佳原创剧本提名、最佳原创配乐提名。
在2005年2月的第77届奥斯卡颁奖仪式上，颁奖嘉宾将最佳动画长片奖的桂冠授予了皮克斯公司2004年出品的《超人总动员》（TheIncredibles），这部影片是皮克斯与迪斯尼签约合作的最后一部动画长片，该片的获奖标志着皮克斯公司在计算机动画片摄制方面取得了辉煌成就。
从1986年成立之初的动画工作室一路走来，皮克斯已当之无愧地成为计算机动画电影的霸主，公司20年的发展史，正是计算机动画技术促进电影业发展的一个缩影。
除了以皮克斯为代表的新兴力量，老牌的迪斯尼公司20多年的经营和业务发展状况也充分印证了计算机动画技术给电影业带来的革命性转变。
自1923年拍摄动画片《爱丽斯漫游仙境》（AliceInWonderland）开始，美国著名的动画艺术家华特·迪斯尼（WaltDisney）和他的公司推出了一部又一部经典的动画片杰作，牢牢占据了传统动画片王国的统治地位。
但随着计算机技术进入影视制作，迪斯尼传统的手绘动画片不可避免地走上了下坡路，迪斯尼动画设计人员的数目从1997年高峰时期的2200人缩减到2004年的大约600人。
2004年1月迪斯尼关闭了位于佛罗里达州奥兰多的传统动画工作室，标志着迪斯尼从此全面转向计算机动画的创作方式。
其实早在1982年，迪斯尼就推出了电影史上第一部计算机动画特效影片《电脑争霸》，之后又独立拍摄了《狮子王》和《恐龙》等具有很大影响的计算机动画影片。
但迪斯尼的计算机动画实力并不强，随着梦工厂等新军的崛起，其动画霸主地位受到了前所未有的挑战。
于是迪斯尼看上了崭露头角的皮克斯，双方签订了合作协议。
长达14年的合作大获成功，共同推出的6部影片部部热卖，好评如潮。
合作期间皮克斯羽翼渐丰，而迪斯尼在计算机动画片日益受到热捧的动画市场继续保持老大的地位。
从2003年到2004年，双方进行了续约谈判，迪斯尼想继续全权发行皮克斯制作的所有33动画影片，但此时皮克斯已不是原先那个小小的动画工作室了，不再愿意让迪斯尼拿走利润的大头，要求共享影片的所有权利，最终谈判破裂。
虽然2005年11月迪斯尼推出了自己的首部三维计算机动画片《四眼天鸡》（ChickenLittle），且票房不俗，但2005年10月上任的 第1章动画基础知识 计算机动画制作与技术 迪斯尼首席执行官罗伯特·伊格尔（RobertIger）对于迪斯尼和皮克斯的关系有着非常清晰的认识，上任几个月后就向董事会提出了收购皮克斯的计划。
2006年5月，迪斯尼以74亿美元高价收购了皮克斯，皮克斯从此成为迪斯尼的一个子公司。
这是一桩双赢的商业运作，34收购后皮克斯首席执行官史蒂夫·乔布斯（SteveJobs）以迪斯尼最大个人股东的身份进入迪斯尼董事会，公司其他一些高管也担任了新动画工作室的总裁及首席创意总监等要职，而迪斯尼从此完全拥有了皮克斯，不但将这棵近年来为其挣得半壁利润的摇钱树收入囊中，同时收获了皮克斯最强的技术团队，为重振迪斯尼的雄风奠定了坚实的基础[6]。
收购之后，作为子公司的皮克斯为母公司迪斯尼带来了新的辉煌，迪斯尼联手皮克斯所确立的动画霸主地位愈加稳固。
2006年6月，《汽车总动员》（Cars）上映，取得美国票房2.44亿美元，全球票房4.62亿美元，并获得2007年奥斯卡最佳动画长片提名。
2007年6月，《料理鼠王》（Ratatouille）上映，首周便夺得票房冠军宝座，总票房达到2.05亿，并捧得2008年奥斯卡最佳动画长片奖。
2008年6月上映的《机器人瓦力》（WALL.E），是皮克斯公司在动画人物设定、剧情编排和技术创新上的又一次突破，众望所归地获得了2009年奥斯卡最佳动画长片奖。
目前，迪斯尼-皮克斯公司推出的2008—2012年动画片计划正在有序进行，该计划安排拍摄16部动画大片，2008年上映的《机器人瓦力》即是该计划中的一部，除拍摄新片外，还将续拍多部“总动员”影片，包括《玩具总动员2之3D》、《玩具总动员3》以及《汽车总动员2》等。
无论是新兴的皮克斯，还是老牌的迪斯尼，20多年来走过的历程清晰地表明，计算机技术的加入使得电影业的发展更加蓬勃兴旺，未来电影业必将越来越多地依赖计算机图形学和计算机动画技术。
习题
1．什么是动画？请写出动画的定义，并对定义所包含的要点做出正确解释。
2．有哪些主要的传统动画种类？有哪些主要的计算机动画种类？
3．传统笔绘动画的制作过程是怎样的？每一步骤的具体内容是什么？
4．什么是动画制作中的“声音记录”和“录音合成”？两者的作用是什么？有什么联系？
5．什么是版面配置？有什么用途？
6．摄制表在动画制作中有什么用途？如何填写？
7．要制作一个片长12分钟、在电影院播放的动画片，采用“一拍一”占40%、“一拍二”占30%、“一拍四”占30%的拍摄方式，共需要准备多少幅画面？
8．什么是分层画法？请简要叙述该方法的内容，分析其优缺点。
9．如何进行原画设计？有哪些步骤？每个步骤的具体内容是什么？10．传统动画中的胶片动画是如何制作的？为什么胶片动画也称为无摄像机动画？11．观看了动画大师CoHoedeman的作品后，得到了哪些启发？请从艺术灵感和创作手法两方面谈谈你的体会。
12．什么是计算机动画？计算机图形学与计算机动画之间是什么关系？13．什么是二维动画？什么是三维动画？从图形显示的角度来讲，它们之间有哪些本质上的联系和区别？14．二维计算机动画在屏幕上显示的是二维动画图像，三维计算机动画在屏幕上显示的是三维动画物体。
你认为这种说法正确与否？为什么？
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