多媒體技術基礎

--動畫授課教師：Email:2022/12/171多媒體技術基礎

--動畫授課教師：2022/12/171學習目標1．了解動畫的基本原理及定義。2．熟悉傳統動畫制作過程和相關動畫術語。3．了解計算機動畫定義與分類。4．了解計算機動畫制作的相關技術。5．熟悉常用動畫制作軟件的功能及特點。6．掌握制作網頁動畫的技能。2022/12/172學習目標1．了解動畫的基本原理及定義。2022/12/172內容框架2022/12/173內容框架2022/12/1736.1動畫6.1.1什么是動畫(Animation)1.動畫的兩個定義動畫是一門通過在連續多格的膠片上拍攝一系列獨立面面從而產生運動視覺的技術，這種視覺是通過將膠片以一定速率(一般是24幅/秒)放映時體現出來的。動畫是一個過程，它動態地產生一組物體的一系列畫面，每一個畫面都與前面的一個不同。2022/12/1746.1動畫6.1.1什么是動畫(Animation)206.1動畫6.1.1什么是動畫(Animation)2.動畫的基本原理

動畫是利用人眼的視覺暫留(persistenceofvision)特性，即人的眼睛所看到的影像會在視網膜上滯留十分之一秒，當快速播放一連串靜態圖像時，就會在人的視覺上產生平滑流暢的動態效果。2022/12/1756.1動畫6.1.1什么是動畫(Animation)206.1.2傳統動畫的制作過程劇本對整個故事的詳細敘述，即文學劇本故事板（storyboard）導演用一系列草圖把劇本描述的動畫內容表現出來，即分鏡頭劇本。錄音與聲音分解進行對話或關鍵音樂錄音，并分解到每一幅畫面位置上。故事板6.1動畫2022/12/1766.1.2傳統動畫的制作過程故事板6.1動畫2022/16.1.2傳統動畫的制作過程造型設計對動畫角色進行造型設計，并繪制出每個造型的幾個不同角度的標準頁，以供其他動畫人員參考。原畫創作由動畫設計師繪制出動畫的一些關鍵畫面。原畫也叫作關鍵幀。6.1動畫造型設計稿2022/12/1776.1.2傳統動畫的制作過程6.1動畫造型設計稿20226.1.2傳統動畫的制作過程中間畫面的繪制中間畫面就是位于兩張關鍵畫面之間的那些畫面。由動畫輔助人員根據關鍵一面來繪出所需的中間畫面。描線與著色草圖完成后，使用特制的靜電復印機將草圖謄印到醋酸膠片上，然后給謄印在膠片上的畫面的線條進行描墨，描線后再對膠片涂上顏料，也稱上色。檢測拍攝之前，動畫設計師需要對每一場景中的各個動作進行詳細的檢查。6.1動畫2022/12/1786.1.2傳統動畫的制作過程6.1動畫2022/12/16.1.2傳統動畫的制作過程拍攝動畫片的拍攝是使用中間有幾層玻璃層、頂部有一部攝象機的專用攝制臺。拍攝時將背景放在最下一層，中間各層放置不同的角色或前景等。拍攝中可以移動各層產生動畫效果，還可以利用攝象機的移動、變焦、旋轉等變化和淡入等特技上的功能，生成多種動畫特技效果。6.1動畫動畫拍攝臺2022/12/1796.1.2傳統動畫的制作過程6.1動畫動畫拍攝臺20226.1.2傳統動畫的制作過程后期制作完成動畫各片段的連接、排序、剪輯等編輯過程。編輯完成之后，編輯人員和導演開始選擇音響效果配合動畫的動作。在所有音響效果選定并能很好地與動作同步之后，編輯和導演一起對音樂進行復制。再把聲音、對話、音樂、音響都混合到一個聲道上，最后記錄在膠片或錄象帶上。6.1動畫2022/12/17106.1.2傳統動畫的制作過程6.1動畫2022/12/16.1.3動畫制作中的常用術語幀(Frame)組成動畫的每一幅圖像被稱為幀。關鍵幀(KeyFrame)一個動作的幾個重要畫面，在這些畫面中有發生動作關鍵變化的部分，它們是動畫的關鍵點。中間畫(Inbetweens)一個關鍵動作過渡到另一個關鍵動作之間的畫面，也就是關鍵幀之間的畫面，稱之為中間畫。幀頻(Frame/second)一秒鐘動畫所包含的圖像數量（也就是幀數）被稱為幀頻，用單位“幀/秒（fps）”表示。6.1動畫2022/12/17116.1.3動畫制作中的常用術語6.1動畫2022/12/傳統動畫制作中的兩個重要技術關鍵幀技術動畫畫面進行關鍵畫面和中間畫面的區分。Cel動畫Cel指celluloid（賽璐珞），一種透明的塑料膠片。6.1動畫2022/12/1712傳統動畫制作中的兩個重要技術6.1動畫2022/12/176.1.4動畫的發展歷程1820年，英國人JohnParis發明第一個動畫裝置叫Thaumatrope。1831年，法國人Josephntoinelateau制作了真正產生活動畫面的第一個設備“幻盤”。1834年，英國人WilliamHorner發明了另一個重要的動畫工具叫“魔輪”。6.1動畫“魔輪”Thaumatrope2022/12/17136.1.4動畫的發展歷程6.1動畫“魔輪”Thaumat6.1.4動畫的發展歷程1908年，法國人EmileChol首創用負片制作動畫片，從概念上解決了影片載體問題。他在白紙上畫上黑色的圖形，拍攝后用負片在屏幕上顯示出來的效果是黑色背景呈現出白色圖形。1909年，美國人WinsorMcay用一萬張圖片表現一段動畫故事，這是迄今為止公認的第一部象樣的動畫短片。1915年，美國人EarlHund用賽璐珞膠片創造了新的動畫制作工藝。6.1動畫2022/12/17146.1.4動畫的發展歷程6.1動畫2022/12/1716.1.4動畫的發展歷程1928年，沃特·迪斯尼（WaltDisney）電影制片廠首先開始制造動畫卡通片，并逐漸把動畫影片推向了巔峰。《米老鼠（MikeyMouse）》、《唐老鴨(DonaldDuck)》、《白雪公主》、《七個小矮人》中的卡通形象幾乎是家喻戶曉、人人皆知。Walt.Disney在完善了動畫體系和制作工藝的同時，把動畫片的制作與商業價值聯系了起來，被人們譽為商業動畫之父。1964年，美國貝爾實驗室（BellLaboratories）的K.knowlton開始研究用計算機來生產動畫電影，并用FORTRAN語言寫了一個二維動畫系統BEFLIX。從此，計算機動畫研究和應用開始了。6.1動畫2022/12/17156.1.4動畫的發展歷程6.1動畫2022/12/1716.2.1什么是計算機動畫6.2計算機動畫計算機動畫（computeranimation）是借助計算機生成一系列可供動態實時演播的連續圖像的技術。2022/12/17166.2.1什么是計算機動畫6.2計算機動畫計算機6.2.1什么是計算機動畫計算機動畫的分類影視動畫、電腦游戲動畫、網頁動畫—依據應用的不同二維動畫和三維動畫--根據視覺空間的不同實時動畫（real-time）和逐幀動畫（frame-by-frame）實時動畫采用各種算法來實現對運動物體的運動控制。實時動畫一般不生成動畫文件，計算機對輸入的數據進行快速處理，并在人眼察覺不到的時間內將結果實時顯示出來。逐幀動畫是通過一幀一幀顯示動畫的圖像序列而實現運動的效果。6.2計算機動畫2022/12/17176.2.1什么是計算機動畫6.2計算機動畫2022/126.2.2計算機二維動畫即計算機輔助動畫（ComputerAssistedAnimation)關鍵幀和背景畫面的數字化輸入和編輯。計算和生成中間畫。利用計算機對兩幅關鍵幀進行自動插值計算，生成中間畫面；通過交互方式給出運動對象的運動路徑、時間等，計算機自動生成所需數據的動畫畫面，這是計算機輔助動畫的最主要優點。分層制作合成。給畫面上色，產生特技效果，實現畫面與聲音同步。預演。視頻或膠片輸出。6.2計算機動畫2022/12/17186.2.2計算機二維動畫6.2計算機動畫2022/126.2.3計算機生成動畫(ComputerGeneratedAnimation)也稱為計算機三維動畫（3DAnimation），它的制作采用計算機模擬真實的三維空間，在計算機中構造三維的幾何造型,并賦給它表面顏色、紋理，然后設計造型的運動、變形，設計燈光的強度、位置及運動，設計虛擬攝影機的拍攝景別，最終生成一系列可供動態實時播放的連續圖像的技術。6.2計算機動畫2022/12/17196.2.3計算機生成動畫(ComputerGenerat計算機三維動畫的制作過程建模：即利用三維軟件創建物體和背景的三維模型。運動控制：對做出來的靜態模型進行運動控制，使其運動起來。三維動畫的運動都是三維空間中進行的。沿用二維動畫技術，三維動畫也可以采用關鍵幀技術。利用物理學中的運動學和動力學原理和方法可以實現算法動畫（algorithmicanimation）。

6.2計算機動畫2022/12/1720計算機三維動畫的制作過程6.2計算機動畫2022/12/1計算機三維動畫的制作過程編輯、材質、紋理與貼圖：要給模型賦上各種材質，如人物的服裝、墻壁顏色等，才能獲得具有真實感的物體。物質材料的性質簡稱為材質。燈光與攝像機：在虛擬場景中不同位置設置若干燈光，烘托出不同的光照效果。攝像機則決定了觀眾會看見虛擬空間中的那些場景，它可以象現實中的攝像機一樣推拉搖移。渲染：三維動畫最終還是要生成一幅幅二維畫面并按一定格式記錄下來。渲染（Rendering）就是把所作的模型、設置的燈光材質等各種對象綜合到一起，生成一個個具有真實效果的二維圖像。動畫輸出：渲染生成的動畫系列可以保存成一定格式的動畫文件，可以在屏幕上播放，也可以通過視頻輸出口錄制在錄像帶上。6.2計算機動畫2022/12/1721計算機三維動畫的制作過程6.2計算機動畫2022/12/16.2.4計算機動畫的應用領域1.影視與廣告

1977年，在影片《StarWars》（星球大戰）中首次使用了計算機動畫和計算機特技，開創了計算機動畫在影視制作中運用的先河。1991年，影片《Terminator2》（終結者2）中液態金屬機器人形象顯示出了計算機在電影創作中的無窮魁力，并因其計算機特技而榮獲奧斯卡獎。1993年，另一部電影“侏羅紀公園（JurassicPark）”又引起了一場轟動。6.2計算機動畫2022/12/17226.2.4計算機動畫的應用領域6.2計算機動畫2022/6.2.4計算機動畫的應用領域1.影視與廣告

1995年，迪士尼公司創作了首部全計算機制作的三維動畫片《ToyStory》（玩具總動員）。6.2計算機動畫玩具總動員2022/12/17236.2.4計算機動畫的應用領域6.2計算機動畫玩具總動員6.2.4計算機動畫的應用領域2.科學計算可視化與工程設計6.2計算機動畫計算機動畫在建筑設計、工業設計方面的應用2022/12/17246.2.4計算機動畫的應用領域6.2計算機動畫計算機動畫6.2.4計算機動畫的應用領域3.模擬、教育與娛樂6.2計算機動畫飛行模擬電腦游戲2022/12/17256.2.4計算機動畫的應用領域6.2計算機動畫飛行模擬電計算機動畫制作系統是一個用于動畫制作的由計算機硬件、軟件組成的系統。主機是動畫系統中最重要的部件，可用作動畫系統主機主要有圖形工作站(SGI、SUN、IBM、HP)和微機(Pentium、Macintosh系列機)。動畫制作系統通常還配有多種輸入設備有鍵盤、鼠標器、圖像掃描儀、數字化儀、光筆、跟蹤球、錄像輸入等，以及錄像設備和膠片記錄設備。動畫制作軟件是由計算機專業人員開發的制作動畫的工具，使用這一工具不需要用戶編程，通過簡單的交互式操作就能實現計算機中的各種動畫功能，包括二維動畫軟件、三維動畫軟件、畫面合成軟件等。6.3計算機動畫制作2022/12/1726計算機動畫制作系統是一個用于動畫制作的由計算機硬件、軟件組成6.3計算機動畫制作軟件6.3.1二維動畫制作軟件二維動畫制作的專業級軟件，除了具有繪畫動能外，還具有輸入關鍵幀、生成中間畫、動畫測試、動畫系列生成、編輯記錄等功能，可讓用戶從頭至尾在屏幕上制作全流程的二維動畫片。目前國際上比較流行的專業二維動畫制作軟件主要有Animo、USAnimation、RETAS、AnimationStand、CTP和Toonz等。2022/12/17276.3計算機動畫制作軟件6.3.1二維動畫制作軟件2026.3.2網頁動畫制作1.GIF動畫GIF動畫的特點GIF(GraphicsInterchangeFormat，GIF)，是Internet上最常見的圖像格式之一。通過將多幅靜態圖像存儲為一個GIF文件，顯示時快速連續播放這些靜態圖像而形成動畫效果。只支持256色以內的圖像；采用無損壓縮存儲，在不影響圖像質量的情況下，生成的文件很小；支持透明色，可以使圖像浮現在背景之上。使用方便，可以直接插入網頁或多媒體軟件中。6.3計算機動畫制作軟件透明背景的GIF動畫2022/12/17286.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件透明背景的6.3.2網頁動畫制作1.GIF動畫GIF動畫的基本制作方法在圖像處理軟件中作好GIF動畫中的每一幅單幀畫面；用專門的制作GIF文件的軟件把這些靜止的畫面連在一起；定好幀與幀之間的時間間隔；再保存成GIF格式。制作GIF動畫的軟件有AnimaticGIF、GIFConstructionSet、GIFMovieGear、UleadGIFAnimator、ImageReady。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17296.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件2022/6.3.2網頁動畫制作1.GIF動畫UleadGIFAnimatorUlead(友立公司)出品，最新版本5.05，可以從/ga/trial.htm下載試用版。軟件特點界面友好，操作方便。編輯功能豐富，可調用外部圖像編輯器。VideoF/X（動畫效果濾鏡）功能提供豐富的動畫效果。強大的優化功能，能在保持圖像質量的同時大大減小文件大小。多種輸出格式，不僅可以保存為GIF文件，還可以輸出為網頁文件、SWF格式、AVI和Quicktime等視頻格式以及EXE可執行文件。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17306.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件2022/6.3.2網頁動畫制作1.GIF動畫ImageReady是內嵌于Photoshop中的一個GIF動畫制作軟件。主要特點：Photoshop中處理的PSD圖像文件的可直接導入其中，結合圖層和幀制作成為GIF動畫文件。操作界面與Photoshop基本相同，所有動畫操作均在動畫面板中設置完成。不僅可以將靜態圖像連接起來，還可以將圖像的大小、透明度、旋轉等變化因素生成中間畫。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17316.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件2022/6.3.2網頁動畫制作1.GIF動畫ImageReady設置幀延時設置幀過渡6.3計算機動畫制作軟件ImageReady的“動畫”控制面板從PhotoShop中跳轉到ImageReady2022/12/17326.3.2網頁動畫制作設置幀延時設置幀過渡6.3計算機動6.3.2網頁動畫制作2.Flash動畫Flash動畫的特點矢量二維動畫，流式播放，廣泛的應用于網絡和多媒體領域。可以是一種交互式動畫。必須安裝MacromediaFlashPlayer插件才能在瀏覽器中播放Flash動畫。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17336.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件2022/6.3.2網頁動畫制作2.Flash動畫FlashMX介紹Macromedia公司出品的網頁制作三劍客之一。功能特點提供繪圖工具箱，可以方便繪制各種矢量圖形。借助ActionScript可以制作出復雜的交互式動畫，以便用戶對動畫進行控制。在FlashMX中可以導入多種類型的文件格式，如圖形、圖像、聲音和視頻文件等，制作的動畫不僅可以保存為Flash動畫的標準格式*.swf，還可以保存為GIF動畫或是網頁和EXE可執行文件

6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17346.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件2022/6.3.3三維動畫制作軟件

三維動畫軟件一般包括實物造型、運動控制、材質編輯、畫面著色和序列畫面生成等五個部分。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17356.3.3三維動畫制作軟件6.3計算機動畫制作軟件2026.3.3三維動畫制作軟件1.3DStudioMAXAutodesk公司出品的完全從PC機上發展起來的三維動畫軟件，前身是DOS系統下的3DS，目前最新版本8.0，在有著最廣泛的用戶群。目前的3DSMAX已具有了各種專業建材和動畫功能。3DsMax的成功在很大的程度上要歸功于它的插件。全世界有許多的專業技術公司在為3DsMax設計各種插件，他們都有自己的專長，所以各種插件也非常專業。不足之處在于渲染質量、速度與Maya、softimage都有差距。官方網站：/3dsmax

6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17366.3.3三維動畫制作軟件6.3計算機動畫制作軟件206.3.3三維動畫制作軟件2.MAYAMaya是Alias/Wavefront公司（已被autodesk公司收購）在1998年推出的三維動畫制作軟件，是世界上最為優秀的三維動畫的制作軟件之一，在影視廣告設計、多媒體制作、游戲制作領域都有出色的表現。著名作品：《精靈鼠小弟》、《恐龍》、《鯊魚黑幫》6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17376.3.3三維動畫制作軟件6.3計算機動畫制作軟件20Maya主要特性：采用結點框架，模型、材質、光照等描繪都用結點來表示，可即時修改和描述動畫并能記憶制作過程。在建造模型方面，強大的NURBS曲面造型功能，提供完整的制作模型工具、變形工具箱、編織曲面。有強大的人物動畫控制功能，除了對運動學的支持外，還增加了一系列人物動畫控制的新工具，如屈機功能，該功能可參設置人物動畫多關節運動，形成自然逼真、準確的關節彎曲、肌肉隆起等形象。對面部表情的控制，集成聲音同步，使人的臉部與聲音完美的結合。內置運動捕捉支持。在上色方面，提供了選擇式光學追蹤法、模擬各種透鏡及燈光效果，如閃光、云霧、逆光、眩光等粒子系統也是處于領先地位，擁有許多完備的參數設置。MayaFur和MayaCloth提供逼真的毛發和服飾動畫制作工具。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/1738Maya主要特性：6.3計算機動畫制作軟件2022/126.3.3三維動畫制作軟件3.LightWave3D由美國NewTek公司開發，最新版本Lightwave9。有多個平臺版本，是Linix平臺上的第一個三維制作軟件。價格低廉。著名作品：好萊塢巨片《泰坦尼克號》中的泰坦尼克號模型主要功能Nurbs建模（MetaNurbs)反向運動學(InverseKinematics，IK)動態模糊(MotionBlur)鏡頭光斑特效(LensFlares)光線追蹤(Raytracing)骨骼系統(Bones)等。官方站點：/lightwave/index.php6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17396.3.3三維動畫制作軟件6.3計算機動畫制作軟件206.4虛擬現實6.4.1什么是虛擬現實虛擬現實綜合了計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等領域的最新成果，用以生成一個實時的、具有逼真的三維視覺、聽覺、觸覺及嗅覺的虛擬環境(VirtualEnvironment)，使用者完全可以進入虛擬環境中，觀看計算機產生的虛擬世界，聽到逼真的聲音，甚至能夠嗅到氣味，并且可以用人的自然方式，如頭部轉動、眼動、手勢、語言或其他動作（借助一些三維傳感設備來完成）與這個環境進行交互操作，而具有強烈的真實感。2022/12/17406.4虛擬現實6.4.1什么是虛擬現實2022/12/16.4虛擬現實6.4.1什么是虛擬現實虛擬現實主要有以下三方面的含義：虛擬現實是利用計算機技術而生成的逼真的實體，人對該實體具有真實的三維視覺、立體聽覺、質感的觸覺和嗅覺。人可以通過自然技能與虛擬現實進行對話，即人的頭、眼、四肢等的各種動作在虛擬現實中的反應具有真實感。通過人的頭部轉動、眼動、手勢等其他人體的自然技術可以與這個環境進行交互。虛擬現實技術往往要借助于一些三維傳感設備來完成交互動作，如頭盔式立體顯示器、數據手套、數據衣服、三維操縱器等。數據手套2022/12/17416.4虛擬現實6.4.1什么是虛擬現實數據手套2022/6.4虛擬現實6.4.2基于軟件實現的虛擬現實

基于計算機圖形圖像（包括動畫、視頻）應用的虛擬現實技術，它不需要任何輔助設備，完全由計算機軟件完成。基于計算機圖形圖像（包括動畫、視頻）應用的虛擬現實技術，它不需要任何輔助設備，完全由計算機軟件完成，目前已應用于電子商務中的商品三維展示、風景點的虛擬旅游、虛擬博物館、虛擬展覽會等等。

2022/12/17426.4虛擬現實6.4.2基于軟件實現的虛擬現實2022/6.4虛擬現實6.4.2基于軟件實現的虛擬現實1.基于平面圖像的技術基于平面圖像的技術，如全景（Panorama），是把照相機環360度拍攝的一組或多組照片拼接成一個全景圖像，通過計算機技術實現全方位互動式觀看的真實場景還原展示方式。在播放插件（通常Java或Quicktime、activex、flash）的支持下,使用鼠標控制環視的方向，可左可右可近可遠。目前使用的全景技術包括不使用Plug-In的Java方式和Quicktime這兩種通常格式。2022/12/17436.4虛擬現實6.4.2基于軟件實現的虛擬現實2022/6.4虛擬現實6.4.2基于軟件實現的虛擬現實1.基于平面圖像的技術實例：1.盧溝橋/free_chinavr/lugouqiao/lugouqiao001.htm

2.臺北夜景/free_chinavr/taiwan/tw2289/chinavr_q.htm

2022/12/17446.4虛擬現實6.4.2基于軟件實現的虛擬現實2022/6.4虛擬現實6.4.2基于軟件實現的虛擬現實2．基于三維模型的技術3DPolygon基本技術生成的不是圖像，而是由電腦制作的三維模型，并通過快速的渲染來實現實時的三維模型畫面，具有較強空間自由度，使用者與特定物體之間進行交互作用，完美地表現一個的可控的三維空間。基于三維模型的技術以VRML為代表。VRML（VirtualRealityModelingLanguage），即虛擬現實建模語言。網上用戶可以使用瀏覽器觀察3Dweb場景。

2022/12/17456.4虛擬現實6.4.2基于軟件實現的虛擬現實2022/學習活動1．討論計算機動畫的應用和計算機動畫領域的職業機會。2．上網搜索自己喜歡的GIF動畫和Flash動畫，保存到自己的文件夾，并注明下載的網址。教師注意提醒學生掌握Flash動畫的下載方法。3．選擇自己熟悉的二維動畫制作軟件，動手完成一個二維動畫的制作，要求制作的動畫中包含逐幀動畫和關鍵幀動畫。（可以給一首歌來配動畫，也可以使用上一章作業完成的音頻剪輯；可以分組完成，寫出動畫的創作思想、小組成員的分工，以及每個人所做）2022/12/1746學習活動1．討論計算機動畫的應用和計算機動畫領域的職業機會。學習活動4．使用3DMAX體會制作三維動畫的制作過程，可以從它的造型庫中選擇一個造型，然后在30幀的位置上設置一個關鍵幀，將這個造型做適當的變化（例如位置變化、旋轉等），在適當的位置上加設燈光、攝像機，最后對動畫進行渲染觀看動畫效果。2022/12/1747學習活動4．使用3DMAX體會制作三維動畫的制作過程，可以從多媒體技術基礎

--動畫授課教師：Email:2022/12/1748多媒體技術基礎

--動畫授課教師：2022/12/171學習目標1．了解動畫的基本原理及定義。2．熟悉傳統動畫制作過程和相關動畫術語。3．了解計算機動畫定義與分類。4．了解計算機動畫制作的相關技術。5．熟悉常用動畫制作軟件的功能及特點。6．掌握制作網頁動畫的技能。2022/12/1749學習目標1．了解動畫的基本原理及定義。2022/12/172內容框架2022/12/1750內容框架2022/12/1736.1動畫6.1.1什么是動畫(Animation)1.動畫的兩個定義動畫是一門通過在連續多格的膠片上拍攝一系列獨立面面從而產生運動視覺的技術，這種視覺是通過將膠片以一定速率(一般是24幅/秒)放映時體現出來的。動畫是一個過程，它動態地產生一組物體的一系列畫面，每一個畫面都與前面的一個不同。2022/12/17516.1動畫6.1.1什么是動畫(Animation)206.1動畫6.1.1什么是動畫(Animation)2.動畫的基本原理

動畫是利用人眼的視覺暫留(persistenceofvision)特性，即人的眼睛所看到的影像會在視網膜上滯留十分之一秒，當快速播放一連串靜態圖像時，就會在人的視覺上產生平滑流暢的動態效果。2022/12/17526.1動畫6.1.1什么是動畫(Animation)206.1.2傳統動畫的制作過程劇本對整個故事的詳細敘述，即文學劇本故事板（storyboard）導演用一系列草圖把劇本描述的動畫內容表現出來，即分鏡頭劇本。錄音與聲音分解進行對話或關鍵音樂錄音，并分解到每一幅畫面位置上。故事板6.1動畫2022/12/17536.1.2傳統動畫的制作過程故事板6.1動畫2022/16.1.2傳統動畫的制作過程造型設計對動畫角色進行造型設計，并繪制出每個造型的幾個不同角度的標準頁，以供其他動畫人員參考。原畫創作由動畫設計師繪制出動畫的一些關鍵畫面。原畫也叫作關鍵幀。6.1動畫造型設計稿2022/12/17546.1.2傳統動畫的制作過程6.1動畫造型設計稿20226.1.2傳統動畫的制作過程中間畫面的繪制中間畫面就是位于兩張關鍵畫面之間的那些畫面。由動畫輔助人員根據關鍵一面來繪出所需的中間畫面。描線與著色草圖完成后，使用特制的靜電復印機將草圖謄印到醋酸膠片上，然后給謄印在膠片上的畫面的線條進行描墨，描線后再對膠片涂上顏料，也稱上色。檢測拍攝之前，動畫設計師需要對每一場景中的各個動作進行詳細的檢查。6.1動畫2022/12/17556.1.2傳統動畫的制作過程6.1動畫2022/12/16.1.2傳統動畫的制作過程拍攝動畫片的拍攝是使用中間有幾層玻璃層、頂部有一部攝象機的專用攝制臺。拍攝時將背景放在最下一層，中間各層放置不同的角色或前景等。拍攝中可以移動各層產生動畫效果，還可以利用攝象機的移動、變焦、旋轉等變化和淡入等特技上的功能，生成多種動畫特技效果。6.1動畫動畫拍攝臺2022/12/17566.1.2傳統動畫的制作過程6.1動畫動畫拍攝臺20226.1.2傳統動畫的制作過程后期制作完成動畫各片段的連接、排序、剪輯等編輯過程。編輯完成之后，編輯人員和導演開始選擇音響效果配合動畫的動作。在所有音響效果選定并能很好地與動作同步之后，編輯和導演一起對音樂進行復制。再把聲音、對話、音樂、音響都混合到一個聲道上，最后記錄在膠片或錄象帶上。6.1動畫2022/12/17576.1.2傳統動畫的制作過程6.1動畫2022/12/16.1.3動畫制作中的常用術語幀(Frame)組成動畫的每一幅圖像被稱為幀。關鍵幀(KeyFrame)一個動作的幾個重要畫面，在這些畫面中有發生動作關鍵變化的部分，它們是動畫的關鍵點。中間畫(Inbetweens)一個關鍵動作過渡到另一個關鍵動作之間的畫面，也就是關鍵幀之間的畫面，稱之為中間畫。幀頻(Frame/second)一秒鐘動畫所包含的圖像數量（也就是幀數）被稱為幀頻，用單位“幀/秒（fps）”表示。6.1動畫2022/12/17586.1.3動畫制作中的常用術語6.1動畫2022/12/傳統動畫制作中的兩個重要技術關鍵幀技術動畫畫面進行關鍵畫面和中間畫面的區分。Cel動畫Cel指celluloid（賽璐珞），一種透明的塑料膠片。6.1動畫2022/12/1759傳統動畫制作中的兩個重要技術6.1動畫2022/12/176.1.4動畫的發展歷程1820年，英國人JohnParis發明第一個動畫裝置叫Thaumatrope。1831年，法國人Josephntoinelateau制作了真正產生活動畫面的第一個設備“幻盤”。1834年，英國人WilliamHorner發明了另一個重要的動畫工具叫“魔輪”。6.1動畫“魔輪”Thaumatrope2022/12/17606.1.4動畫的發展歷程6.1動畫“魔輪”Thaumat6.1.4動畫的發展歷程1908年，法國人EmileChol首創用負片制作動畫片，從概念上解決了影片載體問題。他在白紙上畫上黑色的圖形，拍攝后用負片在屏幕上顯示出來的效果是黑色背景呈現出白色圖形。1909年，美國人WinsorMcay用一萬張圖片表現一段動畫故事，這是迄今為止公認的第一部象樣的動畫短片。1915年，美國人EarlHund用賽璐珞膠片創造了新的動畫制作工藝。6.1動畫2022/12/17616.1.4動畫的發展歷程6.1動畫2022/12/1716.1.4動畫的發展歷程1928年，沃特·迪斯尼（WaltDisney）電影制片廠首先開始制造動畫卡通片，并逐漸把動畫影片推向了巔峰。《米老鼠（MikeyMouse）》、《唐老鴨(DonaldDuck)》、《白雪公主》、《七個小矮人》中的卡通形象幾乎是家喻戶曉、人人皆知。Walt.Disney在完善了動畫體系和制作工藝的同時，把動畫片的制作與商業價值聯系了起來，被人們譽為商業動畫之父。1964年，美國貝爾實驗室（BellLaboratories）的K.knowlton開始研究用計算機來生產動畫電影，并用FORTRAN語言寫了一個二維動畫系統BEFLIX。從此，計算機動畫研究和應用開始了。6.1動畫2022/12/17626.1.4動畫的發展歷程6.1動畫2022/12/1716.2.1什么是計算機動畫6.2計算機動畫計算機動畫（computeranimation）是借助計算機生成一系列可供動態實時演播的連續圖像的技術。2022/12/17636.2.1什么是計算機動畫6.2計算機動畫計算機6.2.1什么是計算機動畫計算機動畫的分類影視動畫、電腦游戲動畫、網頁動畫—依據應用的不同二維動畫和三維動畫--根據視覺空間的不同實時動畫（real-time）和逐幀動畫（frame-by-frame）實時動畫采用各種算法來實現對運動物體的運動控制。實時動畫一般不生成動畫文件，計算機對輸入的數據進行快速處理，并在人眼察覺不到的時間內將結果實時顯示出來。逐幀動畫是通過一幀一幀顯示動畫的圖像序列而實現運動的效果。6.2計算機動畫2022/12/17646.2.1什么是計算機動畫6.2計算機動畫2022/126.2.2計算機二維動畫即計算機輔助動畫（ComputerAssistedAnimation)關鍵幀和背景畫面的數字化輸入和編輯。計算和生成中間畫。利用計算機對兩幅關鍵幀進行自動插值計算，生成中間畫面；通過交互方式給出運動對象的運動路徑、時間等，計算機自動生成所需數據的動畫畫面，這是計算機輔助動畫的最主要優點。分層制作合成。給畫面上色，產生特技效果，實現畫面與聲音同步。預演。視頻或膠片輸出。6.2計算機動畫2022/12/17656.2.2計算機二維動畫6.2計算機動畫2022/126.2.3計算機生成動畫(ComputerGeneratedAnimation)也稱為計算機三維動畫（3DAnimation），它的制作采用計算機模擬真實的三維空間，在計算機中構造三維的幾何造型,并賦給它表面顏色、紋理，然后設計造型的運動、變形，設計燈光的強度、位置及運動，設計虛擬攝影機的拍攝景別，最終生成一系列可供動態實時播放的連續圖像的技術。6.2計算機動畫2022/12/17666.2.3計算機生成動畫(ComputerGenerat計算機三維動畫的制作過程建模：即利用三維軟件創建物體和背景的三維模型。運動控制：對做出來的靜態模型進行運動控制，使其運動起來。三維動畫的運動都是三維空間中進行的。沿用二維動畫技術，三維動畫也可以采用關鍵幀技術。利用物理學中的運動學和動力學原理和方法可以實現算法動畫（algorithmicanimation）。

6.2計算機動畫2022/12/1767計算機三維動畫的制作過程6.2計算機動畫2022/12/1計算機三維動畫的制作過程編輯、材質、紋理與貼圖：要給模型賦上各種材質，如人物的服裝、墻壁顏色等，才能獲得具有真實感的物體。物質材料的性質簡稱為材質。燈光與攝像機：在虛擬場景中不同位置設置若干燈光，烘托出不同的光照效果。攝像機則決定了觀眾會看見虛擬空間中的那些場景，它可以象現實中的攝像機一樣推拉搖移。渲染：三維動畫最終還是要生成一幅幅二維畫面并按一定格式記錄下來。渲染（Rendering）就是把所作的模型、設置的燈光材質等各種對象綜合到一起，生成一個個具有真實效果的二維圖像。動畫輸出：渲染生成的動畫系列可以保存成一定格式的動畫文件，可以在屏幕上播放，也可以通過視頻輸出口錄制在錄像帶上。6.2計算機動畫2022/12/1768計算機三維動畫的制作過程6.2計算機動畫2022/12/16.2.4計算機動畫的應用領域1.影視與廣告

1977年，在影片《StarWars》（星球大戰）中首次使用了計算機動畫和計算機特技，開創了計算機動畫在影視制作中運用的先河。1991年，影片《Terminator2》（終結者2）中液態金屬機器人形象顯示出了計算機在電影創作中的無窮魁力，并因其計算機特技而榮獲奧斯卡獎。1993年，另一部電影“侏羅紀公園（JurassicPark）”又引起了一場轟動。6.2計算機動畫2022/12/17696.2.4計算機動畫的應用領域6.2計算機動畫2022/6.2.4計算機動畫的應用領域1.影視與廣告

1995年，迪士尼公司創作了首部全計算機制作的三維動畫片《ToyStory》（玩具總動員）。6.2計算機動畫玩具總動員2022/12/17706.2.4計算機動畫的應用領域6.2計算機動畫玩具總動員6.2.4計算機動畫的應用領域2.科學計算可視化與工程設計6.2計算機動畫計算機動畫在建筑設計、工業設計方面的應用2022/12/17716.2.4計算機動畫的應用領域6.2計算機動畫計算機動畫6.2.4計算機動畫的應用領域3.模擬、教育與娛樂6.2計算機動畫飛行模擬電腦游戲2022/12/17726.2.4計算機動畫的應用領域6.2計算機動畫飛行模擬電計算機動畫制作系統是一個用于動畫制作的由計算機硬件、軟件組成的系統。主機是動畫系統中最重要的部件，可用作動畫系統主機主要有圖形工作站(SGI、SUN、IBM、HP)和微機(Pentium、Macintosh系列機)。動畫制作系統通常還配有多種輸入設備有鍵盤、鼠標器、圖像掃描儀、數字化儀、光筆、跟蹤球、錄像輸入等，以及錄像設備和膠片記錄設備。動畫制作軟件是由計算機專業人員開發的制作動畫的工具，使用這一工具不需要用戶編程，通過簡單的交互式操作就能實現計算機中的各種動畫功能，包括二維動畫軟件、三維動畫軟件、畫面合成軟件等。6.3計算機動畫制作2022/12/1773計算機動畫制作系統是一個用于動畫制作的由計算機硬件、軟件組成6.3計算機動畫制作軟件6.3.1二維動畫制作軟件二維動畫制作的專業級軟件，除了具有繪畫動能外，還具有輸入關鍵幀、生成中間畫、動畫測試、動畫系列生成、編輯記錄等功能，可讓用戶從頭至尾在屏幕上制作全流程的二維動畫片。目前國際上比較流行的專業二維動畫制作軟件主要有Animo、USAnimation、RETAS、AnimationStand、CTP和Toonz等。2022/12/17746.3計算機動畫制作軟件6.3.1二維動畫制作軟件2026.3.2網頁動畫制作1.GIF動畫GIF動畫的特點GIF(GraphicsInterchangeFormat，GIF)，是Internet上最常見的圖像格式之一。通過將多幅靜態圖像存儲為一個GIF文件，顯示時快速連續播放這些靜態圖像而形成動畫效果。只支持256色以內的圖像；采用無損壓縮存儲，在不影響圖像質量的情況下，生成的文件很小；支持透明色，可以使圖像浮現在背景之上。使用方便，可以直接插入網頁或多媒體軟件中。6.3計算機動畫制作軟件透明背景的GIF動畫2022/12/17756.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件透明背景的6.3.2網頁動畫制作1.GIF動畫GIF動畫的基本制作方法在圖像處理軟件中作好GIF動畫中的每一幅單幀畫面；用專門的制作GIF文件的軟件把這些靜止的畫面連在一起；定好幀與幀之間的時間間隔；再保存成GIF格式。制作GIF動畫的軟件有AnimaticGIF、GIFConstructionSet、GIFMovieGear、UleadGIFAnimator、ImageReady。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17766.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件2022/6.3.2網頁動畫制作1.GIF動畫UleadGIFAnimatorUlead(友立公司)出品，最新版本5.05，可以從/ga/trial.htm下載試用版。軟件特點界面友好，操作方便。編輯功能豐富，可調用外部圖像編輯器。VideoF/X（動畫效果濾鏡）功能提供豐富的動畫效果。強大的優化功能，能在保持圖像質量的同時大大減小文件大小。多種輸出格式，不僅可以保存為GIF文件，還可以輸出為網頁文件、SWF格式、AVI和Quicktime等視頻格式以及EXE可執行文件。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17776.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件2022/6.3.2網頁動畫制作1.GIF動畫ImageReady是內嵌于Photoshop中的一個GIF動畫制作軟件。主要特點：Photoshop中處理的PSD圖像文件的可直接導入其中，結合圖層和幀制作成為GIF動畫文件。操作界面與Photoshop基本相同，所有動畫操作均在動畫面板中設置完成。不僅可以將靜態圖像連接起來，還可以將圖像的大小、透明度、旋轉等變化因素生成中間畫。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17786.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件2022/6.3.2網頁動畫制作1.GIF動畫ImageReady設置幀延時設置幀過渡6.3計算機動畫制作軟件ImageReady的“動畫”控制面板從PhotoShop中跳轉到ImageReady2022/12/17796.3.2網頁動畫制作設置幀延時設置幀過渡6.3計算機動6.3.2網頁動畫制作2.Flash動畫Flash動畫的特點矢量二維動畫，流式播放，廣泛的應用于網絡和多媒體領域。可以是一種交互式動畫。必須安裝MacromediaFlashPlayer插件才能在瀏覽器中播放Flash動畫。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17806.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件2022/6.3.2網頁動畫制作2.Flash動畫FlashMX介紹Macromedia公司出品的網頁制作三劍客之一。功能特點提供繪圖工具箱，可以方便繪制各種矢量圖形。借助ActionScript可以制作出復雜的交互式動畫，以便用戶對動畫進行控制。在FlashMX中可以導入多種類型的文件格式，如圖形、圖像、聲音和視頻文件等，制作的動畫不僅可以保存為Flash動畫的標準格式*.swf，還可以保存為GIF動畫或是網頁和EXE可執行文件

6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17816.3.2網頁動畫制作6.3計算機動畫制作軟件2022/6.3.3三維動畫制作軟件

三維動畫軟件一般包括實物造型、運動控制、材質編輯、畫面著色和序列畫面生成等五個部分。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17826.3.3三維動畫制作軟件6.3計算機動畫制作軟件2026.3.3三維動畫制作軟件1.3DStudioMAXAutodesk公司出品的完全從PC機上發展起來的三維動畫軟件，前身是DOS系統下的3DS，目前最新版本8.0，在有著最廣泛的用戶群。目前的3DSMAX已具有了各種專業建材和動畫功能。3DsMax的成功在很大的程度上要歸功于它的插件。全世界有許多的專業技術公司在為3DsMax設計各種插件，他們都有自己的專長，所以各種插件也非常專業。不足之處在于渲染質量、速度與Maya、softimage都有差距。官方網站：/3dsmax

6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17836.3.3三維動畫制作軟件6.3計算機動畫制作軟件206.3.3三維動畫制作軟件2.MAYAMaya是Alias/Wavefront公司（已被autodesk公司收購）在1998年推出的三維動畫制作軟件，是世界上最為優秀的三維動畫的制作軟件之一，在影視廣告設計、多媒體制作、游戲制作領域都有出色的表現。著名作品：《精靈鼠小弟》、《恐龍》、《鯊魚黑幫》6.3計算機動畫制作軟件2022/12/17846.3.3三維動畫制作軟件6.3計算機動畫制作軟件20Maya主要特性：采用結點框架，模型、材質、光照等描繪都用結點來表示，可即時修改和描述動畫并能記憶制作過程。在建造模型方面，強大的NURBS曲面造型功能，提供完整的制作模型工具、變形工具箱、編織曲面。有強大的人物動畫控制功能，除了對運動學的支持外，還增加了一系列人物動畫控制的新工具，如屈機功能，該功能可參設置人物動畫多關節運動，形成自然逼真、準確的關節彎曲、肌肉隆起等形象。對面部表情的控制，集成聲音同步，使人的臉部與聲音完美的結合。內置運動捕捉支持。在上色方面，提供了選擇式光學追蹤法、模擬各種透鏡及燈光效果，如閃光、云霧、逆光、眩光等粒子系統也是處于領先地位，擁有許多完備的參數設置。MayaFur和MayaCloth提供逼真的毛發和服飾動畫制作工具。6.3計算機動畫制作軟件2022/12/1785Maya主要特性：6.3計算機動畫制作軟件2022/126.3.3三維動畫制作軟件3.LightWave3D由美國NewTek公司開發，最新版本Lightwave9。有多個平臺版本，是Linix平臺上的第一個三維制作軟件。價格低廉。著名作品：好萊塢巨片《泰坦尼克號》中的泰坦尼克號模型主要功能Nurbs建模（MetaNurbs)反向運動學(InverseKinematics