计算机软件对动画制作辅助运用
计算机软件对动画制作辅助运用
焦航涛
（陕西职业技术学院，陕西，710100）
摘要：计算机技术在动画制作中的广泛应用，大大夸大了动画产业的上升空间，使得动画产业的内涵更为充实，使得动画艺术
的表现手法和艺术形态更为丰富，获得更加生动的审美体验。由此可见计算机软件对动画制作辅助作用不容忽视。文章主要分
析了计算机动画的广泛运用及制作技术发展趋势，以及其在动画制作过程中的辅助作用。
关键词：计算机；软件；动画制作
Computer software using the auxiliary of animation
Jiao Hangtao
(
Abstract ：The wide application of computer technology in animation making,greatly exaggerated animation
industry rise space,the connotation of the animation industry is more substantial,the animation art
technique of expression and artistic form more rich,more vivid aesthetic experience.Thus the computer
software to the animation role can not be ignored.The article mainly analyzes the widespread application
and production technology development trend of computer animation,the animation and its auxiliary role in
the process of.
Keywords ：Computer Animation
当今世界经济发展过程中，动画产业已经成为一个规模庞
大的文化产业，由于计算机技术的迅猛发展，更是给动画制作产
业带来了革命性的变化。不仅使得动画艺术的艺术手法有了极
大地丰富，传统的动画制作也不再局限于象牙之塔之内，展现出
前所未有的生命力，反映出了这个时代独有的特征，成为最具有
中华文化的艺术形态。由于计算机技术在动画制作中的广泛应
用，大大增加了动画产业的上升空间，使得动画产业的内涵更为
充实，使得动画艺术的表现手法和艺术形态更为丰富，获得更加
生动的审美体验，促进动画产业链和动画产业的标准化生产链
的生成。由此可见动画技术对于计算机软件的依赖性可见一斑。
1 计算机动画的广泛运用及制作技术发展趋
势
计算机动画作是一种动画产业，同时也是科学和艺术相结
合的产物，计算机动画制作技术的应用领域绝不仅仅局限于卡
通片和广告片。它一般能够运用于以下5 各领域，首先是人们熟
悉的是动画片、游戏等娱乐领域，其中由于计算机游戏的迅猛发
展，使其技术含量越来越高，在计算机软件也在动画制作中显现
出主导性地位；其次是宣传，宣传不仅仅指的是宣传片，还有以
各种形式传达产品信息的途径和方式。比如我们经常可以看到
一些交通安全宣传片，来给人们演示交通信号、规则的改变。有
部分内容仅仅通过语言难以表达清楚，但是通过动画却能使人
一目了然。在国际上也有用动画的方式来表述国际、国内各方面
的形势发展的趋势，并进一步进行分析等应用实例；再次，就是
仿真模拟，计算机动画技术在军事、医学、经济、工程等许多方
面都有较为广泛的应用。我们以在工业产品设计为例，就可以发
现，利用动画来演示比较产品的各种设计的优劣，这样能够较为
直观的展现出实际投产的前期分析。然后，是教育方面，动画技
术在教学领域中的应用，能够大大调动学生的积极性，提高教学
效率。最后，计算机动画很很大程度上的应用在科学研究领域。
利用计算机动画，可以使得研究中的一些动态的变化、反应过程
形象直观。总而言之，利用动画制作技术，相比较传统的手工操
作，大大提升工作效率，能够创造出更为客观的社会效益和经济
效益。
在当前计算机动画技术中，研究核心就是运动控制。其中，
所谓的运动控制技术的研究中，其核心就是研究帧技术，可以将
其形象的比喻为传统的手工动画一样，由动画师将静态的画面
一一组合，然后按一定的补插规则成为了一系列动态的画面，最
终达到动态的效果。关键帧虽然已经是一种历史悠久的古老技
术，但他在其当代动画技术的制作中依旧起到十分关键的作用；
而同时，计算机动画制作也显现出自己的特色，进而形成了一套
独有新的技术，就也就是所谓的基于物理模型的运动控制技术。
由于物体就是按照一定的运动规律进行的，因此我们在建设物
理模型的时候也要遵循这些运动规律，若是计算机按照这些运
动规律来设计动画，就会使得运动形象逼真并且自然生动。这种
技术虽然目前没有投入到大规模的生产当中去，但是有关模型
的理论正在不断改进和完善，使其有着巨大的使用前景和应用
空间。
2 计算机在制作卡通动画片中的作用
在制作计算机动画的过程中，计算机软件主要发挥的是以
下几方面的作用，其目的就是为了达到高效、低成本的效果，下
面就举例了几项计算机软件的重要辅助作用：
2.1 画面输入
首当其冲的就是画面的输入，在用计算机辅助制作动画片
时，动画中许多重要角色的人物特征、行为特点以及关键画面的
绘制、场景画面的设计与手动绘制，依旧是当下动画专家们的主
要任务，计算机软件很难取代这个过程中的人工技术创造性劳
动。因此，我们要将这些人工制作的东西转变成为计算机可以
阅读并编辑的形式存储在计算机内部。通常这一转换过程是利
用扫描仪或是交互式的图形输入设备来实现的。最常使用的扫
描仪就是平板扫描仪或电视摄像机。众所周知，计算机语言重
视使用二维矩阵来描述一幅画或图像，矩阵中的每一个元素所
对应的就是画面上相应位置的色彩或灰度，也就是所谓的像素。
在扫面已输入动画的过程中，计算机可以对其进行各种控制。比
如说控制图像反差、及时增加画面效果和质感、设置动态范围等
参数等等。对于有线条组成的画面，如实强调其每个部分代表线
条，那么只需要进过一次扫描就可以得到一个二维的像素矩阵。
若是已经填充颜色的画面，则需要再加上滤色镜，分别进行红、
绿、蓝三基色扫描三次，最终实现画面的转换和输入。此外，计算
机还可以安装一些软件用来进行模式识别及图像处理软件，我
们就可以对点、线、折线、多边形、各种曲线等进行绘制来表示同
一画面。这些方式各有优缺点，在实际操作过程中可以交叉使得
相结合，最终提高后期制作的效率。
在交互式图形输入设备中，我们通常使用的就是数字化仪。
通过数字化仪能够是画家直接在仪器上绘画，通过屏幕观察及
时发现画面的不足进行补充或修改，完成后并存储起来。交互式
图形输入的另一个优势就是便于画家进行着色处理。当然系统
设计的好坏直接关系到了使用者的工作效率以及最终成果的理
想程度。这种交互软件包应当具有以下的功能:
(1) 实现人机交互制定各种特征点, 如线段的两个端点、
多边形的定点、曲线的极值点、拐点等等；
(2) 实现各种拟合算法，使得曲线的点与点之间能够光滑
的结合；
(3) 实现各种形状的和结构的信息库的存取，这种信息库
中既包括了如如矩阵、圆、椭圆等基本形状，也有用户自己绘制
并储存的各种经常要用的形态；
(4) 提供丰富的画笔选择，可以自定义画笔的粗细、质感、
颜色、模式等参数，便于拥挤进行直接的画面绘制，并能够实现
对线条阶梯感的消除处理；
(5) 能对各种形状进行如复制或移动、几何变形、放大缩小
等多种操作；
(6) 实现区域填充及轮廓扫描转换，可以选择不同的颜色
和纹理质感对区域进行填充，还应该包括对每副画面中联系的
部分做自动的填色的功能，并能够将画面或是轮廓转面对各种
格式或是基本图形储存起来以便备用。
2.2 动画质量的快速检查
当动画序列建立之后，动画师就要在原有的初步画图的基
础之上，决定动作作品中一些重要角色的画面质量，在初步画面
当中，仅仅通过线条的组成构图而没有进行前景角色与背景的
涂色。利用计算机，就能使这一过程高效便捷，这也是所谓的试
播(preview)。借助计算机可以对画面进行实时的播放，发现其
中不符合要求的地方，若是视觉效果没有达到要求，就要进行及
时修改。实时的检查要求检查速度要快，提高工作效率，这就需
要较大的内存支持，因此通常情况下数秒的动画片已是相当不
错的了。除了这实时检查方式以外，计算机还可以用来将画面逐
帧地存储在机器内。利用这种方法在进行人工拍摄结束后就能
较快的投入到快速检查阶段。
2.3 生产管理
卡通动画片的生产过程中包括了大量数据的使用，这些数
据不仅仅指的是图片信息，还有对各个制作生产还价的管理监
督与计划的时候的数据。因此，在动画制作过程中需要计算机来
付诸实现这些功能，大大提高工作效率。这样的一个辅助系统不
仅有助于动画制作过程中的质量监管，尤其是对摄像机的运动、
分镜头、动画序列的控制和监督，其中还包括动画中主要角色的
模型数据库、生产规模、成本计算及过程控制等方面。
2.4 中间画面的生成
中间画面的生成问题就是说，在动画绘制过程中动画师绘
制好画面之后，通过计算机自动生成关键画面，以及各个画面
之间的中间画面，已实现各个画面之间连续性。因此，计算机中
的插值和变换两种方法就可以帮助实现这一功能，尤其要强调
的是这两种方式中所包含的各种几何算法，因此要求关键画面
应该由几何图形为基本组成结构。可以采用多种方式来实现插
值，但通常情况下包含了以下三个方面的内容：首先，在多个关
键画面中，找出要被插值元素之间的一一对应关系，确定每个画
面中的关键控制点，通过这些控制点来决定每个几何图形不同
的构造，也就是所谓的变形过程。其次，决定使用哪一种插值方
法，比如说以线性方式或是样条曲线方式。最后，定义插值节奏
也就是所谓的动画分时。这个步骤主要为了确定在不同的时刻，
中间画面所处的插值路径上的具体位点。这是在实践过程中，技
术人员总结出来的经验性步骤，按照不同的标准划分时间，那么
同一个几何形状也会有不同的表达效果。用变换方式来得到中
间画面的过程，主要包括以下几个方面：首先，关键画面的分割，
使其成为若干个要作变换的基本几何形状，如直线、曲线、多边
形等。其次，对每个形状需要变形的方式进行参数设定，如如旋
转、拉伸压缩等。最后，定义插值节奏也就是所谓的动画分时。这
个步骤主要为了确定在不同的时刻，中间画面所处的插值路径
上的具体位点。
计算机在动画制作中主要在画面输入、动画质量的快速检
查、生产管理、中间画面的生成等方面发挥了重要作用。利用动
画制作技术，相比较传统的手工操作，大大提升工作效率，能够
创造出更为客观的社会效益和经济效益。
