論著色技術(shù)在三維數(shù)字藝術(shù)中的運用

李文鋒

【摘要】 隨著科學技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，三維數(shù)字藝術(shù)在計算機技術(shù)的作用下隨之產(chǎn)生，并且得到了廣泛的應用，為了促進三維數(shù)字藝術(shù)的發(fā)展，著色技術(shù)在其中有所運用，本文主要闡述了著色技術(shù)在模擬真實表面與模擬自然光線中的運用，旨在促進藝術(shù)與技術(shù)的有效結(jié)合，提升藝術(shù)效果，保證藝術(shù)創(chuàng)作能力的進一步增強。

【關(guān)鍵詞】 著色技術(shù) 三維數(shù)字藝術(shù) 運用

引言：在藝術(shù)創(chuàng)作過程中，計算機技術(shù)得到了廣泛的應用，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字技術(shù)對人們的生活有著較大的改善，其中三維數(shù)字藝術(shù)主要運用了計算機圖形技術(shù)，該藝術(shù)通過持續(xù)的發(fā)展，促進了藝術(shù)價值的實現(xiàn)，與此同時，著色技術(shù)在對于三維數(shù)字藝術(shù)也有著較大的影響，對其應用主要體現(xiàn)在模擬真實表面與模擬自然光線兩方面，本文對二者進行了全面的介紹，同時通過實例對其進行了分析。

一、三維數(shù)字藝術(shù)的概況

1、三維數(shù)字藝術(shù)。其一，萌芽時期，在20世紀50年代到70年代，此時三維數(shù)字藝術(shù)與計算機技術(shù)的結(jié)合較少，主要是由于計算機具有較強的技術(shù)性，但隨著圖像制作要求的逐漸提高，計算機技術(shù)逐漸應用于此，但此時計算機系統(tǒng)的應用存在諸多的不足，致使動畫與圖像的效果較差，此時的代表作有“旅行者2”。其二，成長時期，在20世紀80年代到90年代初，此時三維數(shù)字藝術(shù)與計算機技術(shù)進行了有效結(jié)合，主要是由于技術(shù)水平在不斷提高，市場的需求在不斷擴大，進而為其發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。此時動畫電影公司與數(shù)字效果公司進行了高效的合作，從而創(chuàng)作了計算機動畫。其三，成熟時期，在20世紀90年代后，三維數(shù)字藝術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，該藝術(shù)不僅占據(jù)了影視動畫市場，還逐漸融入到了個人用戶領(lǐng)域，此時，三維數(shù)字藝術(shù)的價值得到了全面的實現(xiàn)，為人們提供了新奇的視覺盛宴[1]。

2、三維數(shù)字著色。三維數(shù)字著色主要是對藝術(shù)圖像與動畫等進行輸出，其中數(shù)字著色從廣義來說是指表面著色，數(shù)字照明、特效與渲染等。著色表面主要涉及了材質(zhì)與紋理，其中材質(zhì)是指最為基礎(chǔ)的表面材料，對其進行數(shù)字化處理之際，根據(jù)材質(zhì)的不同特點，其模擬的數(shù)字模型也有所不同；紋理體現(xiàn)著材料的質(zhì)感，通過必要的加工，實現(xiàn)了對材質(zhì)與圖案的處理，從而形成了良好的視覺效果。

二、著色技術(shù)在三維數(shù)字藝術(shù)中的運用

1、在模擬真實表面中的運用。在模擬真實表面中運用著色技術(shù)要堅持一定的藝術(shù)準則，要保證藝術(shù)家的想象力與創(chuàng)造力，從而掌握物體表面的藝術(shù)特征與色調(diào)，在此基礎(chǔ)上才能夠滿足數(shù)字藝術(shù)的需求；要有效運用數(shù)字技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)實特點對藝術(shù)品進行適當?shù)奶幚?，從而形成虛擬“真實”的感覺。在模擬真實表面中運用著色技術(shù)要遵循相應的著色標準，該標準也可以稱之為RenderMan，這一標準是由RIB和RSL組成的，其中RIB主要是對渲染內(nèi)容進行描述，其基礎(chǔ)為C語言；RSL主要是對數(shù)字物體的燈光、效果與表面屬性等進行定義。RenderMan可以定制出五種著色器分別為表面、燈光與圖像著色器等。在電影中，著色技術(shù)在模擬真實表面中有著較為廣泛的運用，下面將對其進行介紹：在Finding Nemo影片中，水族箱中有著不同的水生魚類，其中的魚類基本來自于真實的世界，有一種魚為熱帶魚，它最為突出的特點便是瘦，同時還呈現(xiàn)半透明狀，因此，在背光的角度，能夠看到魚的內(nèi)臟與脊椎骨等，在影片中為了表現(xiàn)出此類魚的突出特征，運用了著色技術(shù)，主要是對錯覺、半透明與慢光反射度等問題進行處理，具體的措施為：對魚的內(nèi)臟模型進行建立，對魚的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行渲染，最后進行全面渲染，從而實現(xiàn)了影片中所有魚類的制作。

2、在模擬自然光線中的運用。在模擬自然光線中運用著色技術(shù)要遵循相應的藝術(shù)標準，主要體現(xiàn)在數(shù)字照明方面。數(shù)字藝術(shù)是對虛擬世界的展現(xiàn)，為了保證藝術(shù)的展現(xiàn)具有自然照明的特點，因此，對現(xiàn)實中的光線進行了研究，結(jié)果表明自然光的重要傳播途徑便是反射，在數(shù)字照明制作過程中要對光線反射進行模擬，從而為表達的畫面營造必要的氛圍，實現(xiàn)照明對情感的傳遞與故事情節(jié)豐富的作用。在模擬自然光線運用最為廣泛的技術(shù)便是全局照明技術(shù)，此技術(shù)主要是對數(shù)字場景中所涉及的模擬光線進行反彈，利用間接照明，進而實現(xiàn)對真實影像的創(chuàng)建，在這一技術(shù)中重要的渲染方法為光線跟蹤，同時也利用了高動態(tài)范圍圖像技術(shù)，進而形成了自然環(huán)境中的照明效果。在三維數(shù)字藝術(shù)中運用先進的科學技術(shù)，要堅持藝術(shù)創(chuàng)作的原則，要靈活的運用數(shù)字構(gòu)建，從而實現(xiàn)技術(shù)問題的有效解決，保證藝術(shù)效果的凸顯[3]。

總結(jié)：綜上所述，在三維數(shù)字藝術(shù)中運用著色技術(shù)有著重要的影響，主要是由于該技術(shù)的應用，能夠促進藝術(shù)效果的展現(xiàn)，利于藝術(shù)價值的實現(xiàn)，著色技術(shù)主要包括表面著色與數(shù)字照明、渲染等，此技術(shù)應用最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)便是模擬真實表面與模擬自然光線，在這兩個環(huán)節(jié)中，實現(xiàn)了技術(shù)與藝術(shù)的高效結(jié)合，增強了藝術(shù)的魅力，傳遞了虛擬“真實”的感覺。相信，三維數(shù)字藝術(shù)在先進技術(shù)的支持下，藝術(shù)創(chuàng)作的水平將不斷提高，藝術(shù)成就將更加輝煌。

參 考 文 獻

[1]李崢崢.淺析三維數(shù)字藝術(shù)與環(huán)境藝術(shù)設計的融合——以3D外墻建筑投影為例[J].美術(shù)界，2013，05：95.

[2]高玉.動畫場景設計的氣氛表現(xiàn)研究[D].湖南師范大學，2012.

[3]朱燕華.數(shù)字技術(shù)下電影藝術(shù)的變革[D].湖南師范大學，2009.