摘 要：三維角色動(dòng)畫(huà)的力學(xué)仿真與真實(shí)世界的物體力學(xué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律有著密不可分的關(guān)系。動(dòng)畫(huà)藝術(shù)是物體力學(xué)的畫(huà)面表現(xiàn)形式，由于動(dòng)畫(huà)的制作技術(shù)特點(diǎn)，三維動(dòng)畫(huà)自有優(yōu)點(diǎn)和不足。伴隨著動(dòng)畫(huà)技術(shù)的不斷更新，一部分動(dòng)畫(huà)片已采用真人動(dòng)作捕捉動(dòng)畫(huà)技術(shù)與三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)結(jié)合運(yùn)用的方式，憑借各自獨(dú)有的長(zhǎng)處和優(yōu)勢(shì)來(lái)豐富動(dòng)畫(huà)的畫(huà)面。本文具體論述了真實(shí)世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與三維角色動(dòng)作仿真的特點(diǎn)，以及動(dòng)作捕捉技術(shù)與三維動(dòng)畫(huà)的結(jié)合運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：角色動(dòng)作；運(yùn)動(dòng)規(guī)律；動(dòng)作捕捉

三維角色動(dòng)畫(huà)是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)中最具挑戰(zhàn)性的課題之一，涉及的建模、運(yùn)動(dòng)控制和繪制三個(gè)過(guò)程均較為復(fù)雜。其中，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)由于人體或動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)涉及大量的自由度，非常復(fù)雜，尤為困難。人體或動(dòng)物的任何動(dòng)作都是許多因素的協(xié)同作用所致，不是看起來(lái)那么簡(jiǎn)單。

1 三維角色動(dòng)作的相關(guān)因素的構(gòu)成分析和創(chuàng)作

很多人認(rèn)為動(dòng)畫(huà)動(dòng)作設(shè)計(jì)是可以隨心所欲、信手拈來(lái)的。它的變化甚至是不可捉摸的。某種意義上來(lái)看，可以這樣說(shuō)。但在這個(gè)自由的創(chuàng)作空間中，動(dòng)畫(huà)動(dòng)作設(shè)計(jì)其實(shí)具有很強(qiáng)的邏輯性、規(guī)律性，影片中的角色動(dòng)作必須符合其正確的邏輯關(guān)系和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。所謂正確的邏輯關(guān)系和規(guī)律，是指在影片范圍內(nèi)能夠被人們理解、認(rèn)同、接受的因果關(guān)系與動(dòng)作規(guī)律。

動(dòng)畫(huà)影片中的世界是人們虛擬出來(lái)的，是假定性的藝術(shù)。但一切因素都應(yīng)該具有邏輯性。動(dòng)作應(yīng)該符合自然的力學(xué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，否則就不會(huì)被觀眾理解、接受和認(rèn)同。

角色性格、情緒、特征、劇情和場(chǎng)景是決定動(dòng)作的因，動(dòng)作本身是這些因素綜合作用的果。性格是指角色在影片中所具有的性格特征，包括其興趣愛(ài)好等。情緒是指角色在動(dòng)作表演時(shí)所具有的心情。特征指角色形象的基本特征。劇情是指影片的故事內(nèi)容。場(chǎng)景是指鏡頭中場(chǎng)地景物的設(shè)置。

舉個(gè)例子，角色A和B開(kāi)心地在山洞中撿寶石。A的性格純真、有愛(ài)心，是憨厚的小大哥；B則貪心，虛榮。我們來(lái)分析一下角色A的動(dòng)作因素：性格是純真、有愛(ài)心、憨厚，情緒是開(kāi)心，特征是“小朋友”；劇情是撿寶石；場(chǎng)景是山洞。動(dòng)作結(jié)果是A表情高興地拿著一個(gè)小包，蹦蹦跳跳地，撿自己喜歡的、認(rèn)為好看的寶石。如果寶石有點(diǎn)臟，他會(huì)擦干凈，甚至邊撿邊想“這個(gè)送給老師，那個(gè)最漂亮的送給妹妹做生日禮物，另外一個(gè)留給弟弟作比賽勝利之后的獎(jiǎng)勵(lì)”等等。在這個(gè)動(dòng)作設(shè)計(jì)中，A表情高興是因?yàn)榍榫w“開(kāi)心”?！八徒o老師，送妹妹”體現(xiàn)他可愛(ài)、純真、有愛(ài)心的性格。蹦蹦跳跳的動(dòng)作體現(xiàn)他“小朋友”的特征和“開(kāi)心”的情緒。撿寶石是劇情要求。“給弟弟做獎(jiǎng)勵(lì)”表現(xiàn)了他是“有愛(ài)心的小大哥”。在這里，場(chǎng)景沒(méi)有做具體的描述，場(chǎng)景也會(huì)在客觀上影響動(dòng)作的最終結(jié)果。假如山洞中有水坑，那么在動(dòng)作過(guò)程中就可能涉及繞過(guò)水坑；如果寶石被埋在地下，則可能要用手去挖等等。這些角色動(dòng)作的完成，都體現(xiàn)了力學(xué)仿真的應(yīng)用，在創(chuàng)作中更要注意這些情景，動(dòng)作設(shè)置要符合劇情和角色的表演，不能憑空無(wú)所顧忌地脫離現(xiàn)實(shí)。在角色A的動(dòng)畫(huà)表演中，我們要立足人們對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，只有這樣才能被觀眾所接受。

2 角色動(dòng)作運(yùn)動(dòng)規(guī)律的力學(xué)仿真

在動(dòng)畫(huà)片中，不管意圖是敘事或論人，都離不開(kāi)塑造成功的、豐滿立體的角色形象。角色的動(dòng)作是表達(dá)和演繹角色的關(guān)鍵因素。動(dòng)作設(shè)計(jì)是否合理，直接影響動(dòng)畫(huà)片的質(zhì)量。應(yīng)該怎樣做才能制作出正確合理的動(dòng)作呢？我們應(yīng)該首先認(rèn)真分析角色動(dòng)作的因果關(guān)系。這在動(dòng)作中至關(guān)重要，也是起決定性作用的環(huán)節(jié)。在立足客觀現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上，要體現(xiàn)其影視的藝術(shù)性。角色動(dòng)作在力學(xué)仿真時(shí)，還有其自身的規(guī)律。

2.1 夸張和變形的應(yīng)用

夸張與變形動(dòng)作在角色動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作中占有重要的比例，動(dòng)作表演夸張與變形更注重趣味性、幽默感。同時(shí)，為突出創(chuàng)作作品的某些特征或某些個(gè)性元素，應(yīng)進(jìn)行局部的變形和夸張，但夸張變形并不是漫無(wú)目的地隨意擴(kuò)大縮小，拉長(zhǎng)或壓扁，而應(yīng)根據(jù)角色在情節(jié)中的個(gè)性要求來(lái)進(jìn)行處理。動(dòng)畫(huà)角色的變形夸張還應(yīng)注重幻想性和趣味性，盡量在有趣味的范圍內(nèi)具備幽默感。為了表現(xiàn)夸張變形的視覺(jué)張力，動(dòng)畫(huà)藝術(shù)吸收了戲曲、舞蹈等藝術(shù)形式中的夸張?jiān)?，并加以融?huì)貫通。因此，夸張變形的方法是多種多樣的，如在造型設(shè)計(jì)、動(dòng)作設(shè)計(jì)及角色表演等方面都運(yùn)用了夸張與變形技法。

2.2 預(yù)備和緩沖的掌握

所謂的預(yù)備動(dòng)作，就是動(dòng)畫(huà)角色在朝某一設(shè)定動(dòng)作方向運(yùn)動(dòng)之前所呈現(xiàn)的一個(gè)反方向的動(dòng)作。在自然界中，角色動(dòng)作的這種力學(xué)是存在的。在動(dòng)畫(huà)片中，預(yù)備動(dòng)作可以使角色的動(dòng)感顯得更清晰、更突出、更富有卡通韻味。在歐美的卡通片中，這個(gè)概念比較明顯，而日本卡通片大都以寫(xiě)實(shí)為主，相對(duì)就沒(méi)那么明顯了。

2.3 壓縮與伸展的運(yùn)用

當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，必然產(chǎn)生形體上的壓縮和伸展。動(dòng)畫(huà)中運(yùn)用壓扁和拉長(zhǎng)的手法，夸大這種形體改變的程度，以加強(qiáng)動(dòng)作上的張力和彈性，從而表達(dá)受力對(duì)象的質(zhì)感、重量，以及角色情緒上的變化。例如，驚訝、喜悅、悲傷等。

2.4 跟隨動(dòng)作與重疊動(dòng)作的運(yùn)用

在職業(yè)動(dòng)畫(huà)師的討論中，我們習(xí)慣于把無(wú)生命的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)物體產(chǎn)生的延遲運(yùn)動(dòng)效果稱(chēng)為“跟隨動(dòng)作”，如頭發(fā)、衣角、配飾、尾巴的放松狀態(tài)，或者一只脫臼了的手臂。這些動(dòng)作是動(dòng)畫(huà)師對(duì)真實(shí)世界物體運(yùn)動(dòng)的模擬、歸納、總結(jié)和應(yīng)用。重疊動(dòng)作更多的是指身體各部位的運(yùn)動(dòng)不會(huì)同時(shí)開(kāi)始，也不會(huì)同時(shí)結(jié)束。在制作中，某些部位的空間幅度和開(kāi)始、結(jié)束時(shí)間，會(huì)因?yàn)橹亓坎煌?、力量產(chǎn)生的原因不同、質(zhì)感不同或者為了達(dá)到某種特殊效果，而出現(xiàn)不同的狀態(tài)。這些不同有的顯而易見(jiàn)，有的看不出來(lái)但是能感覺(jué)到，但是他們的存在，可以讓觀眾感覺(jué)到肢體是由骨骼和肌肉所組成的血肉之軀，而不是機(jī)器。重疊動(dòng)作會(huì)為角色添加一些靈性，讓觀眾感覺(jué)到真實(shí)自然。

3 動(dòng)作捕捉的力學(xué)仿真

隨著技術(shù)的更新，動(dòng)作捕捉廣泛應(yīng)用于三維動(dòng)畫(huà)角色。3D光學(xué)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)可進(jìn)行最精確的運(yùn)動(dòng)捕捉、自由度測(cè)量、微動(dòng)測(cè)量、三維平臺(tái)運(yùn)動(dòng)測(cè)量。通過(guò)運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備對(duì)演員的表演技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行捕捉，得到數(shù)據(jù)文件，應(yīng)用三維軟件進(jìn)行演員人體動(dòng)作分析，最后導(dǎo)入捕捉數(shù)據(jù)文件賦給所建的演員人體模型進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)技術(shù)表演，為演員和導(dǎo)演提供直觀、形象的動(dòng)作虛擬仿真，從而改進(jìn)和提高影片表演技術(shù)動(dòng)作。

總之，三維動(dòng)作僅僅是動(dòng)畫(huà)的一種表現(xiàn)手法，其運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律，都是仿真于真實(shí)世界。只要能夠定位好動(dòng)畫(huà)自身的主題，保持自身的特色，發(fā)揚(yáng)自身的優(yōu)勢(shì)，找到合適的結(jié)合點(diǎn)，利用好先進(jìn)的動(dòng)畫(huà)技術(shù)、合理的力學(xué)仿真規(guī)律，就一定能在三維動(dòng)作表演市場(chǎng)上大展拳腳。

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作者簡(jiǎn)介：肖鋒（1981—），男，湖南人，湖北美術(shù)學(xué)院碩士，湖南工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院講師，研究方向：動(dòng)漫設(shè)計(jì)。