動(dòng)漫技術(shù)在天氣預(yù)報(bào)節(jié)目中的應(yīng)用

金晨路 王 淞 開(kāi) 麗

電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目的制作播出始于1980年7月，1993年3月1日開(kāi)始出現(xiàn)由主持人播講天氣。進(jìn)入21世紀(jì)，新媒體強(qiáng)勢(shì)興起，網(wǎng)絡(luò)獲取信息不受時(shí)間地點(diǎn)限制，成為了老百姓查詢氣象信息的一個(gè)重要途徑。一部手機(jī)就是一個(gè)媒體的時(shí)代真正到來(lái)，老百姓獲取信息的時(shí)間越發(fā)碎片化，隨時(shí)隨地獲取信息成為剛需。如果僅以原有的傳統(tǒng)媒體作為發(fā)聲途徑，顯然與老百姓對(duì)天氣預(yù)報(bào)的需求發(fā)展不匹配，因此設(shè)計(jì)一檔以新媒體為播出平臺(tái)的天氣預(yù)報(bào)節(jié)目迫在眉睫。南京市氣象局官方微博《南京氣象》連續(xù)兩年被評(píng)為南京政府官方網(wǎng)站的前十名，擁有100多萬(wàn)粉絲，是南京市氣象部門發(fā)布?xì)庀笮畔⒌囊粋€(gè)優(yōu)質(zhì)渠道。新媒體不斷涌現(xiàn)，媒介生態(tài)的快速變化為氣象動(dòng)畫的發(fā)展帶來(lái)了契機(jī)［1］。相比較文字而言，動(dòng)畫能將報(bào)刊中的文字和簡(jiǎn)單的插圖轉(zhuǎn)化為生動(dòng)、富有沖擊力的視聽(tīng)語(yǔ)言［2］。因此順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，我們?cè)O(shè)計(jì)了一檔動(dòng)漫版天氣預(yù)報(bào)《南京微天氣》，一方面給同質(zhì)化的天氣預(yù)報(bào)形式注入了一股新鮮空氣，為節(jié)目增添了可視性和趣味性，更符合新媒體平臺(tái)受眾年輕化的特點(diǎn)；另一方面填補(bǔ)了南京市氣象部門新媒體平臺(tái)無(wú)天氣預(yù)報(bào)節(jié)目的空白，有效擴(kuò)大了氣象信息的傳播面，提升了南京氣象的影響力。

一、動(dòng)漫版天氣預(yù)報(bào)節(jié)目的創(chuàng)作構(gòu)思

研究數(shù)據(jù)顯示，2019年43%的中國(guó)新媒體用戶年齡為31-40歲，26-30歲的占比為29.53%，用戶整體年輕化。因此，在動(dòng)畫設(shè)計(jì)上既要輕松活潑又不能過(guò)于幼稚。我們采用二維MG動(dòng)畫和虛擬現(xiàn)實(shí)仿真3D動(dòng)畫相結(jié)合的展現(xiàn)形式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用能夠更好的給人以身臨其境之感、使人切實(shí)感覺(jué)到氣象的效果；MG動(dòng)畫，突出的是可愛(ài)溫馨輕松有趣的特點(diǎn)。兩種風(fēng)格的結(jié)合，讓觀眾體會(huì)種不一樣的天氣預(yù)報(bào)，用的制作軟件主要有Maya，3D MAX,Auto CAD，F(xiàn)lash，PS，AI［3］。二維動(dòng)畫和三維動(dòng)畫的主要區(qū)別在于設(shè)計(jì)軟件及設(shè)計(jì)概念不同，而不是最后的影像呈現(xiàn)是否具有立體感來(lái)論定的。2D計(jì)算機(jī)動(dòng)漫比較接近傳統(tǒng)的手繪動(dòng)漫設(shè)計(jì)方式，將繪畫素描的一套設(shè)計(jì)流程全搬到計(jì)算機(jī)里來(lái)［4］；3D的計(jì)算機(jī)動(dòng)漫的設(shè)計(jì)流程類似黏土動(dòng)漫，其概念是來(lái)自于攝影及定格拍攝技術(shù)，由于被拍攝物體是在計(jì)算機(jī)內(nèi)虛擬空間的立體模型，需要先設(shè)計(jì)人物模型及場(chǎng)景，然后再用虛擬攝影機(jī)拍攝，其間運(yùn)用的概念眾多，包括了空間感、運(yùn)鏡、景深、走位及聲光效果，所以動(dòng)漫的設(shè)計(jì)過(guò)程像是在虛擬的片場(chǎng)中拍電影讓觀眾更直觀的理解天氣現(xiàn)象和天氣變化。

動(dòng)漫版天氣預(yù)報(bào)節(jié)目以微博為播出平臺(tái)，是一檔日播節(jié)目。因此技術(shù)上要滿足制作流程簡(jiǎn)單、操作使用方便，出現(xiàn)特殊情況在錄制現(xiàn)場(chǎng)即可隨意改動(dòng)的節(jié)目特性，故采用圖片素材與動(dòng)畫相結(jié)合的方式。圖片素材，如實(shí)況數(shù)據(jù)、指數(shù)信息、生活百科等用字幕機(jī)、非編配合播出，每天靈活更改，而動(dòng)畫效果一旦設(shè)計(jì)完成，每天固定播出，一般不做臨時(shí)更改。具體設(shè)計(jì)如下：

（一）角色設(shè)計(jì)

動(dòng)畫角色是猶如整檔節(jié)目的“主持人”，是串聯(lián)起節(jié)目的靈魂“人物”。在設(shè)計(jì)時(shí)考慮形象要簡(jiǎn)潔大方且與氣象有關(guān)聯(lián)，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)小水滴的形象。水無(wú)時(shí)無(wú)刻不存在于我們的大氣當(dāng)中，對(duì)天氣現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展、形成都起著至關(guān)重要重要的作用。由她來(lái)為觀眾講述天氣舞臺(tái)的風(fēng)云變幻再合適不過(guò)了。

（二）板塊設(shè)置

根據(jù)以往從事氣象影視工作的經(jīng)驗(yàn)，將本動(dòng)畫節(jié)目分為5段，包括：1、片頭，2、實(shí)況和預(yù)報(bào)，3、過(guò)渡動(dòng)畫，4、氣象科普，5、片尾。本動(dòng)畫時(shí)間序列包括：00：00-00：10，片頭（10s）；00：10-01：10，實(shí)況和預(yù)報(bào)（60s）；00：55-01：00，過(guò)渡動(dòng)畫（5s）；01：00-01：30，氣象科普（20s）；01：30-02：05，片尾（5s）。

（三）動(dòng)畫設(shè)計(jì)

天氣類型繁雜多樣，一年四季各具特點(diǎn)，不同天氣下人物表現(xiàn)也不盡相同。動(dòng)漫版《南京微天氣》作為一檔日播節(jié)目，除文案之外，分鏡設(shè)計(jì)也相當(dāng)重要［5］。我們根據(jù)天氣特征以及對(duì)動(dòng)畫技術(shù)的了解，進(jìn)行場(chǎng)景構(gòu)思，對(duì)氣象信息的表現(xiàn)方式進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，總共設(shè)計(jì)了6個(gè)動(dòng)畫模塊（99個(gè)動(dòng)畫效果），分別包括：背景、天氣動(dòng)畫、角色動(dòng)畫、天氣圖標(biāo)、節(jié)氣動(dòng)畫、其他動(dòng)畫。

背景：分別以春夏秋冬四季為背景，其中加入南京特色建筑，如夫子廟、紫金山天文臺(tái)、雞鳴寺、南京電視塔。

天氣動(dòng)畫：包括晴天、大晴天、小雨、大雨、多云、陰天、小雪、大雪、霧霾、大風(fēng)、冷空氣、雷電、冷暖氣團(tuán)交匯。

角色動(dòng)畫：進(jìn)場(chǎng)打招呼、酷暑（滴汗）、小雨（打傘）、大雨（打傘）、天冷（發(fā)抖）、天熱（扇扇子）、晴天（戴草帽）、霧霾（戴口罩）、講解天氣（小博士）、穿衣服、防曬、戴口罩防護(hù)、喝水、戴墨鏡防曬。

天氣圖標(biāo)：根據(jù)現(xiàn)有33種天氣符號(hào)設(shè)計(jì)可愛(ài)的天氣圖標(biāo)。

節(jié)氣動(dòng)畫：二十四節(jié)氣能反映季節(jié)的變化，指導(dǎo)農(nóng)事活動(dòng)，影響著千家萬(wàn)戶的衣食住行，運(yùn)用3D虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)，模擬24節(jié)氣氣象環(huán)境，從24節(jié)氣天氣特點(diǎn)，習(xí)俗角度制作24節(jié)氣科普動(dòng)畫。

其他動(dòng)畫：為了讓整部動(dòng)畫連貫和完整，加入片頭、轉(zhuǎn)場(chǎng)、片尾動(dòng)畫。天氣預(yù)報(bào)節(jié)目重點(diǎn)是預(yù)報(bào)，簡(jiǎn)潔明了展現(xiàn)預(yù)報(bào)信息就可以了，設(shè)計(jì)午后天氣預(yù)報(bào)、未來(lái)三天預(yù)報(bào)兩個(gè)板塊。介紹實(shí)況天氣時(shí)常用到氣溫、降雨量、圖片等信息，故設(shè)計(jì)視頻窗口、氣溫柱、雨量筒、地圖動(dòng)畫。

（四）后期合成

大洋D3-crysta非線性編輯系統(tǒng)可以處理如.avi、.mp4等的視頻文件和.png、.bmp等的圖片文件，但是無(wú)法打開(kāi)AE動(dòng)畫.aep工程文件，因此我們將制作的動(dòng)畫保存為非編可識(shí)別的.png 的圖片串文件，屬性設(shè)置為大小為1080*1920，幀頻設(shè)置為每秒24幀，然后在非編中“素材管理”菜單中“采集圖片素材”，自定義名稱和所屬項(xiàng)，在格式設(shè)置中將編碼類型設(shè)定為大洋GIA，選取PNG序列的首幀文件，系統(tǒng)將自動(dòng)查尋其尾幀，并記錄下生成視頻素材的總長(zhǎng)，設(shè)置完畢后，可以直接點(diǎn)擊“開(kāi)始”進(jìn)行生成，生成的素材被直接添加到素材窗口中。這樣AE制作的動(dòng)畫就可以變成視頻素材文件被大洋非編系統(tǒng)調(diào)用了。已有的動(dòng)畫視頻素材可與其他視頻、圖文或音頻素材合成，使節(jié)目更加生動(dòng)有趣。

二、二維動(dòng)畫技術(shù)的應(yīng)用

二維動(dòng)畫短片創(chuàng)作是一項(xiàng)環(huán)節(jié)眾多、技術(shù)繁瑣的工作，分工極為細(xì)致。它是集合了繪畫、漫畫、電影、數(shù)字媒體、攝影、音樂(lè)、文學(xué)等眾多藝術(shù)門類于一身的藝術(shù)表現(xiàn)形式。二維動(dòng)畫以平面設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，用動(dòng)態(tài)變形效果呈現(xiàn)出要傳達(dá)的信息、文字、圖像，能夠?qū)?fù)雜枯燥的知識(shí)進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，給觀眾更加直觀、有趣、易懂的印象。在具體創(chuàng)作過(guò)程中，動(dòng)畫的創(chuàng)作過(guò)程和技術(shù)特點(diǎn)可能有所不同，但其基本規(guī)律是一致的。特別是在動(dòng)畫發(fā)展過(guò)程中積累下了完整的制作流程、豐富的創(chuàng)作經(jīng)驗(yàn)和必要的制作工具，形成了良好的技術(shù)制作系統(tǒng)。下面結(jié)合動(dòng)畫具體制作環(huán)節(jié)，將使用到的制作步驟進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

1.在SAI繪圖軟件中設(shè)計(jì)人物及天氣元素的原型。操作如下：SAI新建文檔然后用筆刷選擇筆刷大小和深度，在顏色版面選擇顏色，連接手繪板進(jìn)行繪圖。利用油漆桶進(jìn)行填色，Ctrl+S另存文件為jpg格式。

2.在Photoshop圖像處理軟件中將角色原型以鋼筆工具描邊填充變?yōu)橛袌D層的矢量圖，方便動(dòng)畫的制作。操作如下：photoshop新建文檔，導(dǎo)入sai中的原稿，在原稿上新建圖層，利用鋼筆工具將原稿繪制成矢量圖，將身體、頭部、物件分圖層繪制并Ctrl+S保存為psd格式。天氣也是分層利用鋼筆工具做。

3.將分圖層的角色導(dǎo)入至AE動(dòng)畫特效引擎中利用圖層來(lái)制作人物及天氣元素動(dòng)畫。操作如下：在AE中導(dǎo)入帶圖層的人物和天氣的PSD文件。將人物的文件拖入編輯面板，雙擊人物動(dòng)畫，會(huì)出現(xiàn)分圖層的素材，利用定位工具將移動(dòng)的點(diǎn)釘好，然后調(diào)節(jié)時(shí)間，調(diào)節(jié)關(guān)鍵幀。

將天氣的文件拖入編輯面板，利用位移的關(guān)鍵幀移動(dòng)素材，再點(diǎn)擊Particle工具，給天氣安裝上天氣特效，比如下雨、下雪等，再給文件添加遮罩，選擇顏色選擇透明度。

4.在AE中制作具象型的MG動(dòng)畫。具體操作如下：打開(kāi)AE軟件，在程序面板左上角File里的new project，創(chuàng)建項(xiàng)目，在project面板中找到create a new Compostion 創(chuàng)建新的視頻序列，在Compostion Setting 里編輯視頻序列的分辨率、幀率、序列時(shí)長(zhǎng)以及背景顏色。創(chuàng)建完成后軟件界面出現(xiàn)視頻面板。然后，雙擊project面板，進(jìn)入導(dǎo)入文件界面，將需要的文件導(dǎo)入到軟件工程文件中，導(dǎo)入完成后將素材拖入到視頻框中，就可以進(jìn)行動(dòng)畫創(chuàng)作。

以“刮風(fēng)”動(dòng)畫為例，操作如下：默認(rèn)設(shè)置下在軟件的左上方點(diǎn)擊鋼筆工具，然后在視頻界面上繪制出自己需要的風(fēng)的素材，在stroke屬性下將線條粗細(xì)數(shù)值設(shè)置好，將fill屬性調(diào)成none數(shù)值。調(diào)整完畢，畫面中會(huì)出現(xiàn)風(fēng)的線條，在軟件下面的comp界面里的shape layer，點(diǎn)擊箭頭，打開(kāi)屬性界面中的add點(diǎn)擊trim path，創(chuàng)建完成后進(jìn)入到trim paths 屬性下調(diào)節(jié)start 和end的關(guān)鍵幀位置，使畫面中的線條呈現(xiàn)出風(fēng)的效果，然后通過(guò)使用ctrl+d復(fù)制shape layer，然后將復(fù)制出來(lái)的多個(gè)圖層的素材進(jìn)行位置和角度地調(diào)整，直到畫面呈現(xiàn)出風(fēng)的效果，使用空格鍵可以播放預(yù)覽。

三、三維動(dòng)畫技術(shù)的應(yīng)用

三維動(dòng)畫，即指立體的動(dòng)畫。本項(xiàng)目將VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維動(dòng)漫制作相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)三維建模制作系統(tǒng)、動(dòng)漫技術(shù)、VR 設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,進(jìn)而為三維動(dòng)漫的發(fā)展提供了交互的虛擬環(huán)境大大地提髙了系統(tǒng)的可操作性,優(yōu)化了參與感。三維動(dòng)畫技術(shù)的應(yīng)用，可以模擬復(fù)雜的自然現(xiàn)象，如塵土飛揚(yáng)、衣物飄動(dòng)、水流等，給觀眾一種身臨其境的感受。相對(duì)于傳統(tǒng)實(shí)拍的創(chuàng)作理念，三維動(dòng)畫不受限于天氣季節(jié)因素,極大地提高了動(dòng)畫的逼真度和準(zhǔn)確性,減少了時(shí)間和資金的投入，極大地提高了工作的效率。

用計(jì)算機(jī)制作三維動(dòng)畫基本上分為建模、賦材質(zhì)和貼圖、骨骼蒙皮、三維故事版（Layout)、動(dòng)畫效果設(shè)置、架設(shè)燈光和攝影機(jī)、渲染等步驟。該項(xiàng)目運(yùn)用的主要技術(shù)更加針對(duì)氣象動(dòng)畫的科普性，其主要差別在于，省去渲染的后期處理，包括顏色處理和后期特效，轉(zhuǎn)而將重心放在環(huán)境構(gòu)建和物理參數(shù)的調(diào)整上，通俗地來(lái)講即是通過(guò)犧牲一點(diǎn)藝術(shù)風(fēng)格來(lái)增加環(huán)境、節(jié)氣特征的真實(shí)性。

三維動(dòng)畫技術(shù)流程為基底，擴(kuò)展為4個(gè)主要技術(shù)部分：概念圖創(chuàng)作、虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景構(gòu)建、物理環(huán)境調(diào)整和音樂(lè)、音效編輯與剪輯?！赌暇┪⑻鞖狻饭?jié)目運(yùn)用三維動(dòng)畫技術(shù)制作了24節(jié)氣系列動(dòng)畫，下面結(jié)合動(dòng)畫具體制作環(huán)節(jié)，將使用到的制作步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

（1）概念圖創(chuàng)作：由圖畫和文字構(gòu)成，這一技術(shù)重點(diǎn)在于將文字信息視覺(jué)化，同時(shí)奠定動(dòng)畫場(chǎng)景整體基調(diào)，體現(xiàn)創(chuàng)作者的設(shè)想及藝術(shù)風(fēng)格。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)如下：

a.網(wǎng)絡(luò)搜集二十四節(jié)氣文字資料，整理有節(jié)氣特征的關(guān)鍵詞。

（節(jié)氣資料）

b.繪制場(chǎng)景氣氛?qǐng)D。

（氣氛?qǐng)D）

c.依據(jù)文案資料繪制概念圖，并確定機(jī)位和畫面文字（不確定燈光）。

（2）虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景構(gòu)建：區(qū)別于三維動(dòng)畫場(chǎng)景構(gòu)建技術(shù)，后者僅僅是表達(dá)分鏡或概念圖中的環(huán)境氣氛和細(xì)節(jié)，而虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的構(gòu)建更注重于模擬和仿真，其真實(shí)性、精確性和無(wú)限的可操縱性也被廣泛應(yīng)用于科普領(lǐng)域。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)如下：

a.使用虛擬現(xiàn)實(shí)軟件繪制與概念圖匹配的地形。

b.豐富景觀多樣性，以中國(guó)為區(qū)域，取不同的環(huán)境地貌，一一與二十四節(jié)氣配對(duì)。

c.制作與環(huán)境地貌匹配的植被模型，并賦予地貌事件材質(zhì)。

d.搭建虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景并建立虛擬攝像機(jī)。

（場(chǎng)景對(duì)比）

e.確立虛擬攝像機(jī)機(jī)位，確定虛擬攝像機(jī)模擬的焦距、畫幅等參數(shù)，并構(gòu)建虛擬攝像機(jī)的行進(jìn)軌道；

（攝像機(jī)參數(shù)）

（3）物理環(huán)境調(diào)整：該技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景構(gòu)建技術(shù)同樣需要數(shù)據(jù)和文字信息為依托，講究真實(shí)性，有利于氣象動(dòng)畫的科普。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)如下：

a.并聯(lián)使用高級(jí)環(huán)境和物理天光進(jìn)行色彩調(diào)整；使用高級(jí)環(huán)境調(diào)整畫面的色彩影響，包括：天光參數(shù)、色調(diào)參數(shù)、霧氣參數(shù)以及攝像機(jī)濾鏡等等；創(chuàng)建物理天光模擬晝夜變化24小時(shí)變化。

b.構(gòu)建季度變化，通過(guò)調(diào)整氣象飽和度，空氣的稠密度來(lái)達(dá)到模擬效果。

c.模擬天氣現(xiàn)象如刮風(fēng)、下雨、積雪等來(lái)彌補(bǔ)季度差異對(duì)于表現(xiàn)二十四個(gè)節(jié)氣的局限性。

d.再次調(diào)整畫面色彩，彌補(bǔ)模擬環(huán)境帶來(lái)的畫面藝術(shù)感缺失。

（4）音樂(lè)、音效的編輯與剪輯：數(shù)字音頻技術(shù)，通過(guò)音頻編輯軟件，將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加工處理，包括：編輯、合成、混響、剪輯等等，使聲音效果可以更具代表性，更符合每一節(jié)氣特征，更有力地烘托主題氣氛。

a.使用音效素材庫(kù)搜索具有表現(xiàn)節(jié)氣的音效，諸如：雨聲、風(fēng)聲、雷聲、蟬鳴、貓頭鷹叫聲等。

b.使用音頻制作軟件構(gòu)建軌道，并合成數(shù)字音頻和音效，制作完成原創(chuàng)音樂(lè)。

c.剪輯音樂(lè)使其符合動(dòng)畫畫面的運(yùn)動(dòng)感。

四、動(dòng)漫設(shè)計(jì)制作案例分析

每日的天氣預(yù)報(bào)節(jié)目，制作人員根據(jù)編導(dǎo)給的文案，在上述設(shè)計(jì)的6大模塊，99個(gè)動(dòng)畫效果中選取所需動(dòng)畫進(jìn)行合成，用可視化的方式做“知識(shí)翻譯”，舉例說(shuō)明：

場(chǎng)景：“夏日炎炎，走在戶外熱得汗流浹背”。我們可以在背景模塊中選取“夏天”，在天氣動(dòng)畫模塊中選取“太陽(yáng)暴曬”，在人物動(dòng)畫模塊中選取“流汗”，將三條視頻素材拖動(dòng)到非編故事版中，合成效果如圖：

五、結(jié)束語(yǔ)

動(dòng)漫版天氣預(yù)報(bào)節(jié)目，打破傳統(tǒng)天氣預(yù)報(bào)形式同質(zhì)化的缺點(diǎn)，寓教于樂(lè)，豐富了氣象節(jié)目的表現(xiàn)手段，同時(shí)大大降低對(duì)專職主持人的依賴，縮短節(jié)目制作時(shí)間，使遇到突發(fā)性災(zāi)害性天氣時(shí)第一時(shí)間制作發(fā)布電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目成為可能?？傊?，動(dòng)漫版天氣預(yù)報(bào)節(jié)目進(jìn)一步豐富了氣象服務(wù)產(chǎn)品，增加了天氣預(yù)報(bào)節(jié)目的創(chuàng)新性和趣味性性，拉近了知識(shí)傳播者與受眾之間的距離，讓科學(xué)更好地服務(wù)大眾。