动画艺术的“数字化”之旅-ag真人官方网

　　20世纪80、90年代，数字技术在动画领域中掀起了一场“数字化”风暴，先进的计算机技术不仅征服了文字数字化的难题，而且征服了复杂的声音和影像世界。过去相互之间泾渭分明的表现和记录人类文明的数字、语言、文字、声音、图形和影像等各种信息传播手段，在计算机的二进制语言的数字化处理下，可以自由的转换并变得浑然一体了。正是因为计算机图形图像技术等数字技术的出现，促发了数字动画（digital animation）的诞生，推动了动画的艺术形态从模拟走向数字，动画艺术的本质发生了根本性的变化。

　　数字媒介的实时性、开放性、存储性、传输性等特性，决定了数字动画是一种以“比特”为基因，以计算机为载体，以文字、图形、图像、音频、视频为构成要素的艺术形态。数字动画的创作过程被计算机以数据的形式真实地记录着，其数字存在方式可以随时被复制和修改。在数字动画所营造的震撼、离奇、夸张、逼真、美轮美奂的世界中，数字技术已完全融入到动画艺术的“诗意”之境，并促使动画艺术的形态从模拟走向数字，“数字性”成为信息时代下动画艺术的内核。在不断推陈出新、林林总总的数字技术中，对动画艺术形态演变起到决定性影响的，可以概括为以下三种技术形式：计算机图形图像技术、虚拟现实技术和网络交互技术。

　　第一站点 计算机图形图像技术

　　计算机图形技术是数字艺术赖以生存的基础。计算机图形图像技术是一种利用数学算法将二维或三维图形转化为计算机屏幕可显示的栅格形式的技术。它是计算机科学的一个重要分支，所研究的主要内容是如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。简而言之，计算机图形图像技术是伴随着计算机硬件和图形算法高速发展起来的一门高新技术，在计算机的虚拟空间内营造出一系列绚丽多彩的连续的真实画面，给人们提供了充分展示个人想象力和艺术才能的梦幻之境。

　　应用在数字动画中，计算机图形图像技术主要体现以下四个方面：一、几何：研究面的表现和处理方法；二、动画：研究运动的表现和操作方法；三、渲染：研究影像的模拟光线传递效果的演算方法；四、影像：研究影像画面的获取和处理等编辑方法。具体地说，计算机图形技术涉猎了图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等诸多方面。在《指环王》、《海底总动员》、《超人总动员》、《功夫熊猫》、《wall-e》等数字动画电影中，我们充分领略到了计算机图形图像技术的无穷魅力。而今，计算机图形技术被广泛应用在动画片、电影特技、游戏设计、影视片头、商业广告等一系列艺术设计领域中。

　　《指环王》创新性地运用了计算机图形处理技术，将人工智能技术、动作捕捉技术和强行透视技术等运用在数字动画的制作中。一、人工智能程序，利用该技术完成了片中超大规模战争场面的拍摄。这项技术可以在电脑上模拟出参加大战的上万名战士，并给予每个类型的战士一些程序化的规则，在电脑模拟出来的战斗中，两方将士便可以自由攻击，而且每一种族都有独一无二的战斗风格。二、动作捕捉技术，该技术是让影片中虚拟数字人物的动作更符合真人的表演，力求动作的合理和逼真。首先真人演员在身体各部位标上颜色标志物，再将关节部分贴上感应片，让他按剧情表演各种动作，用数字摄像机拍下全部动作，以数字信息输入电脑，汇集感应片传回的动作数据，加在计算机绘制出来的角色形象中，后者就能像真人演员一样“真实”地运用。例如虚拟角色咕噜（gollum）的创造，就是动作捕捉和关键画格等技术的综合运用。另外，强行透视技术增强了数字镜头的空间感和视觉冲击效果，为电影增色不少。

　　《海底总动员》中也运用几个关键的计算机图形处理技术，第一是“表情模拟技术”，使cg模型具有人类表情特征。皮克斯采用自己研发的表情模拟技术软件geppetto articulation来处理人物表情模拟，它使得虚拟角色具有了人类的表情特征，通过夸张刻画更具卡通色彩。第二是“自主运动的动画个体”，这是解决周期性运动模拟的一个技术，目的在于不需要重复定义动画的动作。第三是“运动捕捉技术”（motion capture），利用数字摄像机捕捉自然界鱼类的游泳动作，再应用到cg的三维模型中进行动作生成，这是目前应用最广泛的一种动画生成方法，这种方法和基于物理的运动模拟是目前数字动画技术的两个主流方向。第四是海水的“光影模拟技术”，这里皮克斯用了自主开发的render man用来加速光影的模糊和水底的半透明效果。

　　《超人总动员》在三维动画变形上取得了重大突破，一般来讲，二维动画中所呈现出来的夸张的弹性、挤压，动作演绎的灵活度是传统3d动画所无法比拟的，而本片中通过“动力学肌肉”的计算机图形技术把3d动画变形发展到了一个新的高度。传统图形学的三维肌肉制作是通过骨骼确定动作，然后动画师添加肌肉和皮肤，再控制运动参数，这就意味着影片中超人家族的动作控制参数的数量将是一个庞大的天文数字。而皮克斯的技术小组另辟蹊径，运用了“统计学模型”技术解决了这一难题，数字动画师通过参考肌肉的样本（reference muscles）建立和骨骼上的端点之间的映射关系，以及统计肌肉和骨骼的自由度和内在的动力学关系，以便使骨骼和肌肉的运动完全关联，进而给定骨骼一个姿势，计算机便可以从统计模型中自动赋予肌肉和皮肤的形状和变形。正如迪斯尼的发行负责人查克·韦恩所说“一部好的动画片最重要的是有一个好故事，然后就是用技术赋予其中的人物以生命力，皮克斯的工作人员们从来没有忘记过这两点，他们总是先给大家一个最好的故事，然后再用最不可思议的技术手段诠释故事”。

　　第二站点 虚拟现实技术

　　虚拟现实（virtual reality，简称vr）或称虚拟环境（virtual environment，简称ve）技术在游戏动画设计中被广泛运用。虚拟现实技术是二十世纪末发展起来的涉及众多学科的高新实用技术，是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感器技术的基础上发展起来的一门交叉技术。它利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种传感设备使用户沉浸到该环境中去。虚拟现实系统旨在突破系统和用户环境之间的界限，突破用传统方法表达事物的局限，使人们不仅可以将任何想象的环境虚拟实现，并且可以在其中以自然的行为与这种虚拟现实进行交流。虚拟现实又被称为幻境或灵境技术。

　　从本质上说，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段、最大限度地方便用户的操作，从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。虚拟现实的技术特征大致体现为以下四个方面：一、多重性：所谓多重性是指多重感知的体验，就是说除了一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实就是应该具有人所具有的感知功能。二、临场感，它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。三、交互性：交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。例如，用户可以用手去直接抓取环境中的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视场中的物体也随着手的移动而移动。四、自主性：是指虚拟环境中物体依据物理定律动作的程度。例如，当受到力的推动时，物体会向力的方向移动、或翻倒、或从桌面落到地面等。可以说，电脑游戏动画自产生之日起，一直朝着虚拟现实的方向发展，虚拟现实技术发展的最终目标已经成为数字游戏动画追求的崇高境界。从最初的文字mud游戏，到二维游戏、三维游戏，再到网络游戏，游戏动画在保持实时性和交互性的同时，逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加强。

　　随着动画艺术家的参与，虚拟现实动画作品被赋予了独特的艺术性和观念性，给人以哲学的思考和精神上的愉悦感和满足感，美学家把这种独特的愉悦称为“审美体验”。此时的虚拟现实不再是“不以人的主观意志为转移的客观存在”了，已经从“人”与“机”的初级交互，过渡为“艺术”与“技术”的交互，“感性美学”和“理性思维”的交互。

　　“网络空间哲学家”迈克尔·海姆在《从界面到网络空间——虚拟现实的形而上学》中指出：“虚拟实在的本质最终也许不在技术而在艺术，也许是最高层次的艺术。虚拟实在的最终承诺不是去控制或逃避或娱乐或通信，而是去改变、去赎救我们对实在的知性——最高艺术想去做的事以及虚拟实在这个标签所暗示的某种东西，一个已经贴上（尽管有许多反对意见）囊括了一个世纪的技术发明的标签。虚拟实在承诺的，不是性能改进的吸尘器或更吸引人的通信媒体或更加友善的计算机界面。”可见，迈克尔·海姆透过虚拟现实的技术表象，隐隐约约看到了数字动画艺术的本质。

　　第三站点 网络交互技术

　　网络交互技术、网络传输技术的完善为数字动画的发展提供了无限的可能。可以说，网络改变了数字动画的呈现形式和交互状态，改变了人们对数字动画的本质理解。每天早晨，当我们习惯性地打开电脑开始一天的网络生活时，面对着层出不穷的网页动画、网络游戏、网络涂鸦、交互视频等，数字动画在潜移默化中进入了我们的生活，并改变着我们的生活方式。传统动画中人们无法实现的互动方式在虚拟的网络世界中得以实现，使人们以前只能在想象中的虚幻之境，能够真实地呈现在眼前。同时，网络交互的特质，使艺术的主体发生转变，数字交互动画不再是艺术家个人情感宣泄的产物，而是每个参与者共同交互的结果。实时的、互动的、在现场、画中游的体验方式，给受众带来身临其境的艺术震撼。

　　就像古希腊唯物主义哲学家，爱非斯学派创始人赫拉克利特宣称的那样：“人不能两次踏进同一条河流”，网络交互技术的出现恰恰印证了这种朴素的唯物辩证法的观点“一切皆流，无物常住”。的确，交互式网络媒体的出现，使得动画的创作者与受众之间的相互关系从传统的“看”走向互动的体验，体验方式的巨大变化，标志着人类进入了真正的媒体数字化时代。

　　结点评述

　　20世纪80年代，艺术形式的变迁进入到数字艺术阶段，无论您接受与否，无论您是否欣赏，数字化已经在不知不觉中改变着我们的生活，改变着动画艺术的存在形式。数字化的计算机技术对动画艺术和文化的影响是全方位的，动画艺术的本质发生了变化，动画的形态从模拟走向数字。由于数字技术的介入，传统动画的艺术形式和艺术观念正逐步被解构和重组，数字媒体正在潜移默化地改变着人们的生活方式，促使人们的审美观念和体验方式发生嬗变。