摘 要：三維角色動畫的力學仿真與真實世界的物體力學運動規(guī)律有著密不可分的關(guān)系。動畫藝術(shù)是物體力學的畫面表現(xiàn)形式，由于動畫的制作技術(shù)特點，三維動畫自有優(yōu)點和不足。伴隨著動畫技術(shù)的不斷更新，一部分動畫片已采用真人動作捕捉動畫技術(shù)與三維動畫技術(shù)結(jié)合運用的方式，憑借各自獨有的長處和優(yōu)勢來豐富動畫的畫面。本文具體論述了真實世界的運動規(guī)律與三維角色動作仿真的特點，以及動作捕捉技術(shù)與三維動畫的結(jié)合運用。

關(guān)鍵詞：角色動作；運動規(guī)律；動作捕捉

三維角色動畫是計算機動畫技術(shù)中最具挑戰(zhàn)性的課題之一，涉及的建模、運動控制和繪制三個過程均較為復(fù)雜。其中，運動控制技術(shù)由于人體或動物的運動涉及大量的自由度，非常復(fù)雜，尤為困難。人體或動物的任何動作都是許多因素的協(xié)同作用所致，不是看起來那么簡單。

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

很多人認為動畫動作設(shè)計是可以隨心所欲、信手拈來的。它的變化甚至是不可捉摸的。某種意義上來看，可以這樣說。但在這個自由的創(chuàng)作空間中，動畫動作設(shè)計其實具有很強的邏輯性、規(guī)律性，影片中的角色動作必須符合其正確的邏輯關(guān)系和運動規(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、認同、接受的因果關(guān)系與動作規(guī)律。

動畫影片中的世界是人們虛擬出來的，是假定性的藝術(shù)。但一切因素都應(yīng)該具有邏輯性。動作應(yīng)該符合自然的力學運動規(guī)律，否則就不會被觀眾理解、接受和認同。

角色性格、情緒、特征、劇情和場景是決定動作的因，動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，包括其興趣愛好等。情緒是指角色在動作表演時所具有的心情。特征指角色形象的基本特征。劇情是指影片的故事內(nèi)容。場景是指鏡頭中場地景物的設(shè)置。

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

2 角色動作運動規(guī)律的力學仿真

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

2.1 夸張和變形的應(yīng)用

夸張與變形動作在角色動畫創(chuàng)作中占有重要的比例，動作表演夸張與變形更注重趣味性、幽默感。同時，為突出創(chuàng)作作品的某些特征或某些個性元素，應(yīng)進行局部的變形和夸張，但夸張變形并不是漫無目的地隨意擴大縮小，拉長或壓扁，而應(yīng)根據(jù)角色在情節(jié)中的個性要求來進行處理。動畫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)夸張變形的視覺張力，動畫藝術(shù)吸收了戲曲、舞蹈等藝術(shù)形式中的夸張元素，并加以融會貫通。因此，夸張變形的方法是多種多樣的，如在造型設(shè)計、動作設(shè)計及角色表演等方面都運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)備動作，就是動畫角色在朝某一設(shè)定動作方向運動之前所呈現(xiàn)的一個反方向的動作。在自然界中，角色動作的這種力學是存在的。在動畫片中，預(yù)備動作可以使角色的動感顯得更清晰、更突出、更富有卡通韻味。在歐美的卡通片中，這個概念比較明顯，而日本卡通片大都以寫實為主，相對就沒那么明顯了。

2.3 壓縮與伸展的運用

當物體受到外力作用時，必然產(chǎn)生形體上的壓縮和伸展。動畫中運用壓扁和拉長的手法，夸大這種形體改變的程度，以加強動作上的張力和彈性，從而表達受力對象的質(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 跟隨動作與重疊動作的運用

在職業(yè)動畫師的討論中，我們習慣于把無生命的被動運動物體產(chǎn)生的延遲運動效果稱為“跟隨動作”，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。這些動作是動畫師對真實世界物體運動的模擬、歸納、總結(jié)和應(yīng)用。重疊動作更多的是指身體各部位的運動不會同時開始，也不會同時結(jié)束。在制作中，某些部位的空間幅度和開始、結(jié)束時間，會因為重量不同、力量產(chǎn)生的原因不同、質(zhì)感不同或者為了達到某種特殊效果，而出現(xiàn)不同的狀態(tài)。這些不同有的顯而易見，有的看不出來但是能感覺到，但是他們的存在，可以讓觀眾感覺到肢體是由骨骼和肌肉所組成的血肉之軀，而不是機器。重疊動作會為角色添加一些靈性，讓觀眾感覺到真實自然。

3 動作捕捉的力學仿真

隨著技術(shù)的更新，動作捕捉廣泛應(yīng)用于三維動畫角色。3D光學動作捕捉系統(tǒng)可進行最精確的運動捕捉、自由度測量、微動測量、三維平臺運動測量。通過運動捕捉設(shè)備對演員的表演技術(shù)動作進行捕捉，得到數(shù)據(jù)文件，應(yīng)用三維軟件進行演員人體動作分析，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行實時運動技術(shù)表演，為演員和導(dǎo)演提供直觀、形象的動作虛擬仿真，從而改進和提高影片表演技術(shù)動作。

總之，三維動作僅僅是動畫的一種表現(xiàn)手法，其運動的力學規(guī)律，都是仿真于真實世界。只要能夠定位好動畫自身的主題，保持自身的特色，發(fā)揚自身的優(yōu)勢，找到合適的結(jié)合點，利用好先進的動畫技術(shù)、合理的力學仿真規(guī)律，就一定能在三維動作表演市場上大展拳腳。

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作者簡介：肖鋒（1981—），男，湖南人，湖北美術(shù)學院碩士，湖南工藝美術(shù)職業(yè)學院講師，研究方向：動漫設(shè)計。