摘要：三維動畫是信息技術(shù)發(fā)展帶來的產(chǎn)物，在三維動畫中，信息技術(shù)屬于重要的組成部分。在對動畫角色進行造型設(shè)計時，需要符合角色的性格。本文對三維動畫造型設(shè)計展開研究，并結(jié)合3D打印技術(shù)，提出3D打印在三維動畫造型設(shè)計中的應(yīng)用方法，希望給關(guān)注3D打印技術(shù)應(yīng)用的人員帶來幫助。

關(guān)鍵詞：3D打印 三維動畫 造型設(shè)計

隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印技術(shù)也在逐漸完善，3D打印以數(shù)字建模為基礎(chǔ)，并結(jié)合了激光燒結(jié)等技術(shù)，在實際應(yīng)用過程中與三維動畫十分契合，能夠有效滿足三維動畫在造型設(shè)計時的需求。因此，有必要對3D打印技術(shù)在三維動畫造型設(shè)計中的應(yīng)用展開分析。

一、3D打印技術(shù)的發(fā)展

3D打印這項技術(shù)最早出現(xiàn)在20世紀90年代，1986年由美國人Charles Hull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D印刷機。3D打印技術(shù)的發(fā)展速度非?？?，直至今日已經(jīng)形成了一套完整的3D打印體系。3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，還可以完成各種定制化服務(wù)，所以3D打印技術(shù)也成為一種趨勢，無論是生產(chǎn)定制、裝修改造、教育行業(yè)，3D打印技術(shù)都在其中扮演了非常重要的角色。

在動畫造型設(shè)計中，傳統(tǒng)的設(shè)計方式會將角色以及其他各種造型在平面中以手繪的方式表現(xiàn)出來，這種方式雖然能夠表現(xiàn)出設(shè)計師想要的各種造型特點，但是在細微造型方面卻沒有辦法完善。而在運用3D打印技術(shù)之后，設(shè)計師便可以將平面圖像變得更加立體，既有助于幫助設(shè)計師尋找新的靈感，又能幫助設(shè)計師發(fā)現(xiàn)動畫造型中存在的缺陷。因此，對于動畫造型設(shè)計而言，3D打印技術(shù)的發(fā)展大幅度地提升了動畫造型質(zhì)量。

二、角色造型在三維動畫中占有主體地位

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，以繪畫制作為主的傳統(tǒng)造型設(shè)計方式逐漸被新的電腦技術(shù)所取代，從20世紀60年代至今，動畫的發(fā)展發(fā)生了非常大的變化。無論是三維動畫，F(xiàn)lash動畫，還是合成動畫，都有著非常多的受眾群體。對于動畫而言，其角色造型非常重要，如果動畫在設(shè)計階段，其角色并沒有鮮明的造型特點，則在動畫上映之后即使有著非常好的劇情也很難取得成功。因為角色塑造就是動畫的靈魂，而造型便是觀眾是否愿意看下去的基礎(chǔ)。在一部動畫中，所有的場景、劇情都需要根據(jù)角色特點來構(gòu)思，而所有的努力，都是為了突出動畫中的主體，如果沒有角色，則動畫中的其他布置毫無意義。

在一部動畫作品中往往有著很多不同的造型，無論是角色造型，場景造型，還是道具造型都非常重要，而在這些不同的造型中，角色造型的塑造最為重要，因為角色造型在設(shè)計完成后，不同的形象、動作、語音能夠讓角色擁有無限的可能性，這些可能性就是動畫角色吸引力的源頭。在設(shè)計動畫造型時，設(shè)計師需要擁有極強的想象力以及表現(xiàn)力，只有通過設(shè)計師無窮無盡的奇思妙想，才能保證造型塑造后擁有足夠的內(nèi)涵，基于想象力創(chuàng)作出的動畫作品，才會具備更多的發(fā)展空間，從而讓動畫得到更多人的喜愛。

三、三維動畫中角色造型的特點

（一）三維動畫中的角色造型要有明顯的特征

在三維動畫中，角色造型的重要性毋庸置疑，作為整部動畫中的主體，角色的設(shè)計是三維動畫中的核心。在設(shè)計動畫時，角色與故事背景是相輔相成的，角色的性格特點以及造型特征都會為三維動畫帶來極大的關(guān)注度，若是動畫中的角色造型設(shè)計不過關(guān)，那么該動畫作品的價值也會大打折扣。

在三維動畫中，角色造型設(shè)計的風格有很多種，無論最終選擇哪一種角色風格，都是設(shè)計人員從大量角色造型中挑選出來的。在造型設(shè)計時，這些角色也都被設(shè)計師賦予了自身的靈感以及創(chuàng)造力。比如《冰雪奇緣》《玩具總動員》這類經(jīng)典動畫作品，其中的角色不僅擁有人物塑造，還通過設(shè)計師的想象力，將其他物品設(shè)計成了更加另類的角色形象。通常情況下，三維動畫的角色造型更多的是以漫畫的形式來展現(xiàn)，通過擬人、夸張等手段來讓各種不同角色展現(xiàn)出屬于自己的特征，從而為三維動畫帶來更好的藝術(shù)效果。

（二）三維動畫中角色造型要與其性格一致

一部制作精良的三維動畫，在制作時需要明確動畫想要表達的主旨，并以此作為動畫核心來構(gòu)建起角色造型。設(shè)計人員設(shè)計動畫角色造型時的靈感大多來自生活，在設(shè)計角色造型時既要保證人物形象符合大眾的審美，還要為角色添加一些興趣愛好、習慣用語等細節(jié)來提升動畫角色的內(nèi)涵，這樣設(shè)計出的動畫角色才能受到更深入的歡迎。在角色設(shè)計過程中，角色必須擁有自己的特點，這也是區(qū)別于其他角色最主要的特征，這些特點能夠讓動畫角色在觀眾的心中留下更深的印象。在一部三維動畫片中，角色數(shù)量往往有很多，但是主要角色數(shù)量卻很少，這些主要角色往往會貫穿于整部動畫，因此，在設(shè)計時一定要更加慎重。主要角色作為三維動畫中主線劇情的推動者，在設(shè)計過程中需要保證角色的造型特點與角色性格的一致性，如果角色的造型和性格的前后反差過大，那么就很容易影響到觀眾的觀感。所以，如果動畫中角色造型與性格特點一定要出現(xiàn)改變，那么這種改變就需要通過角色經(jīng)歷來進行平緩過渡，這種過渡方式更加容易被觀眾所接受。

四、3D打印技術(shù)在三維動畫角色造型設(shè)計中的優(yōu)勢

3D打印技術(shù)發(fā)展至今，其技術(shù)框架已經(jīng)成型，3D打印技術(shù)在三維動畫領(lǐng)域中的運用也受到了很多人的關(guān)注。在實際運用中，3D打印技術(shù)主要有以下幾點優(yōu)勢。

第一，通過3D打印技術(shù)來完成三維動畫的角色造型設(shè)計，對于角色造型設(shè)計的速度有著極大程度的提升。3D打印技術(shù)在運用過程中不需要采用傳統(tǒng)的設(shè)計流程，可以有效縮短角色造型的開發(fā)周期，而且通過建模，能夠?qū)⒔巧煨娃D(zhuǎn)換成為實體，從而讓設(shè)計人員更為直觀地感受到角色的種種特征。

第二，通過3D打印技術(shù)進行動畫角色造型設(shè)計，還能夠有效降低角色造型的設(shè)計成本。這種設(shè)計方式在實際操作過程中并沒有復(fù)雜的生產(chǎn)流程以及造價昂貴的生產(chǎn)線，因此能夠?qū)⑷S動畫的角色造型成本節(jié)省下來投入到其他地方，以此來提升三維動畫的整體質(zhì)量。

第三，通過3D打印技術(shù)能夠完成定制化的角色造型設(shè)計，因為角色設(shè)計時并不需要采用造價昂貴的模具，所以在設(shè)計過程中可以盡情地發(fā)揮設(shè)計者的想象力，將心中最為適合的角色造型通過定制的形式表現(xiàn)出來。

第四，3D打印技術(shù)能夠?qū)θS動畫中的角色造型進行自由設(shè)計，無論是多么復(fù)雜的造型都可以通過3D打印技術(shù)來完成，而且對角色造型的實物形象還能夠通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，這樣能夠收集到其他人對于角色造型的看法，從而進一步完善角色造型。

五、3D打印技術(shù)在動畫造型設(shè)計中的應(yīng)用

（一）動畫造型設(shè)計形式的轉(zhuǎn)換

通常情況下，在三維動畫的造型設(shè)計過程里，動畫造型的實物模型與數(shù)字模型會相互轉(zhuǎn)換，而且在轉(zhuǎn)換過程中并沒有固定的轉(zhuǎn)換順序。在3D打印技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，可以優(yōu)先對動畫造型的3D實物模型進行打印，并將打印出的實物模型作為參考，以此作為角色的基礎(chǔ)造型，通過后期對模型的適當修改，來保證角色造型符合最初的設(shè)計理念。在后續(xù)的修改期間，還可以通過3D掃描技術(shù)來掃描最終的角色造型，并且將最終的角色造型通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)字傳輸，將該造型發(fā)送至制作流程中，保證三維動畫造型的制作效率。

（二）數(shù)字向?qū)嵨锬Ｐ偷霓D(zhuǎn)化

在三維動畫造型的設(shè)計過程中，3D打印技術(shù)的運用是將數(shù)字模型作為設(shè)計核心，通過轉(zhuǎn)化實物模型來塑造最為適合的動畫造型，在轉(zhuǎn)化實物模型時，還可以通過塑料以及光敏材料這一類材料，采用逐層打印來完成動畫造型的構(gòu)建。在運用3D打印技術(shù)時，動畫實物模型的制作流程不同于傳統(tǒng)的制作流程，可極大地節(jié)約模型制造時的使用材料。在數(shù)字模型向?qū)嵨锬Ｐ娃D(zhuǎn)化的過程中，3D打印技術(shù)所采用的工藝大致有兩種：其中一種是熔融沉積工藝，這種工藝在應(yīng)用過程中通常會將ABS塑料、尼龍繩等一系列熱塑性材料連續(xù)加入金屬電熱噴頭中，并在加熱的過程中將材料從噴頭中擠出，材料在擠出之后便會受冷迅速凝固，從而完成數(shù)字模型向?qū)嵨锬Ｐ偷霓D(zhuǎn)化。而另外一種是光固化工藝，這種工藝的原理與噴墨打印機的作業(yè)原理十分接近，在工作過程中需要在模型托盤上加入液態(tài)涂料，并通過紫外線照射來加速液態(tài)涂料的凝固，在整個作業(yè)過程中，模型托盤與噴頭處于相對運用的狀態(tài)，通過光固化工藝打印出的實體模型其精確度非常高，但是其需要投入的材料成本也更高。

（三）實物向數(shù)字模型的轉(zhuǎn)化

3D打印技術(shù)在使用過程中能夠?qū)?shù)字模型轉(zhuǎn)化為實物模型，反之同樣有效。對于現(xiàn)存的實物模型可以通過數(shù)字化的形式存儲到計算機中的指定位置，在向數(shù)字模型轉(zhuǎn)化時所采用的掃描方式大致有兩種：第一種為非接觸式主動掃描，這種方式可以通過常見的掃描儀來完成，在掃描過程中通常會采用三角測量來進行輔助掃描。三角測量法大多會選擇3D激光掃描儀，通過掃描設(shè)備將光源發(fā)射到實物模型上，并通過攝像機來完成檢測。實際操作時，激光光源、光點以及攝像機會呈三角形，三角形的涵蓋位置便是模型檢測位置。第二種掃描方式為非接觸式被動掃描，在使用過程中能夠記錄下實物模型多角度的反射光圖，并通過計算機完成像素匹配，從而拼接出所需要的數(shù)字模型。

六、結(jié)語

3D打印技術(shù)在三維動畫造型設(shè)計中有著極高的實用價值，不僅能夠節(jié)約動畫造型的設(shè)計成本，還能顯著提升動畫造型的設(shè)計速度。相信隨著3D打印技術(shù)的不斷完善，其在三維動畫制作中的適用性會越來越高。

參考文獻：

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[2]洪達未.淺析3D打印在三維動畫造型設(shè)計中的應(yīng)用[J].計算機產(chǎn)品與流通，2018（11）：91+94.

（作者簡介：孫雨溪，男，碩士研究生，湖北工業(yè)大學工程技術(shù)學院，助教，研究方向：動畫）

（責任編輯 劉冬楊）