一、計算機圖形技術(shù)概述
計算機圖形學作為計算機科學與技術(shù)學科的一個獨立分支已經(jīng)歷了近50年的發(fā)展歷程。目前，計算機圖形學已是一門成熟的技術(shù)，成為當代幾乎所有科學和工程技術(shù)領(lǐng)域用來加強信息理解和傳遞的技術(shù)和工具。經(jīng)歷了近40年的發(fā)展歷程，計算機圖形學在圖形基礎(chǔ)算法、圖形軟件與圖形硬件等方面都取得了長足的進步。隨著計算機圖形學理論、方法的不斷完善，軟件、硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，它的應(yīng)用領(lǐng)域也必將越來越廣。1962年，美國麻省理工學院林肯實驗室的Ivan.E.Sutherland首次使用了“Computer Graphics”這一術(shù)語，證明交互式計算機圖形學是一個可行且有用的研究領(lǐng)域，從而確定了計算機圖形學作為一個嶄新的科學分支的地位，奠定了計算機圖形學的基礎(chǔ)。
二、計算機圖形技術(shù)發(fā)展加快動畫制作的無紙化趨勢
動畫這種藝術(shù)形式自從產(chǎn)生以來，其發(fā)展便一直與人們不斷提高的欣賞需求和科學技術(shù)的發(fā)展緊密相連。從單純的形象動作演變到有完整的故事情節(jié)，從早期的無聲字幕提示到有對白有配樂；從只有黑白兩色到彩色圖像，從二維平面到三維立體空間，從傳統(tǒng)的視聽方式到全息的4D感官享受。傳統(tǒng)的動畫制作形式由于其自身存在的相對局限性，已經(jīng)越來越難以適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展速度與市場的漸漸擴張的需求?！盁o紙化”制作已經(jīng)成為動畫發(fā)展的必然趨勢。
動畫“無紙化”是指整個動畫制作流程全部采用計算機圖形技術(shù)實現(xiàn)的制作方式，包括前期的美術(shù)設(shè)定、分鏡頭繪制，中期的原畫、動畫制作；后期的特效添加等等全部在計算機上進行操作?！盁o紙化”動畫得以實施的工作形式為：“數(shù)位板(壓感筆)+計算機+CG相應(yīng)軟件，具有低成本、小風險、易修改、畫面品質(zhì)精良、輸出便捷、易上手等優(yōu)點，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于動畫產(chǎn)業(yè)鏈條的相關(guān)行業(yè)，如影視、娛樂、游戲、展示，建筑、網(wǎng)絡(luò)等。
1.計算機圖形技術(shù)發(fā)展對于二維動畫發(fā)展的影響。由于動畫制作有別于真實的表演拍攝，熒幕前相對于觀眾的一秒，對于動畫制作人員卻意味著一個多人團隊細分到24幀畫面的辛勤勞動，動畫片的預(yù)算是需要精確到每一秒的，劇本中的每一句臺詞，人物附加的一個道具，甚至人物設(shè)定中衣服多出來的一條紋樣，都會成為增加預(yù)算增加工作量的因素。由于這樣的局限性，早期的動畫形象多趨向極簡的造型，藝術(shù)風格也稍顯單調(diào)。隨著動畫產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，觀眾的觀賞趣味也被漸漸提高，之前傳統(tǒng)的藝術(shù)形式與制作方法也越發(fā)難以適應(yīng)市場要求。傳統(tǒng)二維動畫的人物動作與場景都是繪制在透明的“賽璐璐”片上的，繪制的時候需要動畫師下筆準確，其修改起來是較不方便的，隨后進行疊加拍攝，再將拍攝的底片進行沖印，最后將沖印好的拷貝剪輯成片。整個過程需要多人長期的磨合協(xié)作，一旦其中某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題將會對整個制作過程產(chǎn)生連帶性的影響。
隨著計算機圖形技術(shù)的快速發(fā)展，計算機造型技術(shù)與真實感圖形繪制技術(shù)漸漸被應(yīng)用到二維動畫的制作流程當中，目前業(yè)內(nèi)最專業(yè)的數(shù)位板和壓感筆供應(yīng)商當屬總部設(shè)在日本的wacom公司，其產(chǎn)品自研發(fā)以來，一直致力于追求更真實更精準的真實繪畫感，按照不同專業(yè)程度的人群提供不同檔次價位的產(chǎn)品。其中最為專業(yè)的繪圖板“影拓”系列面向資深的CG業(yè)內(nèi)人員，其壓感已經(jīng)做到2048級，精密靈敏，手感幾乎可以與傳統(tǒng)紙上繪畫相媲美。具備相應(yīng)美術(shù)功底的人員經(jīng)過軟件學習配合以數(shù)位板可以創(chuàng)作出幾乎任何美術(shù)風格的作品。
由于借助了計算機進行圖像處理，原來需要人工重復(fù)繪制的工作可以由計算機運算自動生成，在矢量二維動畫軟件中，人物、景物、道具都可以以“元件”的方式存在，動畫師只需要將不同圖形做成元件，并分類保存在虛擬的“元件庫”中，今后所有涉及到該圖形的內(nèi)容就可以直接從庫中調(diào)用，大大節(jié)省了時間和預(yù)算。
2.計算機圖形技術(shù)發(fā)展對于三維動畫發(fā)展的影響。計算機動畫CG技術(shù)（Computer Graphics）的應(yīng)用早已不僅僅局限在“動畫片”這個相對狹義的范圍內(nèi)，而是滲透到更加廣泛的影視特效、交互展示、教學培訓等諸多方向，涉及到的行業(yè)也包括：電影電視、網(wǎng)絡(luò)、音像制品、印刷、玩具、服裝、電子產(chǎn)品、教育、醫(yī)療、軍事等等。
1995年11月，皮克斯公司與迪斯尼公司聯(lián)合制作的《玩具總動員》在北美上映，這部完全由計算機制作的動畫影片成為了動畫史上又一座里程碑式的作品。這是一部耗時4年花費過億的大投資商業(yè)動畫長片，其中每一幀畫面制作時間都耗時4至13人工小時不等，整個團隊工作系統(tǒng)由87臺雙CPU和30臺4CPU的Sparc工作站組成，還有一臺Sparc1000服務(wù)器。在《玩具總動員》上映（1995）之前，迪斯尼一直是美國動畫電影的唯一制作商。而《玩具總動員》的成功推出，無疑改寫了娛樂產(chǎn)業(yè)的歷史，好萊塢從此誕生了完整的動畫產(chǎn)業(yè)。觀眾們在81分鐘的時間內(nèi)體驗到前所未有的真實感與視覺沖擊特效，而這一切，竟然全部是由計算機制作的虛擬圖像。這種身臨其境的真實感是傳統(tǒng)二維動畫所無法給予的，從該部影片獲得成功之后，以皮克斯公司為領(lǐng)軍的動畫產(chǎn)業(yè)開始進入到一個前所未有的繁榮時期。
動作捕捉技術(shù)（Motion capture）是由動作捕捉系統(tǒng)識別表演者行動位置，隨即經(jīng)過計算機處理后輸出可以在虛擬動畫中應(yīng)用的數(shù)據(jù)。當數(shù)據(jù)被計算機識別后，動畫師就在計算機生成的場景中調(diào)試動作控制鏡頭，動作捕捉技術(shù)的應(yīng)用，提高了制作效率，降低了制作成本，增強動作的真實感。隨著技術(shù)的進一步成熟，動作捕捉技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。2010年上映的《阿凡達》和2011年上映的《丁丁歷險記》這兩部大獲成功的商業(yè)動畫長篇，代表著動作捕捉技術(shù)與最頂尖的CG數(shù)碼藝術(shù)的完美融合?！栋⒎策_》給觀眾制造出一個近乎完美的虛擬世界，但卻又是如此的真實。按照拍攝比例，時長160分鐘的《阿凡達》每幀畫面平均耗費4萬個人工小時，60%內(nèi)容靠CG(Computer Graphic)合成，40%靠演員演繹。
云計算（cloud computing），是近年來新興的一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設(shè)備。云計算的核心思想，是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池向用戶按需服務(wù)。這項技術(shù)的開發(fā)，實現(xiàn)了資源的合理配置，減少了不必要的重復(fù)投資。一些制作團隊的硬件配置無法承擔某些超大運算，通過云計算的方式可以節(jié)約成本，對于項目的預(yù)算也能有效控制。
3.計算機圖形技術(shù)發(fā)展對于獨立動畫發(fā)展的影響
由于傳統(tǒng)商業(yè)動畫制作所需的成本較高，需要相當可觀的人力、財力。任何投入到制作中的成本總是希望最終會得到收益的，這就像是一道無形的高門檻，讓許多實力并不雄厚但卻非常有創(chuàng)新意識的相對較小的制作團隊、獨立動畫人或在校學生對動畫產(chǎn)業(yè)望塵莫及，很難形成百花齊放，百家爭鳴的健康發(fā)展的形勢。隨著計算機圖形技術(shù)的不斷發(fā)展，不斷完善的動畫制作軟件和更為便捷，更為多樣化的新型傳播媒體無疑為這些獨立的動畫制作人提供了強大的支持。
三、計算機圖形技術(shù)在動畫傳播媒介方面帶來的革新
隨著計算機圖形技術(shù)的不斷發(fā)展，人們接觸信息資訊的方式由傳統(tǒng)的電視、報紙、出版物、廣播、手機通訊等有局限性的傳媒方式向更加自由的網(wǎng)絡(luò)傳媒方式發(fā)展。傳統(tǒng)意義上的傳播媒介具有相對的時間與空間的限制性，隨著家庭計算機和網(wǎng)絡(luò)的普及，利用網(wǎng)絡(luò)作為傳媒方式的靈活性和機動性是其它媒介所無法達到的，它打破時間空間限制，受眾可在任何有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地域在第一時間得到其所需資訊。網(wǎng)絡(luò)傳媒是未來傳媒的主發(fā)展平臺。網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展正在逐漸改變傳統(tǒng)動畫品牌的推廣方式。有趣的作品通過網(wǎng)站媒介很快傳播擴散，給經(jīng)濟實力一般但具有創(chuàng)新開發(fā)能力的企業(yè)提供了很多機會。雖然依靠網(wǎng)絡(luò)傳播也會產(chǎn)生諸多如版權(quán)糾紛的問題，但總體看來，終究是利大于弊的。以騰訊動漫網(wǎng)站為例，其中包括熱門動畫在線觀看、動畫表情下載、原創(chuàng)漫畫展示、動畫名家博客等詳盡的分區(qū)，借助網(wǎng)站宣傳的不僅有國內(nèi)外的大型動畫企業(yè)，也有動畫工作室，甚至是獨立動畫創(chuàng)作人，他們將作品或最新資訊從網(wǎng)站公開發(fā)布，接受網(wǎng)友的欣賞與評論，通過博客轉(zhuǎn)載與微博轉(zhuǎn)發(fā)的形式迅速以網(wǎng)狀的形式傳播出去。
網(wǎng)絡(luò)傳媒是一種更為精確的傳播模式，在強大的搜索引擎和信息分類篩選的協(xié)助下，定位相應(yīng)的受眾人群并非一件難事。借助網(wǎng)絡(luò)推廣動畫產(chǎn)品是高效的，有的放矢的，而對于潛在客戶方面來說，在網(wǎng)絡(luò)上篩選信息也較傳統(tǒng)的獲取信息方式來的更為快捷更靈活更豐富。隨著計算機圖形技術(shù)的不斷開發(fā)，手機也從曾經(jīng)功能單一的通訊工具演變成集語音通信和多媒體通信相結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)，利用3G手機網(wǎng)絡(luò)傳播動畫也逐漸成為動畫傳播媒介中重要一部分。手機動漫指借助動畫技術(shù)、為漫畫添加動態(tài)效果和聲音配樂，以手機Meticulous為播放、運營載體，同時采用FLASH技術(shù)制作，通過移動互聯(lián)網(wǎng)提供下載、播放、轉(zhuǎn)發(fā)等功能的一種服務(wù)，其最大的特點就是便攜性，可以隨時隨地觀看。
四、計算圖形形技術(shù)對于動畫營銷的推動
動畫產(chǎn)業(yè)的贏利模式需要依靠動畫產(chǎn)品的附加價值，即需要依靠開發(fā)動畫衍生產(chǎn)品如玩具、服裝、文具、食品等產(chǎn)品的銷售來獲得贏利。開發(fā)衍生產(chǎn)品的思路要從策劃方案就開始同步進行，事先不考慮如何形成產(chǎn)業(yè)鏈，不考慮如何擴大動畫片的影響，最終必定不會在商業(yè)上獲得成功。構(gòu)建一條完整的動漫產(chǎn)業(yè)鏈條，應(yīng)該在以品牌為依托，以原創(chuàng)為動力，以市場為導向的基礎(chǔ)上，重點加強衍生產(chǎn)品開發(fā)和動漫產(chǎn)品銷售的渠道建設(shè)，逐漸形成一條從電視節(jié)目制作―衍生產(chǎn)品開發(fā)―營銷渠道建設(shè)的完整動漫產(chǎn)業(yè)運作模式。
隨著家庭計算機與網(wǎng)絡(luò)的普及，電子產(chǎn)品軟硬件的不斷升級，網(wǎng)絡(luò)和新一代移動通信系統(tǒng)已經(jīng)與人們的生活工作息息相關(guān)，市場對于不同形式的動畫產(chǎn)品的需求量也日益增大，早已不僅僅局限于動畫片本身。比如動漫游戲、地產(chǎn)類多媒體、建筑動畫漫游、教學模擬、博物館虛擬展廳、娛樂互動、4D電影、大型場館激光動畫表演等，針對不同受眾的不同需求，為其量身定制動畫產(chǎn)品。在開發(fā)實體衍生產(chǎn)品方面，計算機圖形技術(shù)的廣泛應(yīng)用也大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量與工作效率。三維動畫技術(shù)的不斷發(fā)展，打破了二維動畫的局限，讓衍生產(chǎn)品從平面到立體變得越來越多樣化。設(shè)計人員與模型師會共同完成人物、道具的立體模型，包括詳盡的轉(zhuǎn)面細節(jié)，然而這樣的立體模型不但是動畫片中的角色，更是開發(fā)衍生產(chǎn)品的模板。以2010年皮克斯公司的《玩具總動員3》為例，其衍生相關(guān)產(chǎn)品包括玩具、家具、滑板、計算器等。據(jù)Panjiva貿(mào)易公司的統(tǒng)計，在2010年內(nèi)的40部重磅大片中，《玩具3》的衍生產(chǎn)品銷量高居第一。
我國上世紀60年代，被譽為中國動畫黃金時代涌現(xiàn)出的許多動畫片，在畫面效果與藝術(shù)造詣上獲得了世界的肯定，成為世界公認的中國動畫學派。那些深入人心的動漫形象身上都蘊含著巨大的商業(yè)價值，但是在作品成功公映之后，相關(guān)衍生產(chǎn)品的開發(fā)似乎戛然而止。與美國、日本等動畫產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達的國家相比，我們在衍生產(chǎn)品開發(fā)上做的遠遠不夠。
五、計算機圖形技術(shù)的發(fā)展對民族動畫的推動和發(fā)展
2012年1月11日，上影集團用3D技術(shù)全新包裝《大鬧天宮》3D版本即將橫空出世，旨在“激活經(jīng)典”，成為新時代華語動畫電影的一根“定海神針”。在不改變原作的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)三維立體效果，畫面高寬比也由4:3轉(zhuǎn)為16:9，這意味著大量的場景需要進行添加繪制，其工作難度可想而知。這絕不僅僅是對于經(jīng)典的重復(fù)翻拍，而是最先進的計算機圖形技術(shù)與傳統(tǒng)經(jīng)典完美結(jié)合后帶來的全新演繹，這是大膽的創(chuàng)新，有魄力的改革。
將我國傳統(tǒng)藝術(shù)形式與CG技術(shù)相結(jié)合，是近年來動畫行業(yè)內(nèi)的熱點研究課題。隨著數(shù)碼繪畫產(chǎn)品性能的提升，各種二維、三維CG軟件的的更新和動畫創(chuàng)作人員的不斷探索，傳統(tǒng)水墨畫、民間剪紙、民間皮影、民間雕刻等古老的藝術(shù)又被賦予了新的生命力。以CG水墨動畫為例，利用三維動畫軟件創(chuàng)作出來的水墨動畫較傳統(tǒng)水墨動畫來說，更富有靈動的空間感，并且有效節(jié)約了制作成本，為水墨動畫這一特殊的藝術(shù)品牌拓寬市場擴大生產(chǎn)提供強大的推動力。
綜上所述，動畫產(chǎn)業(yè)從產(chǎn)生到發(fā)展再到基本成形，每個階段都與當時科學技術(shù)的發(fā)展緊密相連，自從計算機圖形技術(shù)發(fā)展壯大且被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)以來，動畫產(chǎn)業(yè)也進入到一個高速多元的發(fā)展階段。計算機圖形技術(shù)的每一次革新取得的成就必定會對動畫產(chǎn)業(yè)造成突破性的影響。動畫產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者，一方面要時時關(guān)注計算機圖形技術(shù)發(fā)展的趨勢，一方面也要不斷學習所處行業(yè)的專業(yè)技能，將二者完美的融合在一起，從而更好的推進動畫產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。
