3DMAX水墨效果渲染技术在商业动画短片中的应用毕业设计论文Word下载.docx

3DMAX水墨效果渲染技术在商业动画短片中的应用毕业设计论文Word下载.docx

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它的基本原理与电影、电视一样，都是视觉原理。

动画是一门幻想艺术，更容易直观表现和抒发人们的感情，可以把现实不可能看到的转为现实，扩展了人类的想象力和创造力。

动画发展到现在，分了二维动画和三维动画两种，用flash等软件制作成的就是二维动画，而三维动画则主要是用MAYA或3DMAX制作成的。

2.1.3水墨动画

水墨动画作为动画影片的一种，是中国动画艺术家首创的一种动画创作技法，它运用了传统的中国水墨画的表现方式，将传统的中国水墨画的技法和风格引入到动画制作中，形成特有的水和墨的渲染效果，使活动人物的边缘线并不是简单的线条。

水墨动画突破了动画电影史上只有“单线平涂”一种形式的局面，是一项非凡的创举。

和其它的动画片不大一样，水墨动画是没有边线的，水墨在宣纸上自然渲染，如果把每个场景单独拿出来都是一幅优美的水墨画。

而且水墨动画角色的表情和动作潇洒自如，透露出一丝的灵气，壮丽豪放的泼墨山水背景浑然天成，笔调柔和而又充满诗情画意。

它营造出中国画深远的意境，创造了“梦幻仙境般”的审美体验。

水墨动画片的制作过程繁琐又耗时间，但随着科技的进步，越来越多的创作者开始用三维软件制作水墨动画片。

2.2三维水墨动画，传统水墨和传统水墨动画

2.2.1三维水墨动画与传统水墨的相同点

水墨画是中国绘画艺术的灵魂，水墨动画片也称得上是中国动画的一大创举。

它将中国传统水墨画题材、审美情趣和意境引入到动画的制作中，娴熟巧妙的笔墨营造出轻灵优雅的画面，它们之间有根深蒂固的传承关系。

1虚实相生的取境美

唐代刘禹锡说的“境生象外”，指出了意境所具有“象”（实）和“境”（虚）的两个层面。

虚和实，是中国绘画中重要的理论范畴，它包括隐现、藏露、浓淡、黑白的对立统一。

它显示山川万物的阴阳变化及创作主体的独特感受，虚实相生，意味无穷。

虚，指笔线不到的空白处；

实，指有笔墨有物象的实部。

水墨画往往简单勾绘甚至干脆省略背景，留下大片空白，以虚衬实，凸现主体，拓展画面意境，增强表现效果。

2深邃悠远的韵味美

“韵味”是指意境中所蕴含的那种咀嚼不尽的美的因素和效果，它包括情、理、意、韵、趣、味等多种因素。

2.2.2三维水墨动画与传统水墨的不同点

从表现力来说，计算机三维水墨动画在继承中国传统的水墨表现力上要弱些，这和创作者和创作手法不同有关，三维水墨动画创作更多的是懂得计算机软件操作的制作者，而相对缺乏对于传统水墨绘画技法与风格的了解，并且整个动画作品的完成也脱离了传统的创作方式。

而传统水墨动画它是基于艺术家的绘画艺术风格进行创作的，比如《小蝌蚪找妈妈》用的是齐白石的画意，《牧笛》取的是李可染的笔法，而《雁阵》掇的是贾又福的墨趣。

所以三维水墨动画目前只是追求表面的形似，很难达到一种形神兼备的艺术效果。

水墨动画在其水墨画的属性中引入电影语言的概念，使其成为时空的艺术。

因而它具有作为电影的审美元素，如景别、蒙太奇、长镜头、音响等。

这些审美元素被动画家们加以利用，创造出符合人们观影思维的动画作品。

分析传统的水墨动画镜头语言的表现通常是固定镜头或者是推拉的方式，简单而又朴实。

数字水墨动画由于其操作平台的改变，在创作过程中有了新的特点。

对于镜头的运用更为丰富，可以表现在画面中游走纵深的空间表现，更多的使用些长镜头的效果，这种淡雅虚幻的空间流动中来表达一种诗意，在这种镜头空间的表现力上，三维水墨动画画面要比传统水墨画略胜一筹。

从构图方面来说，构图是水墨动画的一大特点。

传统艺术的水墨画中对构图、色调、氛围等都是要求非常严格的，常出现大量的空白。

用三维实现水墨效果当然也是要考虑到传统绘画艺术的构图，画面里的每一个元素的摆放位置都应该是经过思考的。

三维技术严格的遵守西方的透视原则，而传统水墨画常用的是散点透视原则，因此应在这方面注意模型的空间设置，不是单纯的场景就能具有国画的意味，三维制作考虑到摄像机运动的变化，从而需满足整体运动水墨画的构图效果。

“动”是计算机三维水墨动画表现的一大特性，而“意”是传统水墨动画表现的内涵。

目前，运用三维技术手段创作的中国水墨动画有《夏》、《荷塘月色》、《气韵生动》等，这类三维水墨动画表现除了借鉴国画的意境外，更重要的表现了“动”的态势，《气韵生动》设计思路是表现一种写意国画的大气蓬勃，流动的线条，笔意苍劲有力，轻快的旋律，在画面留白之处，运用书法、诗词、印章等来补白，来体现出中国画独特的审美风格，加上晃动的摄像机的运动，产生了新的视觉艺术效果。

对于故事情节的设置。

水墨动画完全具有表现故事的能力，它的画面构成运用电影的时空观念，镜头画面设计等动画电影性的语言去演绎中国的水墨画，诠释一个耳目一新的水墨动画，水墨动画要发展，要前进，必须以电影的创作规律作为主导，以电影语言为陪衬，在进行画面构图时，运用色调、景深来呈现主体，并能拓展画面空间，增加画面信息量，使中国的水墨动画在世界动画界散发出让人惊叹的魅力。

2.2.3三维水墨动画与传统水墨动画的不同点

从制作流程来说，传统水墨动画制作过程繁琐又耗时间，但并不是人们所理解的动画作业都在宣纸上完成。

我们虽然在屏幕上看到活动的水墨渲染的效果，但是只有在静止的背景画面中才能找到真正的水墨笔触，只有背景画面才是如假包换的中国水墨画。

原画师和动画人员在影片的整个绘制过程中，始终都是用铅笔在动画纸上作业，一切工作如同画一般的动画片，原画师一样要设计主要动作，动画人员一样要精细地加好中间画，不能有半点差错；

如果真的要在宣纸上用水墨画出那么多连续动作，世上没有一位画家能把连续画面上的人物或者动物的水分控制得始终如一。

传统的水墨动画片的奥秘都集中在摄影部门。

画在动画纸上的每一张人物或者动物，到了着色部分都必须分层上色，即同样一头水牛，必须分出四、五种颜色，有大块面的浅灰、深灰或者只是牛角和眼睛边框线中的焦墨颜色，分别涂在好几张透明的赛璐璐片上。

每一张赛璐璐片都由动画摄影师分开重复拍摄，最后再重合在一起用摄影方法处理成水墨渲染的效果，也就是说，我们在屏幕上所看到的那头水牛最后还得靠动画摄影师「画」出来。

而三维水墨动画片，全都是靠电脑实现的，水墨动画的线，人物和其他具象，都是通过调整软件的贴图和材质来实现的，对于人物的行走和镜头的旋转，则是分别通过骨骼系统和摄像机的拉伸和旋转来实现的。

2.3三维水墨动画和好莱坞三维动画的比较

分析三维水墨动画与好莱坞的动画区别，从表现的题材来说，水墨动画叙事更多是表现山水写意虚幻的色彩，更具绘画性个人色彩，通过水墨的表现力将笔墨情趣与优美诗境融进了每一个画面里，笔墨是叙事意境的一种表现形式，无言中表现一切，含蓄而洒脱，意境深远，以叙事方式来揭示一个深刻的主题，包含了丰富的哲理和象征意义，使观赏者在欣赏的同时达到心灵上的共鸣。

而好莱坞三维动画，通常以卡通人物或者拟人化的角色为叙事中心，景物衬托人物，画面讲究空间层次，色彩单纯而绚烂。

水墨动画作品对于竹、笛、琴、鹰、鱼、水等意象也颇为偏爱。

大量地使用了古典水墨画中这些古老的意象，使得影片看起来充溢着古朴内敛的中国画境诗韵风格。

好莱坞的三维动画创作更具电影观念和语言。

3商业动画与艺术动画

3.1商业动画

商业动画也算商业片。

商业片是相对艺术片和纪实片而言的。

指的是以票房收益为最高目的、迎合大众口味和欣赏水准的影片。

商业片集合了多种商业元素，比如说当红明星、知名度高的导演、复杂的特效、大的投资、大规模的宣传、什么全国甚至全球同步上映等等。

3.2艺术动画

艺术动画是相对商业动画而言的，是对艺术的体现和艺术的探索，让人欣赏的作品。

3.3商业动画与艺术动画的转换

无论是商业动画还是艺术动画，都无外乎“动”和“画”两个方面的特点。

动，一般是指影片中所塑造的物体的活动和摄像机的运动；

画，一般是指动画片的制作风格和手段。

从“动”的方面来看，艺术动画与商业动画并没有太多的不同；

而“画”却是区分商业动画与艺术动画的主要分界点之一。

“画”可以体现艺术动画的一些主要特色，艺术动画里的“画”似乎可以更加自由地借用和移植绘画等造型艺术手段，使动画的表现力更具张力．富于艺术性和趣味性。

无论是商业动画还是艺术动画，它们是有许多的相同点：

不管是商业的或艺术的，都是动画片；

从制作的工艺上来看，商业动画片与艺术动画片的制作方法和基本原理是基本相同的；

从它们播放的媒介和观众群体看，也是基本一致。

另外，它们都是需要通过团队合作而产生。

商业动画与艺术动画却有一个本质的不同点，这就是商业动画是以制造商品，创造商业价值为其最主要的生产动机；

而艺术动画则以艺术表现和艺术探索，创造艺术成功为其主要的创作动机。

这是他们之间的最大的不同。

在实际的行业中，商业动画与艺术动画是动画家庭的两个大阵营，它们是平衡动画领域的两大支撑点，也是带领动画不断发展的两个最重要的环节。

它们相互交叉，相互分隔，相互弥补，又相互转化。

区分商业动画与艺术动画的目的并不是要把它们分出高低贵贱，而是证明各种动画片的存在都有它的价值与意义，只是看我们如何去理解和认识。

事实上，对于动画艺术家而言，也难于划分其为商业动画的工作者还是艺术动画的创作者，因为他们中的很多人也是在这两个领域中游动着的。

4水墨动画的发展与现状

4.1水墨动画的发展历程

4.1.1中国水墨动画的发展

水墨动画片可以称得上是中国动画的一大创举。

它将传统的中国水墨画引入到动画制作中，那种虚虚实实的意境和轻灵优雅的画面使动画片的艺术格调有了重大的突破。

二十世纪五六十年代，中国艺术家创作的。

以《大闹天宫》、《牧笛》、《小蝌蚪找妈妈》、《三个和尚》等为代表的优秀动画片闻名全球。

水墨动画片是中国艺术家创造的动画艺术新品种。

它以中国水墨画技法作为人物造型和环境空间造型的表现手段，运用动画拍摄的特殊处理技术把水墨画形象和构图逐一拍摄下来，通过连续放映形成浓淡虚实活动的水墨画影像的动画片。

六十年代，第一部水墨动画片《小蝌蚪找妈妈》出世了,其中的小动物造型取自齐白石笔下。

与一般的动画片不同，水墨动画没有轮廓线，水墨在宣纸上自然渲染，浑然天成，一个个场景就是一幅幅出色的水墨画。

《牧笛》中，角色的动作和表情优美灵动，泼墨山水的背景豪放壮丽，柔和的笔调充满诗意。

它体现了中国画“似与不似之间”的美学，意境深远。

由于要分层渲染着色，制作工艺非常复杂，一部短片所耗费大量时间和人力是惊人的。

当时的中国水墨动画在国际上博得了交口称赞，没有任何一个国家敢于同中国人的耐心竞争，日本动画界甚至称之为“奇迹”。

可是也正因为艺术价值同商业价值的脱离，也使得水墨动画面临着无以为继的尴尬。

之后，中国对水墨动画的研究也就中止了。

“文化大革命”结束以后，美影大力进行拨乱反正工作，使中断17年之久的水墨动画片恢复生产。

其中，不得不提的就是《鹿铃》和《山水情》，《鹿铃》是根据庐山“白鹿书院”中一个有趣的传说编写的，并赋予新的内容，女导演唐澄运用水墨画的艺术形式，使影片呈现出清秀、淡雅、抒情的特色。

《山水情》影片更以景抒情，情景交融，那云气缭绕的山，那烟雾朦朦的水，虚中有实，实中带虚，显示出中国艺术的深厚传统。

同时，与之紧密揉合的各种现代动画手法，把中国水墨动画这朵艺术奇葩推向新的境界。

进入千禧年后，国家又出现了几部优秀的短片水墨动画，值得一提的是中国大陆作品第一次入选计算机图像技术的世界盛会SIGGRAPH的《夏》，对于《夏》的入选，我们感到由衷的喜悦，毕竟这是中国CG制作公司有意识地向国际世界展示自己实力的开始。

从古人的写意山水画，到上海美术电影制片厂的《牧童》、《小蝌蚪找妈妈》，中国水墨艺术特有的洒脱轻逸的魅力可谓经久不息，而《夏》的不同之处就在于，它不是“画”出来的，而是“做”出来的，用MAYA来“搭建模型”和“渲染”出中国最传统的古老艺术。

4.1.2日本水墨动画的发展

说到水墨动画效果的游戏，喜欢玩游戏的游戏迷一定会想到《大神》的游戏风格和《街霸4》的开场动画了。

《大神》一作，亦是浓厚的水墨中国风，也创造了日式的水墨风格。

这样的画面风格主要是为了奠定游戏的基调，并且让玩家在游戏过程中放松下来欣赏美丽的风景。

《街霸4》的开场动画也运用中国水墨画效果勾勒出精彩打斗场面，视觉效果相当华丽。

以上介绍的2部水墨效果的动画和游戏，无论画面，音效还是镜头的运用都是一流的，为何外国人可以将中国的国画技术运用到如此成功，但中国却还是寸步难行呢，这是我们国人必须深思的问题。

4.1.3欧美水墨动画的发展

提起有中国韵味的外国动画片，我们都会不由得想起了好莱坞梦工厂08年的动画片力作《功夫熊猫》，他满载中国元素及中国文化。

在视觉上，《功夫熊猫》背景均以风格浓郁的中国水墨画风格呈现，画面清新自然，颇有几分写意特质。

其画面中的山水建筑，亦十分讲究。

无论是将中国元素及中国文化这样潜移默化地具体地应用于影片中，还是卡通人物形象的设计方面，都可见制作者在研究中国风情方面煞费苦心。

但为何中国早就打出了要将我国博大精深的传统文化展现给世界的大旗，最终却让美国人捷足先登，将其利用，并赚得了大把钞票？

《功夫熊猫》成功了，而我们，应该从中学会什么呢？

这也是我们值得深醒的地方。

4.2水墨动画的现状

水墨动画在借鉴传统艺术风格，传承中国传统文化精神方面取得了巨大成功。

但自1961年的第一部《小蝌蚪找妈妈》到1988年的封笔之作《山水情》，将近三十年的时间，既使作为动画短片存在的水墨动画，总共才不过四、五部影片的数目，作为一种成熟的动画样式，这样的产量是惊人的稀少。

究其原因主要还是在于其技术实现的复杂性。

回头看来，水墨动画的成功与当年动画制作者水滴不穿的功夫与毅力是分不开的。

但这样繁复的制作工序，确实制约了水墨动画的发展，以至于这么多年下来才有这么寥寥落落的几部作品。

由于进入市场经济后，水墨动画制作工艺的繁杂，需要耗费大量的人力、物力和财力，这与刚刚开始商业道路探索的中国动画来说格格不入，所以遭到了创作人员的抛弃。

另外随着开创水墨动画辉煌的优秀人才的逐渐离开，特别是后来者不愿付出努力去掌握和研究水墨动画制作技术，使得水墨动画创作一度停止。

其中主要的原因有以下几个的方面：

（一）水墨动画的制作工艺复杂，耗时长、成本高、人员投入惊人水墨动画由于需要分层渲染着色，制作工艺非常复杂，一部很短的片子需要耗费大量的时间和人力。

上海美术电影制片厂对水墨动画投入巨大，制作班底也是异常雄厚，这是一般人所难以想象和达到的。

参与者除了特伟、钱家骏等老一辈动画大师，就连国画名家李可染、程十发也参与了艺术指导。

正是因为这样不惜工本的艺术追求，水墨动画在国际受到同行交互称赞。

可是也正因为水墨动画的艺术价值和商业价值的脱离，使得水墨动画面临着无以为继的尴尬境地。

（二）受市场经济的冲击，美影厂等专业机构改制重组，大小动画公司纷纷抢滩中国动画市场，国外加工片成为主流这种情况不仅是水墨动画面临的局面，许多其它优秀种类的国产动画同样如此，像剪纸片、木偶片等。

传统动画制作工艺烦琐、产量低，如果是在没有规模经营的状态下，有限的产品数量不能形成固定的消费群体和市场人气，不能够大规模的开发和吸引社会资金的投入，也吸引不到更多优秀人才投身动画业。

几年生产一部，形成了一种恶性循环的局面。

这种情况在社会主义市场经济体制下，是同商业价值相违背的。

市场经济的把水墨动画推向市场，而这个市场并不是一朝一夕就建立起来的，上海美术电影制片厂等专业机构的改制重组，没有了靠山的水墨动画顿时手足无措。

同时，大小动画公司如雨后春笋般出现，纷纷抢滩中国动画市场，外来加工片也随着改革开放一起登陆中国市场，在追求效率和金钱的潮流下，高于国产动画价格十几倍的加工价，把国内大部分动画业骨干力量几乎全部吸引进去。

导致在上世纪90年代以后很少看到优秀的国产动画出现。

（三）专业人才缺乏，敬业精神有所不足，呈现后继无人现象。

拿水墨动画片《小蝌蚪找妈妈》为例，它是根据方惠珍、盛路德同名童话改编，艺术指导特伟，技术指导钱家骏，背景设计郑少如、放澎年，动画设计唐澄，邹强、戴铁郎、阿达、吕晋、严定宪、矫野松等，摄影段孝萱、游涌、王世荣。

很多动画名家都满怀的热情投入到动画片的制作当中。

但如今，在动画片制作当中，著名的艺术家和画家几乎是很少参与，而新生代的中国动画师又普遍缺乏水墨动画的创作经验和专业技能，对传统动画的制作技法更是一无所知。

这是导致中国传统水墨动画断代的原因之一。

这种情况在进入21世纪后有了很大的突破，特别是随着三维动画技术的普及与发展，解决了水墨动画制作工艺的繁杂。

5水墨动画的创作前景和价值

水墨动画在故事内容和取材方面，其强烈的东方色彩不太适合来表现欧美故事，可以用来表现一些含有中国特色元素的情节设定。

依托中国传统文化创作动画形式在当今完全还有潜力可以挖掘。

近几年国内电脑动画制作技术实力明显增强，电脑绘制背景技术已较为普及，三维和二维电脑动画发展迅猛。

具备较为完善的制作体系。

以完成的三维水墨动画短片如《夏》、《河塘月色》通过贴图材质，渲染方式，来模拟水墨风格，效果独特。

但目前三维水墨动画还处于初级发展阶段，属于小成本规模的制作，故事情节展现也没有传统的水墨绘画来的有深度，如何更好的将各种先进动画技术与中国的传统文化结合表现水墨动画这特色，达到上世纪七八十年代传统水墨的辉煌，还有很多的地方需要改进。

那么在新的环境下．如何提高自身的艺术创作？

首先，开发符合自身创作环境的动画软件。

任何硬件、软件技术的更新都是由于艺术家对于艺术创作的不断要求的提高而探索产生的，好莱坞的设计这一系列的制作环境更符合他们自身的创作内容。

所以本国的动漫艺术要有所创新与发展必须提高自己的软件开发的能力。

其次，水墨动域的特点在于传达一种意境，如何叙述故事，是艺术创作的关键。

水墨动画的表述通常缺乏语言，只通过单纯的音乐与画面的结合来传达故事的内涵，故事的情节设置是需要推敲斟酌。

三维制作环境为水墨动画制作提供了更为丰富创作手段，使动画叙述情节表现有更多的选择性。

再次，动漫制作的产业化。

水墨动画是动画创作的一个分支，它的创作方式必须产业化规模化，这样才能制作出更为精练的艺术作品。

早期的水墨动画创作在世界独树一帜的关键就是创作者投入大量的人力与精力。

只有将中国特有的传统艺术和现代动画手法相结合，才能做出具有独特中国民族个性的受欢迎的国产动画影片。

传统水墨动画曾经一度取得过无数荣誉，但因固守旧形式与题材的贫瘠，已经无法符合现代人的审美需求，而水墨动画在中国动画片的形式上没有参照。

水墨动画创作在当前不应该衰退，这种中国特有的艺术形式应该被继承与发扬。

水墨动画完全可以与现代三维技术相融合进行大胆的艺术创作，拓展与创新这种新的动画形式，使这种古老的艺术焕发新的生命力，让水墨动画得以独树于世界动画之林。

6水墨渲染技术的运用

6.1水墨插件的运用

6.1.1水墨插件的运用

说到水墨插件，不得不提的是RenderDancer，国人自行开发的插件。

RenderDancer系列是一款中国画风格的材质渲染器，其可以将任意模型渲染成水墨的效果，并且支持动画渲染，使中国传统的水墨艺术在3DsMAX平台上得以延续，传统水墨动画的瓶颈将不复存在，在中国CG艺术日益被世界接受的同时，中国传统艺术在国际舞台上的升级也是必然的，RenderDancer类似的渲染器的产生，也是必然的。

RenderDancer可以处理任何复杂的模型勾边，无论是外边还是交叉边缘，根据用户输入的参数，返回给用户恰到好处的效果。

RenderDancer经历了三个版本的更新已经非常完善，渲染速度的提升，支持多核，兼容VR等，无论是对于动画的渲染还是对于静帧的渲染都堪称完美。

其应用领域也比较广泛，有建筑类做古典别墅宣传片广告，游戏动画等。

对于传统中国水墨艺术的重要元素，“虾”利用模型渲染的效果如下：

图6-1虾的效果图

虾模型的线框图：

图6-2虾的模型图

RenderDancer在一定的意义上弥补了传动NPR渲染的不足，在使用中参数搭配非常重要。

下面我们看看RenderDancer的重要参数。

RenderDancer的重要参数详解：

图6-3参数1

PartIStrokeControl:

这组参数整体是控制水墨边和内部线条效果的。

Outl:

控制物体边缘效果的突出度，控制外边缘线条粗细和均匀分布。

Slopel:

控制物体内边和线条的突出度，控制内边缘线条的粗细。

Freeze:

线条像素的冻结值，控制零碎笔墨点是否需要或者需求的量。

Rupture:

控制判断线条笔画连续的参数（也就是一笔需要的长度）。

图6-4参数2

PartIIPenControl:

这组参数整体是控制水墨笔的参数效果。

PenScale:

控制笔画的水墨扩散度（笔画的中间过程）。

PenHead:

控制笔画在节点处的水墨扩散度（笔画的开始过程）。

PenPass:

某些面积比较小的笔画的过滤。

PenColor:

笔画颜色控制。

图6-5参数3

PartIIIPaperControl:

这组参数是控制纸张的视觉效果。

Wlayer:

控制纸张的吸水数值。

PaperNoise:

纸张的噪点（对于用户对不同纸张性质的需要）。

Ink:

单位像素吸收墨的参数。

PaperColor:

纸张的颜色。

图6-6参数4

PartIVLightControl:

注意使用光的效的时候如果要制定光的位置要在MAX中增加一个光源（例如Omni）如果不放置光源，就是用MAX的默认光源,本系统支持一个光源所以请不要在里面放太多的光源以免混淆,这个部分控制物体内部效果。

Lspec:

控制内部光效的覆盖范围（光照模型的计算公式）。

Limit:

剔除小范围的光照覆盖区域避免出现杂点。

Link:

控制光照范围内的明暗感光度（颜