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在骨架提取方面,已经有很多自动生成骨架的方法。①②③Baran等的Pinocchio系统创造性地提出了骨架嵌入的方法。在自动角色动画方面,骨架嵌入比骨架提取要好的原因是对于复杂骨架的角色,骨架提取可能会产生不同的拓扑结构,这就让使用者很难将原来有的骨架运动数据运用到其中来。虽然可以通过附属肢体模板来鉴别复杂的附属肢体,但是由于拓扑结构的复杂性,自动生成时也会产生各种不同的误差。骨架嵌入相对于骨架提取的另一个优势就是它能够在骨架中定义角色所需要的很多的结构信息,这是在提取的纯几何骨架图中难以得到的。
几乎所有的网格变形技术,无论是基于表面的还是基于体积的,都可以用来作为基于骨架运动动画中的对表面进行蒙皮。④⑤不幸的是,到目前为止,这些方法都不能实现实时的动画。Baran等的线性混合蒙皮(LBS)具有简单高效并且能够利用GPU进行运算,并可以根据骨架进行子空间变形等优点。虽然在质量上的不能够达到很好的效果,但是它仍然成为在实践应用中最常用的方法。所以我们的系统采用该方法。⑥
二、原型系统设计设计过程
对于输入的三维角色模型,我们首先嵌入骨架,然后通过定义骨骼运动对表面网格上每个顶点的变化的影响权值,将表面皮肤依附在骨骼上。对于不同的角色,我们建立不同的罚函数去惩罚那些我们不期望的骨架嵌入方式。基于样本用支持向量机的方法求得最大边缘解,然后对不同罚函数赋予不同的权值。用人工智能中A*启发式的方法在指数级的搜索空间里加速寻找最优的骨架嵌入方式。在蒙皮阶段用热扩散方程的方法去计算骨架运动时每一块骨骼对表面网格上顶点的影响权值。据骨架的变化情况,插值计算出骨架的“蒙皮”模型的各个顶点的位置变化。对于某个特定骨骼,“蒙皮”模型的顶点变换矩阵=初始姿势的变换矩阵的逆×姿势变换后的矩阵。另外还要考虑到一个顶点可能受多个骨骼运动的共同影响。
1.骨架嵌入
由于骨架嵌入需要将骨架重新定义大小和定位使得它能够正确的嵌入到模型当中,所以它能公式化为一个优化的过程:计算关节点的位置和朝向使它能够更好的适合于给定的模型。但是这个优化是一个三维空间的问题,所以连续优化的方法是不可行的。因此可以建立一个用顶点表示潜在关节点,用边表示独立的骨骼的图来简化优化问题。建立这样一个图是具有一定挑战的,因为我们可以用未知数量的顶点和边来表示相同模型的关节和骨架。我们在近似模型垂直等分的平面上建立中轴面,并且建立圆心在中轴面上的圆的一个特定的集合,将这些图的圆心连接起来形成一个图。然后使用自定义的离散的罚函数来最优化的骨架嵌入这个图。为了帮助优化,在给定的骨架中可以包括一些关节点的额外的信息。比如说对称的部位应该以相同的名称命名,又比如如果一个关节被命名为脚,那么就表示它应该事在模型中位置最低的一个关节。由于定义的罚函数是独立于具体的模型的,所以并没有减弱它的通用性。
2.简化骨架
前面的步骤建立了几何图G=(V,E)来表示骨架,我们需要将它嵌入到我们给定的骨架当中。给定骨架原先是以有s个节点的树的形式给出(在一般人形的骨架上会取s=18),但是如果这s个节点没有经过简化,嵌入的优化过程是很难处理的。因此我们需要一个简单的骨架,所以在嵌入骨架之前,需要将骨架简化。所有的自由度为2的关节都将被除去(比如说膝关节),关节两端的骨骼块被连在一起。简化后的骨架将会只有r个连接点。那么骨架嵌入以后缺少某些必要关节的骨架怎么让角色动起来呢?我们根据未简化骨架上关节在整条边上的比例,重新计算出该关节在简化骨架上的位置,然后插入到骨架中。在我们的系统中,简化的骨架中r=7。简化后的结果就是我们可以将简化的骨架嵌入到系统中以最小化罚函数惩罚的对象。否则这样的工作是很难实现的。
3.离散的嵌入骨架和优化
一般不可能计算离散的嵌入方式时使罚函数最小,因为嵌入的数量是指数级的。但是可以用类似分支定界的方法在问题的解空间树T上搜索问题解。我们使用这样一种方法:首先根据部分嵌入的下界估计保存优先级队列。然后在每一步,取出在队列中最好的部分嵌入,将它展开,与下一个关节进行计算,然后将结果保存在队列中。所以,第一个被完整展开的嵌入就是最好的嵌入。为了加速算法并且尽可能少的占用内存,如果部分嵌入有一个很高的下界,那么它将被立即拒绝并不在嵌入到队列中。虽然这种算法在最坏的情况下依然是指数级的,但是在我们测试实际情况它都是很快的。
在骨架嵌入前将骨架进行了简化,省略了很多的关节,比如说膝关节,但简单骨架嵌入以后,要让角色真正的动起来,还是需要重新插入这些关节。在这里可以通过按比列分割骨架图中路径最短的边来得到。我们希望嵌入后的骨架能够很好的满足角色的形态比列,但是,有时候骨架并不能很好的适应我们的角色。同时,一些小的被忽略的骨骼块并没有被赋予正确的朝向。骨架优化的过程就是为了解决这些问题的提出的。
4.蒙皮
我们的角色和嵌入的骨架在将皮肤依附到骨架上之前是没有任何关联的。骨架并不能够驱动角色运动。因此我们需要指定骨架运动与角色表面网格变化之间的联系。虽然在这里我们可以用很多的网格编辑技术来进行网格变形,但是我们选择标准的LBS方法:假设表示网格顶点j的坐标,表示第i块骨骼的变形矩阵,表示第i块骨骼对第j个网格顶点的变形权值。LBS把j变形后的位置表示为。我们的目标就是找到每一块骨骼变化对所有顶点的影响权值。我们所期望权值有以下几个特性:首先它应该与网格的大小无关,其次权值的变化应该平滑,最后关节间两块骨骼的移动宽度必须与关节到表面网格的距离成一定的比例。即使有一个方案能够得到权值使得骨骼能够满足这些特性,但是它们很可能失败因为他们忽略了角色的的几何学特性。作为代替,我们用热平衡原理来寻找权值。假设我们把角色的体积认为是一个不占容积的热导体,然后我们强迫骨骼i的温度为1,而其他骨骼的温度为0。当热平衡以后,我们就可以把表面上每个顶点的温度值作为该骨骼对它影响的权值。
三、实验结果
盼盼动画系统设计时主要依照三个标准:①广泛性。适应于尽可能多的模型。对一些结构比较特殊,或者会产生歧义的模型能够尽可能的正确嵌入骨架。②质量。关键在于蒙皮的技术,让表面皮肤能根据骨架运动驱动正确的位和形变,以期与视频游戏中的模型相媲美。③性能。运行在大多数的家用计算机上。在盼盼动画系统里对采用的模型进行了一些简单的限制:模型必须是全封闭的,并且是以最自然的姿势站立,这样能大幅度的提高骨架嵌入的准确性。当然模型需要是一个有四肢能被嵌入人体骨架的。
图3为盼盼三维角色动画系统的一张截图画面。系统主要包括模型选取、BVH运动数据选取、运行、视图操作、工具条等功能。该系统的运行环境为英特尔酷睿双核CPU,主频为1.73Mhz,内存为1GB。因为盼盼动画系统是单线程的,所以双核的CPU几乎没有什么影响。测试发现,计算的主要消耗花费在分离过程中距离场的计算上。
4、展望
虽然盼盼动画系统在人体动画领域取得了一定的进展,但是它依然存在着不足,限制着它的应用范围。在技术方面,建立骨架图的时候可以用椭圆来建立初始骨架图。在应用方面,首先它的蒙皮质量在某些地方还可以改进,可以通过在骨架上自动蒙皮的技术来提高质量;其次,它的骨架中的关节与一般人体的关节有出入,不能由一般人体骨架运动的数据来驱动,这样就不能很好地利用网络上大量的表现复杂运动的运动数据。另外,盼盼动画系统依然不能够表现手部动画、脸部动画这些需要细节的动作。如果能在后期中加入这些方面的应用,一定能够得到更为广泛的应用,并且大大减少人体动画开发的整个周期。
注释
①LiuP,WuF,MaW,LiangR,OuhyoungM,“Automaticanimationskeletonusingrepulsiveforcefield”,Proc.ofPacificGraphics’2003,pp.309-413.
②TeichmannM,TellerS.“Assistedarticulationofclosedpolygonalmodels.”Proc.ofComputerAnimationandSimulation’98,pp.87-102.
③KatzS,TalA,“Hierarchicalmeshdecompositionusingfuzzyclusteringandcuts”,ACMTransactionsonGraphics,2003,22(3):954-961.
④WadeL.Automatedgenerationofcontrolskeletonsforuseinanimation.PhDthesis,TheOhioStateUniversity,2000.
⑤BaranI,Popovi?J,“Automaticriggingandanimationof3Dcharacters”,ACMTransactionsonGraphics,2007,26(3):72.
⑥KryP,JamesD,PaiD,“EigenSkin:Realtimelargedeformationcharacterskinninginhardware”,Proc.ofSymposiumonComputerAnimation(SCA)’2003,pp.153-160.
【关键词】三维动画;创新型人才;大学教育;动画市场
三维动画教学研究的意义重大,第一,突破传统三维动画教育模式,健全和规范三维动画课程教学的内容,调整人才培养方案结构,适合动画市场人才需求。第二,创新教学方式及提高教学质量,提高学生创新创作思维。第三,提高学生三维技能培养,把三维动画项目引进课堂,让学生提前接触三维动画公司项目运作。第四,拓宽学生就业面,提高学生自主团队创业意识及艺术修养,同三维动画市场所需人才接轨。第五,有助于提高动画质量,避免以数量占据质量为主导。第六,有用于中国动漫产业发展的学术研究参考。在国外,以亚洲国家韩国为例,各个高校在90年代末就开始实行动画教育,在2000年达到更广的推广,并且三维动画教育越来越受到关注,并且由国家出资支持一批优秀教师出国深造以提高国内三维动画教育水平。至今,韩国境内的大部分高校都设有三维动画专业,并且形成产业与教学相结合的方式,让学生不仅仅在课堂上学习,还结合外部实际的动画项目,让学生在实践中掌握更为实用的动画制作技巧,同时为学校的学科建设提供了资金来源和提高学科硬件建设提供基础。本论文主要通过国内外三维动画高校教育及三维动画市场方面进行分析,探索三维课程及人才培养方面的创新。
一、国内外三维动画教育现状分析
(一)美国
20世纪80年代,美国开始探索运用计算机技术制作动画。经过一段时间的实验性的探索,1995年,由迪士尼发行的三维动画《玩具总动员》上映并获得巨大的反响,则意味着三维动画正式进入寻常人的生活。由此可见,软件技术发展对于三维动画发展的影响非常大。美国到现在为止都为世界顶级三维动画强国的称号,第一所三维动画专业创建于1974年,当时主要是理工技术为基础的软件实力和动画相结合的方式发展起来。1987年成立了真正意义上的三维动画专业。这与他相对发达的软件技术平台的关系密不可分,除此之外,还有它创新自由的美术教育。在很多制作公司都设有专门的动画培养基地,例如迪士尼公司就设有自己的美术学校,这位学员提供了丰富的锻炼机会,同时耳濡目染,直接影响着学员的创作能力和技巧。并且很多大学的三维动画专业,甚至整个动画专业都积极和外界制作公司合作,形成学员与社会接轨,已工作人员返回学校再教育的双向合作模式。这种交流不仅活跃了教学内容,而且还为三维动画事业输送高质量人才的同时不断地提高着已有的创作水平。在教学内容上,美国的三维动画教育做到最大化专业细分,在某种意义上提高了教学质量,学生通过专项的专业学习,提高了每个学生的专业素质,也同时因为学生的专业性提高,影响着企业公司制作方面更加专业,制作水平更加完善。
(二)日韩
日本的动画开始于第二次世界大战以后。随后,因为日本打开门户吸收了大量的西方文化,动画事业发展迅猛。日本的动画教育发展与1975年,随后设立了专门的动画大学,代表大学有东京设计师学院,日本电子专门学校等。日本的动画教育起步早,发展快之外,他的教育也有一定的独特性。在日本的电子专门学校,日本工学院专门学校,东方学院专门学校电脑动画得打大力支持的专门大学。根据时代的要求,日本的大学对于三维动画学生的培养不仅仅受限于专业知识的教育,学生在学习期间也接受到电脑技术,二维多媒体动画,绘画,电影等知识的教育。韩国的电脑动画始于1994年朴先水(音译)导演的九尾狐。随后比较著名的三维动画有《波露露和他的朋友们》等一系列深受观众喜爱,并且形成产业链的三维动画。韩国的大学里大多都设立了专门的三维动画专业。很多大学生都是热爱三维动画而选择这个专业,毕业设计风格化明显。相比于美国三维动画最初始于公司开设的学院,日本的三维动画也是基于二维动画基础上而开设的,而韩国在三维动画教育方面相对独立较早有着很强的竞争力。韩国三维动画教育方面主要尊重学生自我的学习目标的基础上,设立专业的学习目标,带领学生更好更快速地进入到专业学习中。这样是教育或者学习过程,教师和学生,教育内容等构成要素间相互紧密的依存,发挥教育的最大作用。教学内容上侧重于学生的技术培养的同时注重艺术涵养的培养,通过多样的教学内容,让学生自主选择自己的专业方向的同时,老师作为辅佐,培养出了大批的艺术与技术兼备的学生。
(三)国内三维动画教育水平分析
早期的高校艺术教育培养高等人才的理论架构中偏重对学生理论基础和艺术修养的培养,其次是技能的培训,结果高校学生毕业之后面临相当大的困难:社会上的生产企业需要聘用的是立即能产生经济效益的工人,对于被聘用者的继续学习和深入培养往往缺乏信心和足够的物质、人力支持,在对人才的二次开发上,不愿意投入过多的成本。这一矛盾的出现,促使社会上一批以社会办学形式出现的培训机构如雨后春笋般不断成长并壮大起来,但也只在某种程度上弥补了高校教育和社会生产实际需求间对于技术工种的空白,对于动画艺术的发展并没有多少贡献,模式单一、缺乏想象力的教育模式显然已不能满足时代的需要。高校还在教育的硬件条件上不断进行建设,从最早的配备拷贝台、线拍系统,到建设专门的动画软件工作室、建设定格动画拍摄间,再到录音棚、后期、三维制作以及最近几年对于三维动作捕捉系统、三维扫描系统等大型工作场所的投入,为三维动画技术教育奠定了一定的物质基础。[1]随着科技的发展,一般质量和缺少创意、缺少艺术感的三维动画已不能满足观众对于高质量、富逼真感和有视觉震撼力的动画作品的强烈需要。因此中国政府继续加大动漫产业的投入力度,国家“十二五”规划中依然把动画产业列为重点扶持产业。
二、国内三维动画市场需求分析
国内三维动画发展起步较晚,但是近年来随着社会需求扩大,政府支持力度不断扩大,市场也逐渐成熟起来,电影,电视及动漫游戏方面设计队伍不断壮大。例如动画片《秦时明月》,运用了三维动画技术,画面效果表现优秀,故事内容设计完善等,受到不少观众的喜爱,也表现了国内三维动画创作的高水平。2016年出品的动画电影《大鱼海棠》利用三维技术和传统二维结合的技法,设计制作,同样得到了社会的广泛好评。虽然我国比国外的三维动画产业起步晚10年左右,但是在各种应用领域发展迅猛。2015年,我国网络游戏市场规模达到337亿元,动画产业规模扩大,因此动画人才需求量不断扩大。加上VR虚拟现实技术的推广,更多三维动画市场被打开,但是依然存在优秀人才缺失的现象,曾经市场上某企业给出月薪3万的薪酬,但是还是没有招到理想的人才。理想的三维动画人才必须兼备技术与审美能力,并且对于现在就业越来越困难的经济现状,鼓励年轻人利用技术创业,因此掌握一些经营管理能力对团队建设及创业都有很大帮助。但是我国的教育一直在“全面”及“创新”方面有所缺失。对于市场上三维动画人才需求的分析,大部分企业需要有创新和团队意识,可以独立思考及制作的人才,这就需要在教育过程中按照社会需求改变和创新教育方式及内容,从而使学生更快适应市场需求,并且为我国三维动画应用的各个领域创造价值。
三、结语
国内三维动画起步比较晚,但发展比较迅速。唯一不足的就是质量很难跟上。全国各大高校在近十多年都相继开设三维动画专业,由于教学硬件、师资力量及人才培养定位很难跟上。造成培养出的学生与动画市场所需的人才脱轨,我认为创新三维动画教育可以从以下几点出发:首先,应该通过联合国外优秀高校进行实地考察调研、国内三维动画市场调研及结合学校实际情况对三维动画课程进行教学改革,融合国外动画教育方式,可以通过引进国外优秀三维动画专业毕业人才或选送年轻的教师送到国外进行培训。这样可以吸取和借鉴国外优秀教学方式代入三维动画教学过程去,和国内动画教学实际情况相结合。其次,分析三维动画行业及专业教学现状,以实际教学和实际项目相结合,探求解决方法与途径。寻找三维动画教学中规范、系统、专业的知识结构体系;通过对三维动画课程教学改革,以促进学生对三维动画的重新认识,结合实际项目激发学生的求知欲,加强专业学习,以达到行业市场专业要求,为三维动画行业市场规范化、系统化、专业化做出有力支撑,同时也扩大学生就业方向和创业途径。同时我们要进一步的加大和动画公司合作。把项目细分到专业中去,让学生更好地把握理论和实践的相结合。动画项目从社会需求和学校实践出发,以安师大新闻与传播学院在校学生为例,将实际教学案例与实践项目相结合,梳理新的三维动画设计教学内容、教学方式、教学效果表现及如何将动画公司项目引入课堂。使学生能获得规范、系统、专业的知识结构体系,积累经验不断创新。这对相关高校三维动画课程体系建设发展提供一个借鉴。
参考文献:
[关键词]动画模块化教育模式Maya教学课改
常州工学院艺术设计学院开办动画专业已6年有余,由于Maya使用灵活、功能强大且行业中应用广泛,故我院动画专业学生在软件技能课上选择了Maya,而笔者本人也一直在从事Maya的课程教学任务,回顾教学历程,虽然碰到很多问题,但也取得了一定的经验,特别是本人依据MES模式设计的Maya软件技能目标细分培养思路取得了一定成效,今天提出来与广大同行共议。
1、模块化教育模式在动画专业人才培养中的考量
模块化教育模式以“CBE”和“MES”两种流派比较具有代表性。CBE(Competency Based Education,能力本位教育),主要以加拿大、美国等为代表。它是以知行能力为依据确定模块,以从事某种职业应当具备的认知能力和活动能力为主线,可称之为“能力模块”。该种模式非常类似于现在我国动画专业人才培养模式的统称,即在专业培养中以一个动画从业者的角度出发,强调一个从事动画行业的人所应具备的比较综合性的知识与技能。故CBE模式可以用来统筹动画专业人才培养教学体系,也基于此我们在专业课程设置上从素描、色彩、剧本、创意、分镜、动画运动规律、软件技能、动画流程管理直至短片创作无所不包,其根源也是强调作为一个专业动画从业人员所应具备的各种综合性知识和综合技能,只有学生毕业后进入到动画公司并从事相应的岗位工作后,在这一特定工位上继续提高,一般来讲具有通识知识的学生在后续的专业发展上空间会更大,但其劣势也是明显的,即不能像以MES培训出来的学生更容易进入岗位角色。
MES(Modules of Employable Skills,模块式技能培训),是20世纪70年代初由国际劳工组织研究开发出来的以现场教学为主,以技能培训为核心的一种教学模式。它是以岗位任务为依据确定模块,以从事某种职业的实际岗位工作的完成程序为主线,可称之为“任务模块”。 MES是从职业具体岗位工作规范出发,侧重于职业岗位工作能力。该种模式类似于现在的影视动画培训公司的动画人才培养模式,即从三维动画制作流程的工位入手,以模型、材质、动画、渲染、特效、后期等为主要切入点,进行针对性的专门强化训练。
两种流派的共性是都强调实用性和能力化。其区别是CBE从职业普遍规律和需求出发,侧重于职业基础通用能力。而MES是从职业具体岗位工作规范出发,侧重于职业岗位工作能力。
2、基于MES模式下的Maya软件技能目标细分培养
由于Maya软件本身在架构上实行了模块划分,如Modeling(NURBS和 Polygon)、Animation、Dynamic、Rendering等,切换某一模块会引起相应的界面主题内容的变化,另外在行业内三维动画制作也主要按照模型、材质、动画、特效、渲染等几个主要流程来进行,并且在动画公司的实际工位设置上也主要是基于模型、材质、动画、动力学等方式来进行,故我们以模块式技能培训(MES)方式来设置Maya软件教学实训内容也是顺理成章的事情。在具体的设置中主要是将四个模块的内容分配到两个学期完成,在第一学期主要完成模型及材质,在第二学期主要完成动画及动力学,其中在两个学期中会分别穿插一些辅助插件模块的学习,如PanitEfects、Hair、nCloth等。
在具体的模块化培养中则依据实际三维动画公司中的相关制作工位对人员的要求细化培养目标,如以模型制作技能培养阶段为例,首先按照三维动画公司模型工位要求进行能力培养目标细分为道具、场景和角色三种类型的模型创建能力,如道具模型创建能力以赛车制作为典型代表,要求学生掌握工业产品模型的构建方法,如图1所示。
在场景模型制作中以室内、室外两种模型创建为代表,要求学生掌握如图2和3所示的两种模型的构建方法。
在角色模型创建中要求学生掌握卡通、机器、人物和怪物四种类型角色的模型构建方法,并力求造型准确,布线合理,课堂范例基本模型如图4、图5、图6和图7所示。
在其余的模块化培养中则继续参照动画公司的相应工位需求进行相应的能力细分培养以求目标细化和知识点细化。在材质贴图阶段则要求学生掌握如下知识点:Maya材质工具节点;常用CG材质调节方法:如玻璃、金属、塑料、木头、皮肤等;UV及复杂UV的展开方法;两足和四足角色贴图绘制;建筑贴图绘制;灯光类型及投影类型;软件渲染的设置;MentalRay渲染器的使用等。在动画阶段则要求学生掌握两足或四足骨骼的创建方法,控制器的设定方法,蒙皮与权重的绘制方法;典型的两足和四足的动画调节方法;其间还需掌握摄像机动画、变形动画、路径动画及材质动画的设定技巧与方法,同时还需要掌握一些绑定插件的使用方法,如AdvancedSkelton等。在动力学阶段则重点掌握刚体、粒子、柔体及流体的四种类型动力学动画的实现机制及原理,并要求学生重点掌握表达式控制粒子状态与形态的方法,其间穿插Hair、Fur和nCloth系统的使用及案例讲解。
限于篇幅我们将动力学模块粒子阶段学习内容呈现给读者,粒子学习阶段学生至少要完成射箭、奔跑的野兽、爆炸和扫射四个案例制作,以强化学生的表达式初步应用能力,依次如图8、9、10和11所示。
3、取得的教学成果、存在问题及课改的方向
基于MES模式下的Maya软件技能目标细分培养方法在几年的动画专业人才培养中实践下来取得了较好的成效。如优秀毕业设计获奖方面:周道信同学的三维毕业设计作品《蜡烛》获得2009年校优秀毕业设计二等奖;金媛媛同学的三维毕业设计短片《皮埃尔奇遇记》获2011年校优秀毕业设计二等奖,汪玲玲、薛科、庄静三位同学三维毕业设计短片《三心二意》获优秀毕业设计团队称号等。竞赛获奖方面:《最后的常青藤》获2009年常州市大学生动画作品竞赛一等奖;《虫虫精神》获2009常州常州市大学生动画作品竞赛三等奖,设计短片《皮埃尔奇遇记》获得2011年常州市大学生动画作品竞赛一等奖。在大学生社会实践创新方面主要两项:其中省级课题《2010上海世博会气象组织馆景观规划动画设计》(已结题)和校级课题《上海虹桥机场GPS系统功能演示动画制作》。而学生所从事的商业项目应用则不再详举。图12、图13和图14是省级课题《2010上海世博会气象组织馆景观规划动画设计》中的有关场馆生长、水汽喷射和彩虹显现的特效动画。
在Maya软件技能教学取得一定成绩的同时也遇到了很多问题,本人曾撰文进行过专门论述,请见论文《Maya课程教学问题探讨》,发表于《电影评介》2011年第13期(7月上)。另外本人认为配套于Maya软件技能类课程教学改革应着重于以下几个方面:
首先,学校应设置合理的专业方向,在尊重学生兴趣和能力的基础上让学生做出自己的选择。Maya系统庞杂,内容枯燥,并且随着学习的深入,学生感觉越来越像学计算机,故Maya的学习是要凭着兴趣、执着和实力的,其学习周期也是以年为计的,但是我们要承认不是所有人都需要学习Maya的,Maya也不适合所有人。学生对于动画创作方式和完成手段具有兴趣趋向和选择多样的权利,基于此,学校应首先在动画本科教育的专业方向上设置合理的选项:如二维动画、影视动画、三维动画、游戏设计等等。然后专业方向划分时该给学生一次选择的机会,这样在充分尊重学生选择的基础上会使Maya软件技能课程教学更顺利展开,对于自愿选择三维或影视特效方向等必须要学习Maya的学生能更好地发挥主观能动性。有道是“知之者不如好知者,好之者不如乐之者”, 这样在Maya软件技能教学授课时能够和学生兴趣统一而不冲突,也避免了培养了一批人却放任了一批人的尴尬,这样学生在最后的短片创作以及毕业设计等环节就不会发生退而求其次的现象,相信这样会使Maya的课程教学走向一个比较正常的轨道。在这一点上我院动画人才培养上已经实现了专业细分:动画、影视特效和游戏设计,但是本人认为在有些培养细节上还有可改进的余地。
其次,着眼于动画人才培养的长流程、长过程来审视Maya软件技能课程培养的切入点和时机。本人一直力主Maya及各类软件技能课的单元制授课,但囿于各种因素而无法成功,但Maya软件技能掌握的意义在于为动画创造服务,本人认为课改的方向还可以从动画专业课程的融合方面入手,如剧本创作、分镜绘制、三维制作、后期制作及短片创作等课程进行融合,如本人现在进行的就是这样的尝试,在短片创作课程中让学生延续其在剧本创作课程和分镜绘制课程的最后课程结束时的考核作业,利用其在三维动画基础I和三维动画基础II中所学的Maya技能进行制作,这样将Maya技能学习就延续了下来,并且可以在短片创作实践中得到提升。将各个课程的独立培养目标相结合来共同服务于动画专业人才培养目标,这是任何一种专业方向课程体系设置的初衷,在一般情况下,毕业设计是唯一的检测途径,而如果我们在各专业课程开始阶段就让学生有一个心理准备:本次课程的结束将是下一个课程的开始,其结果是顺联的。这样将会使学生在课程学习中目的更强。当然这种课程体系融合一般只局限于关联度较高的专业课程,并且还需要不同授课老师之间的协调沟通。
最后,引入影视动画公司的培训机制和相关社会力量进行联合培养。常虹先生曾将中国的动漫教育类型分为三种:综合型、产业型和技能型三种。综合型模式以北京电影学院、中央美院、中国美院等院校为代表,其目标是培养有独立编导能力的学生。课程涉及绘画、影视、音乐、电脑技术、文学基础,注重综合素质的培养。产业型模式以四川美术学院为代表,学生入校后进行选拔考试,成绩好、能力强的学生直接进入企业实习、工作,参与动漫创作。那些没能入选的学生则留下继续学习。技能型教学模式是和综合型模式相对应,以院校中专、高职院校为主,主要为动漫企业培养技工[1]。如果进行匹配的化,我校的动画专业学生应以产业型为主,而部分民办生源则应以技能型教学为主。
本人越来越感受到动画专业的人才培养单纯靠一校之力是难以完成的,无论是综合型,产业型或是技能型,都需要公司实践或社会历练来提升学生的实战能力。荀子言:“闻之不若见之,见之不若知之,知之不若行之,学至于行而止矣。”动画贵在实践。合理、适时引入社会力量来分担动画专业人才培养的相关环节,比如软件技能培养、短片创作、毕业设计等环节,可以很好地解决动画学生知行统一的问题,从而避免学生产生眼高手低的自傲心里。基于此,四川美院影视动画学院的“课程项目化,实验实战化,作品产品化”动画专业实验教学新体系的构建与实践取得了社会的广泛认可。
4、结语
本文主要总结了本人在动画软件Maya技能教学中一些思考、尝试和一些经验,并由此提出了相关课改的一些思路。软件技能类课程教学在动画专业课程课程体系中地位和作用是一个备受讨论的议题,笔者还是赞同“简单的学院式艺术教育与只注重软件使用的企业式技术教育均不足以培养优秀动漫人才”[2]。但是我们可以通过一些调整来促使我们的专业教学不断趋向合理。当我们将动画人才培养作为一个系统工程来分析的话,会发现艺术熏陶、技能培养、创意启迪、人文素质积淀等都是该系统中不可或缺的要素,故各个要素间的合理配合与有机互动才是我们动画专业人才培养取得成功的关键。
基金项目
本论文得到常州工学院教改课题《软件技能课程在动画专业学生能力培养中的问题分析及对策研究——以Maya为例》项目资助;项目编号:J110943
参考文献
[1] 马子雷. 中国动漫教育发展遭遇瓶颈[N] .中国文化报,2010-7-19(1)
[2] 于静宜, 任戮, 李波. 我国高等动画教育问题分析[ J ] . 电影评介,2007(6):72
吉林建筑大学城建学院位于吉林省省会长春市,始建于2000年6月,2004年经国家教育部首批确认为独立学院,是一所民办普通高等学校。为城市建设和城市发展领域培养城市规划、城市建筑、城市管理各行业高级工程、技术应用型人才。2008年经吉林省学位委员会首批批准获得学位授予权。校园占地面积65万平方米,建筑面积约35万平方米,校园环境幽雅,规划别致,设施一流,拥有完善的教学设施和现代化的教学设备。
学院现设有建筑系、土木工程系、艺术设计系等10个教学系(部),38个本科专业,分布于工、管、文、艺四大学科门类,全日制在校生万余人。学制四年,国家计划内统一招生,由吉林建筑大学城建学院颁发毕业证书和学士学位证书。学院设有国家奖助学金,学院奖学金和科技创新奖学金。学院现有省级重点立项建设二级学科1个,省级品牌专业建设点1个,省级“十二五”特色专业2个,教研项目6项,省级教研项目62项,省级教学成果奖3项,省级精品课7门、省级优秀课程29门,省级实验教学示范中心1个,省级实验教学示范中心建设单位1个,省级教学名师3名,省优秀教学团队5个,省级优秀教材三等奖3部。大学生思想政治教育工作获省教育厅学生工作创新奖,大学生社会实践活动连续四年被评为省级优秀组织单位,在全国第二、三届大学生艺术展演和庆祝建国六十周年“祖国万岁”歌咏活动中获国家教育部优秀组织奖。学生在全国大学生数学建模、英语、电子设计大赛和“挑战杯”等课外学术科技作品大赛中均获多项大奖。
学院始终坚持以教学为中心,坚定“质量一流、管理一流、设施一流、服务一流”的办学目标,贯彻“注重基础、重视应用、强化实践、特色育人”的教学改革方针,坚持育人为本、德育为先、质量立校、人才强校、特色兴校的办学理念,学院科学的管理模式和具有自身办学特色的培养模式得到了广大学生和家长以及社会各界的广泛认同。
艺术设计系简介
艺术设计系始建于2003年,是学院首批创建的教学系(部)。经过十余年的建设和发展,艺术设计系办学规模不断扩大,办学水平不断提高,教学条件不断改善,人才培养质量显著提高。艺术设计系现设有环境设计等五个专业教研室,视觉传达等五个设计工作室,并已形成了一支结构合理、综合素质较高的专兼职教师队伍,聘请了同济大学、鲁迅美术学院、吉林大学、东北师范大学、吉林艺术学院等高校的专家担任专业教学及教学管理工作,设有环境设计、视觉传达设计、公共艺术、动画和风景园林五个本科专业。
艺术设计系注重青年教师专业素质和能力的培养与提高,积极鼓励专业教师参与教学改革与教育科研工作,在教科研方面取得了丰硕的成果。现有省级优秀课程三门,完成省级科研课题三项,发表省级以上论文五十余篇,公开出版《艺术设计优秀作品集》四部。公开出版高等院校教材六部,其中四部为全国“十二五”精品课程规划教材。在教学中始终注重理论与实践的结合,加强动手能力、创新能力与综合素质的培养,艺术设计系学生与教师在国家、省举办的艺术展览和比赛中获得艺术创作奖三十余项,省级艺术创作奖一百余项,优秀组织奖八项。其中2013届中国手绘设计大赛中荣获组织奖和佳作奖;2013年第四届中国高校美术作品学年展,有25名同学分别获得二、三等奖和入选奖项,7名教师荣获中国高校名师奖,我院被授予团体一等奖。2014年第八届“创意中国”设计大赛9位同学获一、二等奖。2015年“吉林省第四届大学生艺术展”9位同学荣获一等奖,28人荣获二、三等奖。艺术设计系已经成为培养未来艺术设计师的摇篮。
艺术类专业介绍
1、环境设计专业
学制:四年 授予学位:艺术学学士
培养目标:
本专业培养德、智、体、美全面发展
,适应社会经济发展需要,掌握环境艺术设计理论知识与专业技能,受到造型基础和手绘表达等训练,具备创新精神和独立完成设计与施工的能力,能从事公共建筑室内设计、居住空间设计、城市环境景观与社区环境景观设计、园林设计等工作的高素质环境艺术高级应用型人才。
主干课程:
室内设计原理、中外建筑史、人体工程学、建筑装饰理论、居住空间设计、办公空间设计、商业空间设计、建筑装饰设计、空间陈设设计、景观设计基础、景观设施设计、广场景观设计、居住区景观设计等。
就业方向:
学生毕业后可从事公共建筑室内设计、城市环境景观设计、园林设计、项目策划与经营管理、教学等工作。
2. 视觉传达设计专业
学制:四年 授予学位:艺术学学士
培养目标:
本专业培养德、智、体、美全面发展,适应社会经济发展需要,掌握传统平面媒体、现代数字媒体、网络视觉设计、交互设计、出版印刷、品牌与广告设计基础理论及设计项目管理等知识,受到视觉艺术创意思维和艺术表达等训练,具备创新精神和独立完成设计与实施的能力,能从事企事业传播机构、现代传媒、广告设计、平面设计、新闻、出版、商业、教育等工作的高级应用型人才。
主干课程:
平面设计史、视觉传达概论、包装设计、书籍整体设计、图形设计、字体设计、CI 设计、商业摄影、网页设计、交互信息设计、视觉识别与应用、品牌设计与媒介应用、广告策划与应用、展示设计与应用、图像处理软件等。
就业方向:
学生毕业后可从事现代传媒、广告设计、平面设计、新闻、出版、商业、教育等工作。
3. 公共艺术专业
学制:四年 授予学位:艺术学学士
培养目标:
本专业培养德、智、体、美全面发展,适应社会经济发展需要,掌握公共空间设计及视觉展示设计的理论和知识,受到艺术设计创造思维和艺术表现技能等训练,具备创新精神和独立完成设计与施工的能力,能从事公共空间设计、展示设计、城市环境设计、研究、教学及艺术项目管理等工作的高级应用型人才。
主干课程:
公共艺术概论、空间形态与视觉传达、装饰基础、材料与工艺、展示设计、陈设设计、室内软装饰设计、动态展示、公共设施设计、环境雕塑造型、壁画与浮雕、数码影像图形处理、视觉形象识别、公共空间设计等。
就业方向:
学生毕业后可在市政、规划、建筑部门及各类会展中心与博物馆及展览馆等专业设计机构从事创作、设计、策展、教学及艺术项目管理等工作。
4.动画专业
学制:四年 授予学位:艺术学学士
培养目标:
本专业培养德、智、体、美全面发展,适应社会经济发展需要,掌握动画设计基础理论和知识,受到造型基础和手绘表达等训练,具备创新精神和独立完成设计与实施的能力,能从事动画策划、动画创作、动画推广、动画应用以及在各级各类学校动画教学工作的高级应用型人才。
主干课程:
动画概论、导演分镜头研究、动画运动规律、动画造型设计、Flash动画设计、二维动画软件、三维动画软件3DMAX、三维动画软件MYAY、三维动画软件扩展、动画项目设计与项目创作、动画短片策划实践、动画短片创作实践以及动画周边推广实践等。
就业方向:
学生毕业后可在影视与动画制作团体、动画应用机构、动画传播企事业单位从事动画策划、动画创作、动画推广、动画应用,以及在学校从事动画教学工作。
考试报名
(一)招生计划和学费标准 2016年艺术类招生专业设有环境设计、视觉传达设计、公共艺术、动画四个专业,学制四年,共拟在全国计划招收本科生500名,学费标准为:环境设计、视觉传达设计、公共艺术、动画专业18000元/学年,实行文、理兼招(招生计划以各省、市招生主管部门公布为准,各专业学费以吉林省物价部门审批为准)。
(二)报考条件 符合教育部2016年普通高等学校招生工作规定和各招生省份的普通高校招生考试考生报名条件者均可报考。
(三)报名 报名时间和地点:我院承认各省美术类专业统考成绩,参加各省美术类专业统考的考生,按照各省、市招生主管部门的有关艺术类专业考试文件要求进行报名。
(四)考试
1.专业考试 凡参加各省美术类专业统考的考生,均按照本省招生主管部门的有关文件要求进行专业考试。
2.文化考试 考生凭各省2016年美术类专业统考合格证参加全国普通高校艺术类专业考生的文化课考试。
(五)录取
1.专业分数线确定办法执行生源所在地省级招生部门确定的美术类专业统考本科合格分数线。
2.文化分数线确定办法执行生源所在地省级招生部门确定的艺术类专业本科文化课录取控制分数线。
3.录取办法
在思想政治品德考核和体检合格、文化课成绩达到所在省的艺术类专业本科录取控制分数线、取得各省2016年美术类专业统考合格证的考生,按照考生所在省招生部门录取时投档的文化课成绩的60%与专业课成绩的100%合成综合成绩,按综合成绩从高到低,以专业志愿顺序依次录取。如综合成绩相同,有等级要求则等级高者优先录取,等级相同或无等级要求,专业课成绩高者优先录取,若专业课成绩再相同,素描成绩高者优先录取,若素描成绩再相同或无专业课单科成绩,则比较文化课单科成绩:文科依次语、外、综、数;理科依次:数、外、综、语。(有关省招生部门有明确录取规定,则按该省录取规则执行)。
(六)联系方式 地址:吉林省长春市宽城区兰家镇甲6路 电话:0431 –81865504 81865508 81865509
传真:0431 –81865507
艺术设计系网址:http://yssj.jlucc.edu.cn
论文摘要:现今电脑美术设计已成为艺术设计人员的重要工具。它不仅带来了新的造型语言和表达方式,同时也引起和推动了艺术设计方法的变革。电脑美术的应用给人们带来的新的观念,新的思维,以及新的设计思想。
现代技术孕育的电脑技术,标志着人类科学技术取得了巨大的进步。科学技术“是一种在历史上起推动作用的革命力量”,它飞跃有力地推动了生产力的发展,影响着人们的生产方式、生活方式、思维方式。它不仅改变着人们对自然的熟悉,而且或迟或早地、直接或间接地冲击着人们对社会、对美、对艺术的再熟悉。电脑美术是用电脑提供的操作软件和工具作为创作手段来从事美术创作。提起电脑美术人们就会联想到是利用电脑高新技术具有特效的绘画艺术,随着科技飞速发展,电脑美术已悄然走进我们的生活,在我们生活中随处可见它的身影,给我们的生活增添了色彩。电脑美术现主要用于游戏业、数字电影、建筑设计、影视广告、广告招贴、商业插画、服装网版印花、医疗卫生等许多行业。
1 电脑美术与传统美术的比较
传统美术,是用笔画在纸上的画是美术作品,用刀刻在木板和画在石板上再经过腐蚀的画也是美术作品。用相机拍摄的画面经过冲洗打印出来的照片也是美术作品。
电脑美术,继承了传统美术的基本含义和概念,具有传统美术的表现形态和特征。要创作出优秀的电脑美术作品,除了掌握高科技的计算机方面的基本知识可技能外,还要具有扎实的传统美术知识和技巧,需要有传统绘画要求的色彩、透视、解剖等基本知识。
电脑的发展给那些在传统绘画中存在的难以解决的问题找到了新的出路,并使一些复杂的技法变的简单化了。从广义上说,它使电脑美术工作者跳过了技法训练而直接切入创造性工作。从而发挥出更大的创造力,极大的提高了工作的效率,这是前所未有的。无论工作人员正在进行哪一步创作,即便是最复杂的构图,比如线条的变化、结构的取舍等,在造型软件中都可以将其中任何—个过程进行修改调整。由于电脑的精确度,在创作过程中对色彩的判断除直接用肉眼观察显示器外,还可在特定的色彩模式下,用具体的数字来判断描述,达到准确及标准化的效果。如果要制作出一种色彩渐变的效果,计算机绝对不会在渐变中产生不均匀的层次,如果要画一个特定观点的透视效果,计算机也绝对不会产生不符合透视规律的视图。你将不再为如何调制出不同层次的颜色、复杂的透视而头痛了。这在传统绘画创作中是无法实现的,传统绘画创作的连续性使我们要极其注意每一个过程的制作,任何一个过程的失误,往往意味着你的工作又必须重新开始。
2 在平面设计中展露锋芒
电脑美术设计无论从桌面排版技术到字体设计再到图像、图形上的处理,都为平面设计带来了新的风格。电脑表现形式的运用给设计者提供了实现创意的表现空间和便利。在泛泛的广告中,大多数广告表现平淡无奇、缺少新意,人们或一看了之,或置之不理。而少数广告内容却能激发人们的兴趣,广告表现独特,新意盎然,给人以耳目一新,或是为之一惊,这样的广告当给人们以深刻印象,甚至有种意想不到的效果,从而记住了广告的内容。广告效果为什么会有如此悬殊的差别?而这个差别的重要因素是广告创意的优劣所决定的。广告的真正目的是要使观众在一瞬间发出惊叹,立即明白商品优势,而且永不忘记,这就是创意的真谛。电脑美术设计正是因此而成为继广告摄影手法之后,新时代的创意手法。电脑美术设计解决了大量拍摄之前制作众多道具以及后期制作的许多烦恼,节省了大笔的拍摄费用,实现了过去难以用摄影技法完成的甚至难以想象的广告创意,极大地增强了广告的表现力和艺术感染力。
电脑美术设计使设计者在具有创造性思维的拓展以及富于独创的意念的同时,使设计具有了更新颖的表现形式, 对信息时代的平面设计产生了极为深刻的影响。
3 在三维动画中大显伸手
电脑美术在电视制作领域应用被称为“电视数码美术”,即运用电脑美术特技来包装电视节目的艺术,如今它已经成为电视节目包装的主要形式。
电脑美术不仅仅表现在平面领域中,在三维领域、影视、多媒体等众多媒体领域中也发挥着重要的作用。discreet公司的3d studio max是一个功能强大,具有丰富内涵的三维造型软件,她的诞生,将艺术学、美学、力学等推向一个崭新的平台,在三维动画设计、影视广告创作、工业设计、多媒体制作等领域占有重要的地位。
影视动画是使用电脑美术设计频率很高的行业。大量的影视动画的片头都是运用计算机美术设计制作完成。电影特技公司的电脑部, 很早就已经把计算机美术设计运用于电影制作。我们所熟知的好莱坞影片《魔鬼终结者》、《侏罗纪公园》、《星球大战》、《泰坦尼克号》、《独立日》、《龙卷风》等大片均是在sgi等公司的数字图形工作站上制作出来。世界著名的各大汽车厂商、飞机制造商,世界各国主要电视台、气象台等都可以看到sgi公司的图形工作站的身影。
4 在装潢设计的异军突起
4.1 建筑设计
电脑美术设计支持建筑设计已经有较长的时间。每个建筑方案在设计以及宣传等过程中, 一般有两种方法来展示其最终效果;一种是建筑设计图及效果图。另一种是实体模型, 无论从质感到细节表现都无法达到尽善尽美, 而且制作成本高,不易流动展示。效果图则可以很好地克服以上缺点。而运用电脑技术制作的效果图则更胜一筹。因此,电脑建筑效果图已经被广泛应用于从建筑设计到广告宣传等各个环节之中。计算机在建筑设计中的表现主要有以下几个方面。(1) 虚拟建筑物设计建筑师可以在正式盖楼之前,让用户通过虚拟建筑物来观察其外形是否美观,并可让用户自己选择内部的各个部位,对房间的内部装修进行观察,这就便于修改设计、缩短设计周期。(2) 建筑效果图设计它是静态的,过去它是由建筑设计师用手工来完成的,现在靠计算机技术来完成,可以缩短时间。(3) 建筑动画设计,可以三维立体地显示一个建筑物的立体效果,甚至建筑群的设计效果,像我国自己设计的“申办奥运会”运动场地设计动画就是这种类型的例子。
4.2 网版印花
在黑色或其他深色织物上印花,必须选择具有高遮盖油墨进行印刷,在高遮盖油墨条件下印出层次逼真图象,只用cmyk四色印花是不够的,所以把设计好的图案利用 photoshopcs2软件多通道、色彩范围、曲线、亮度/对比度、计算等功能,制作成专色网点。把设计好的具有特色花型图案打样、编印成册、刻录光盘、建立网站让客商们任意挑选,同时满足不同客商需求。
5 结语
电脑美术是一门建立在高科技技术手段基础之上的特技艺术创作,它遵循着传统艺术创作法则,同时又有它自身独特的艺术创作规律。它既可以被广泛地应用于电影特技、卡通动画片的生产、电子游戏设计、电视节目制作、广告设计与制作、平面设计、出版及印刷等领域,也可以成为独立的美术作品。它的意义不仅在于彻底改变了传统美工的制作概念,更使艺术家们的创作空间发生了无法估量的改变。
参考文献: