电脑动画是怎么实现的? 1995-11-24 随着电脑硬件技术的飞跃发展，以及PC级电脑动画软件功能的不断改进，电脑动画只能在工作站(Workstation)上设计已成为过去的事，特别是多媒体热得红半天的当今，使用486或586的硬件平台已经可以制作出高水平的电脑动画。PC级的电脑动画软件已经很多，并且各具特色，能够制作出高水平并拥有众多用户的有Auto DESK公司的Animator Pro、3D studio4.AT&T公司的TOPAS 6.0等，其中Animator Pro是著名的平面动画设计软件，3D studio和TOPAS是立体动画软件。最近出现虚拟实现(Vireual Reality)是把电脑动画的应用引入到新的应用领域。 任何一个动画软件包括如下模块：<1>平面缩图；<2>立体建模；<3>立体场景编辑；<4>材质编辑；<5>动画制作。 3D studio和TOPAS及Animator Pro的平面绘图功能主要包括：徒手画、画直线、画圆、画多边形、画椭圆、画圆弧、画正方形、标注文字等等。实践证明：动画软件虽然可以绘制平面图形，但是跟绘图软件相比，例如AutoCAD、keyCAD、MicroStation等，动画软件的平面绘圆功能要差一些。最主要的是表现在难于精确输入数据。但是动画软件因可以接受各类平面图形格式(如DXF等)，故可由绘图软件绘制出复杂平面图形再转至动画软件之中。 动画软件的3D(三维)建模功能很强，其主要表现在可以彩用放样方法(Lofter)；和3D实体胚体组合法。动画软件中的放样方法，就是使用横断面的平面圆形，沿着指定的路径扫描而生成的3D实体模型，使用这种方法很容易生螺旋状的3D实体模型，特别是不断改变路径上的横断面的平面图形时，更能够生成更为复杂的3D实体模型；3D实体胚体组合法，允许生成珠体、长方体、圆柱体等后，再通过布尔(Boolean)的联集(Union)、逻辑差(Subtcaction)、交集(Intersection)组成复杂的3D实体模型。 动画软件的场景编辑功能就是为3D实体模型建立各类灯光·环境光_Ambient、扩散光_Omni、和聚灯光_Spot)、摄像机(Camera)、背景色设定(Background)、环境状态(雾化等)，再通过材质编辑器所提供适当的材质来修饰实体各部分颜色，或者通近贴图方式(Mapping)把各种图像材质贴附到3D实体模型指定的部位，使用3D实体产生更为逼真的效果，也就创作出了鲜艳夺目的静画效果。所谓静画效果就是在场景环境中设定3D实体模型周围场景，并且实体本身的材质具有特定的颜色或贴附图像。最后进行着色处理(Rendering)后的结果。 动画制作是动画软件的重点，动画的产生是在指定画面范围内、变动物体、灯光、摄影机等而形成动态效果。也就是说物体、灯光、摄影机等的运动状态通过关键帧来描述。所谓关键帧就是指物体、灯光、摄影机等运动开始状态和结束状态的帧·画面)。例如圆球在第0至第15画面中从上面落下来，然后从第16画面至第30画面一直停留在那里(圆球运行共31个画面)，这里只有两个关键帧即第0画面和第15画面。这样简单圆球下落的动画，人工的方法就要绘制十六个画面，而电脑只需两个关键帧(画面)，一个是第0个画面_圆球在上面某一位置(关键帧1)，然后转换至第15画面，并移动圆球至下面某一位置，第十五画面就是关键帧2，而第1至第十四画面是由电脑自动完成的。当然这样的动画是最简单的，为使动画效果更加逼真，常需要插入一些关键帧来协调物体动作(包括旋转、变形、按比例缩放、隐显等)，使运动物体变得更顺畅些。一些动画软件也常借助辅助的外部程序来生成特殊效果__如龙卷风、星球大战等。但像男子头像变成女子头像的动画动作，上述的关键帧也好，或外部程序也，是难于处理的，此时只好借助变形软件(MORPH)它处理这类变型动作最拿手了。 像Animator Pro动画软件，既可制作平面动画，更重要的是能够把一个个动画“分镜头”串接起来__组成电影短片。这种“短片”完全靠称为剧本文件来完成的。多媒体的出现把文字、图形和声音结合在一起。动画这“宠儿”结合其他“小子”__文字、声音、图形，在多媒体“舞台”上是最受欢迎的“歌星”。