计算机动画技术.
计算机动画原理
计算机动画原理
计算机动画原理是利用计算机技术和数学算法来模拟和生成动态图像的技术。
它基于一系列静止图片（称为帧）的快速连续播放，通过每一帧之间微小的变化来创造出动画效果。
首先，计算机动画的基本原理是人眼的视觉暂留效应。
人眼在观看连续的快速帧图像时，会将这些静止图像视为连贯的动态画面。
这是因为当一个图像消失后，人眼的视觉留存能够持续一小段时间，直到下一个图像出现。
这个时间间隔足够短，使人眼无法察觉到图像之间的间断，从而产生了动画效果。
其次，计算机动画的原理还包括动画对象的建模和动作处理。
动画对象可以是物体、角色或其他元素，它们通过虚拟三维空间中的坐标和属性来进行建模。
这些模型可以是简单的几何图形，也可以是复杂的多边形网格。
动作处理则是对模型的位移、旋转、缩放等变换进行操作，以实现对象的运动和变化。
此外，计算机动画还涉及到插值和插帧技术。
插值是通过计算两个关键帧之间的中间帧，来平滑过渡对象的位置、颜色、形状等属性的方法。
插帧是在某些情况下，为了获得更加连贯的动画效果，插入额外的关键帧。
这些技术可以使动画效果更加自然、流畅。
最后，计算机动画的原理还涉及到渲染和光照技术。
渲染是将模型的表面属性（如纹理、颜色、光照等）计算为像素值的过程，以便在屏幕上显示。
通过光照技术，可以模拟真实世界中的光照条件，使动画对象产生阴影、反射和折射等效果，增强
了动画的真实感。
综上所述，计算机动画原理涉及到视觉暂留效应、动画对象建模和动作处理、插值和插帧技术、渲染和光照技术等多个方面，通过这些方法和技术的组合，可以创造出各种各样逼真、生动的动画效果。
多媒体技术应用教程之计算机动画制作技术
角色设计
游戏中的角色形象简洁明了，色彩鲜 明，符合游戏主题。
物理模拟
游戏中的物理模拟精确地再现了现实 世界中的物理规律，如重力、碰撞等 。
交互体验
通过动画和特效的结合，提供流畅的 交互体验，增强游戏的趣味性。
06
计算机动画制作发展趋势与展 望
AI与机器学习在计算机动画中的应用
总结词
AI和机器学习技术在计算机动画制作中发挥着越来越重要的 作用，它们能够自动生成复杂的动画效果，提高制作效率， 为动画制作带来更多可能性。
适用于高端影视制作，提供六面体绑定和动画解决方案，支持复杂 的角色动画和特效制作。
Adobe After Effects
强大的合成功能
将多个图层合并为一个合成，并应用各种视觉 效果和动画。
动态图形设计
创建动态图形模板，用于视频、电视和网络媒 体。
3D效果
支持3D图层和3D渲染效果，实现更丰富的视觉表现。
3
运动规律可以应用于不同领域，如角色动画、自 然现象模拟等，为计算机动画制作提供重要的技 术支持。
三维建模与渲染
三维建模是计算机动画制作中不可或缺的一环，通过建立三维模型来构建动画场景 和角色。
三维模型可以根据实际需求进行精细的细节处理和纹理贴图，以实现逼真的视觉效 果。
渲染是将三维模型转化为二维图像的过程，通过渲染技术可以模拟光线在场景中的 传播和反射，增强动画的真实感。
音效与配乐整合
将音效和配乐与动画进行整合，确保音效与画面、音乐的协调一致 。
05
计算机动画制作案例分析
《狮子王》角色动画制作解析
总结词
角色建模
通过分析《狮子王》的角色动画制作过程 ，了解计算机动画制作技术在角色建模、 表情和动作设计等方面的应用。
熟悉计算机图形学中的渲染和动画技术
熟悉计算机图形学中的渲染和动画技术计算机图形学是研究如何生成和处理图像的一门学科，其中渲染和动画技术是其中两个重要的分支。
渲染技术涉及将3D模型转化为最终图像的过程，动画技术则涉及通过在时间上的演变表现出运动和变形效果。
下面将分别介绍这两个技术的概念和相关的算法。
首先是渲染技术。
渲染技术是将3D模型转化为最终图像的过程，它涉及到光照、阴影、材质等方面的计算。
渲染可以分为实时渲染和离线渲染两种方式。
实时渲染是指在计算机硬件和软件的支持下实时生成图像，主要应用于实时交互的场景，如游戏和虚拟现实技术。
而离线渲染则是指通过计算机集群等大规模计算资源，对图像进行高质量渲染，主要应用于电影、动画片等需要精细渲染的场景。
在实时渲染中，常用的渲染算法包括光栅化和光线追踪。
光栅化是指将场景中的3D模型转化为2D像素的过程。
在光栅化算法中，常见的处理方式包括顶点处理和片元处理。
顶点处理指的是对模型的顶点进行变换和光照计算，得到片元的位置和颜色信息。
片元处理则是对模型的片元进行插值和纹理映射，最终得到最终图像。
光栅化算法的优点是速度快，适用于实时场景，但对于复杂的光照和阴影效果处理不够精细。
相比之下，光线追踪算法的优势在于能够更精确地模拟光照和阴影等效果。
光线追踪算法是一种模拟光线从光源发出，经过反射、折射等过程，最终到达相机的过程。
在光线追踪算法中，常见的追踪方式包括逐像素和逐光线追踪。
逐像素追踪是指对于每个像素，都发射一束光线进行追踪，逐个像素计算光照和阴影效果。
而逐光线追踪则是从相机出发，在场景中追踪所有可能与之相交的光线，通过递归的方式不断追踪，最终得到像素的颜色信息。
光线追踪算法的缺点是计算量大，速度较慢，不适合实时渲染。
除了以上两种渲染算法，还有一些其他的渲染技术，如体渲染、点渲染等。
体渲染是指对于具有三维结构信息的对象（如医学影像等），进行体素的分析和图像生成。
点渲染则是通过在屏幕上显示一系列点的方式，表现出对象的形状和结构。
计算机动画技术
汇报人： 2024-01-09
目录
• 计算机动画技术概述 • 计算机动画制作流程 • 计算机动画技术原理 • 计算机动画软件与工具 • 计算机动画技术挑战与未来发
展 • 计算机动画技术案例分析
01
计算机动画技术概述
定义与特点
定义
计算机动画技术是一种利用计算 机生成连续动态图像的技术，通 过模拟物体运动轨迹和形态变化 ，生成具有真实感的动态画面。
动画制作
角色动画
根据故事情节，为角色添加动作和表情，使其生 动活泼。
镜头运动
设计镜头的运动轨迹，包括推拉、摇移和跟拍等 。
特效制作
根据需要，添加烟雾、火焰或水流等特效。
渲染与后期处理
渲染输出
通过渲染引擎，将三维场景渲染成二维图像。
后期合成
将渲染出的图像与音效、配乐等素材进行合成，形成完整的动画。
蒙皮技术则是将模型表面与骨骼系统绑定，通过骨骼的运动来影响模型表面的变形 。
骨骼动画与蒙皮技术适用于创建逼真的生物运动效果，如人物行走、奔跑和跳跃等 。
粒子系统与流体模拟
粒子系统是一种模拟大量微观 粒子的运动和相互作用的计算 机图形技术。
流体模拟则是模拟液体的流动 和变形，如水流、火焰和烟雾 等效果。
特点
计算机动画技术具有逼真度高、 制作周期短、成本低廉等优点， 广泛应用于电影、电视、游戏、 广告等领域。
计算机动画技术的应用领域
电影与电视
游戏开发
计算机动画技术在电影和电视制作中广泛 应用，用于制作特效、场景、角色等，提 升视觉效果。
计算机动画技术在游戏开发中用于创建逼 真的角色、场景和特效，提高游戏的可玩 性和沉浸感。
AI与机器学习在计算机动画中的应用
计算机基础：Flash动画处理技术
双击对象：选择轮廓线和填充色。（是被轮廓线包 围的图形 ）
单击轮廓线：选择该轮廓线 双击轮廓线：选择所有轮廓线 单击填充色：选择填充色
Flash动画技术
（2）整形操作功能：对对象细节的修饰。
如对线条的整形 图形轮廓的整形 整形的对象只能是Shape图形 而且整形时对象必须在非选中状态下。
Flash动画技术
5、画桶工具
给封闭区域填充颜色，可以为白色区域填 充，也可以改变原有区域的填充颜色。
其颜色的设置和画笔相同
Flash动画技术
6、文字工具 文字工具“A”的功能：
输入、修改、编辑文字 用“属性面板”设置文字的字体、字型、
字号。
1）、文字输入的操作为 ：
单击【文字】工具→用【属性面板】，设 置文字的字体、字型、字号→在舞台（画 板）上单击在文本框的光标位置输入文字。
Flash动画技术
2、选择工具
对图形对象或其中的一部分进行修改、编辑， 必须选择对该对象后，才能对该对象进行操作， 选择工具有：
1）箭头工具 2）任意变形工具 3）套索工具
Flash动画技术
1）箭头工具
用箭头工具功能有：
选择整个对象或对象的一部分 实现对象的变形、整形操作、对象的移动 。
（1）形状（Shape）对象的选择操作，使用箭头工 具 ，分别有：
Flash动画技术
（2）编辑区 舞台（Stage）：也称为画板，绘图 和编辑动画的地方 工作区：相当于后台。有时把：舞台 ＋工作区＝编辑区
Flash动画技术
(二)文件的操作
1、建立新文件 2、保存文件 3、保存其他类型的文件 4、打开文件
计算机动画技术考试试题
计算机动画技术考试试题一、选择题（共 20 题，每题 3 分）1、以下哪种软件不属于三维计算机动画制作软件？（）A 3ds MaxB MayaC PhotoshopD Cinema 4D2、在计算机动画中，帧率通常指的是（）A 每秒钟显示的图像数量B 每秒钟处理的数据量C 动画的总时长D 图像的分辨率3、以下哪种动画类型是通过关键帧来定义动画的？（）A 逐帧动画B 补间动画C 骨骼动画D 物理模拟动画4、要在计算机动画中模拟真实的光影效果，需要考虑以下哪个因素？（）A 光源的颜色和强度B 物体的材质和纹理C 摄像机的位置和角度D 以上都是5、以下哪种材质属性会影响物体表面的反射效果？（）A 粗糙度B 透明度C 折射率D 以上都是6、在三维计算机动画中，建模的主要方法有（）A 多边形建模B 曲面建模C 数字雕刻建模D 以上都是7、以下哪种动画技术常用于角色的动作制作？（）A 关键帧动画B 运动捕捉C 反向动力学D 以上都是8、计算机动画中的渲染过程主要是为了（）A 生成最终的图像或视频B 计算物体的运动轨迹C 优化模型的几何结构D 检查动画中的错误9、以下哪种文件格式常用于保存计算机动画的模型数据？（）AobjBjpgCmp4Dtxt10、要在计算机动画中创建流畅的动画曲线，通常使用（）A 贝塞尔曲线B 直线C 折线D 圆11、以下哪种特效可以在计算机动画中模拟烟雾效果？（）A 粒子特效B 流体特效C 布料特效D 毛发特效12、在计算机动画的制作流程中，以下哪个环节在前期规划阶段完成？（）A 角色设计B 动画制作C 渲染输出D 后期合成13、以下哪种软件常用于计算机动画的后期合成？（）A After EffectsB Premiere ProC NukeD 以上都是14、计算机动画中的骨骼系统主要用于（）A 控制角色的形状B 定义角色的动作C 增加模型的细节D 优化渲染效果15、以下哪种动画技术可以使物体的运动看起来更自然？（）A 缓动B 线性运动C 随机运动D 匀速运动16、要在计算机动画中实现角色的表情变化，通常使用（）A 变形目标B 骨骼控制C 材质调整D 以上都是17、以下哪种文件格式常用于保存计算机动画的视频？（）AaviBpngCpdfDpsd18、在计算机动画中，以下哪个工具常用于调整动画的时间轴？（）A 曲线编辑器B 材质编辑器C 建模工具D 渲染设置19、以下哪种动画原理可以解释为什么快速连续播放的静态图像会产生动态的视觉效果？（）A 视觉暂留B 透视原理C 色彩理论D 构图原则20、计算机动画中的景深效果主要是为了（）A 突出主体B 增加画面的层次感C 模拟真实的摄像机效果D 以上都是二、填空题（共 10 题，每题 2 分）1、计算机动画可以分为二维动画和_____动画。
计算机动画制作专业介绍
计算机动画制作专业介绍
计算机动画制作专业是一门基于计算机技术，通过计算机图像技术、三维建模、动画
绘制等专业技术进行数字特效的创作和制作的专业。
具体来说，该专业的学生需要学
习计算机图像处理、动画制作、3D建模、电影后期特效制作等专业技术和软件操作技能，具备一定的美术素养和创造力。
其主要学科包括计算机图像学、计算机动画、数
字媒体技术、多媒体设计、特效制作。
学生在学习计算机动画制作专业时，需要掌握计算机制图技术、特效制作技术，具备
高超的动画制作和设计能力。
在学习过程中，主要会学习电脑三维建模软件、动画制
作软件、特效制作软件、渲染软件等相关技术和软件的知识和操作技能，同时还需要
熟悉各种数码音频、图像等媒体设备的使用及网络视频传输等相关的技术。
通过学习，学生将可以掌握计算机制图与编辑、动画制作、影视特效制作等技能，从而有能力设
计标志性的视觉艺术形象、创作单机游戏、电影广告、赛车游戏等优秀作品，并为该
行业做出贡献。
多媒体技术应用5计算机动画技术(陈永强)
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5.2.2三维动画制作流程
2．三维动画特技的制作流程 三维动画特技制作包含了数字模型构建、动画生成 、场景合成三大环节。 三维扫描、表演动画、虚拟演播室等新技术，也给 这三大环节带来了全新的技术突破。综合运用这 些新技术，可望获得魔幻般的特技效果，彻底改 变动画制作的面貌。
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5.1.3 计算机动画的发展及趋势
2.计算机动画的发展趋势
从发展趋势看，计算机动画技术的发展正在趋向于规模化、 标准化、网络化。 从技术的发展方向看：体视动画和虚拟现实(VR)技术将会成 为未来的热点。
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5.1.4 计算机动画的常用格式
1.GIF 2.FLIC(FLI/FLC) 3.SWF(Flash动画) 4.AVI 5.MOV/QT
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5.2.1二维动画制作流程
4．着色 计算机动画辅助着色界线准确、修改方便，而且不 会因层数的多少而影响颜色，速度快，更不用为 前后色彩的变化而头疼。
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5.2.1二维动画制作流程
5．预演 在生成和制作特技效果之前，可以直接在计算机屏 幕上演示一下草图或原画，检查动画的效果和时 限，以便及时发现问题并及时修改。
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5.1.4 计算机动画的常用格式
5.MOV/QT MOV、QT都是QuickTime的文件格式，能支持256 位色彩，支持RLE、JPEG等领先的集成压缩技术 ，提供工作流与文件回放和实时的数字化信息流 ，但要通过Internet才能实现。这种格式还提供了 强劲的声音和视频效果，其中包括200多种MIDI 兼容音响和设备的声音效果及150多种视频效果。
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5.1.4 计算机动画的常用格式
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