计算机动画技术发展的三个阶段
动画技术的发展和应用前景
动画技术的发展和应用前景近年来，随着技术的不断进步和人们消费观念的改变，动画已经不仅仅是一个娱乐产业，而是成为了一个稳定的文化和商业产业。
而在这个产业里，动画技术又成为了一个重要的核心竞争力，它不仅能够影响动画的视听效果和体验，更能够推动整个行业的改变和发展。
一、动画技术的发展历程从18世纪初，法国电影制片人让·乔尔姆·梅利斯融合了视觉特效和摄影来制作魔术电影，到现在一系列数字化技术的诞生，动画技术已经历经了一个漫长而又迅猛的发展历程。
到19世纪末，开始出现在带有动画元素的拍摄片段，在20世纪，科学技术的不断进步，开始催生大批用机械、光学等技术制作的短片和长片动画，如《灰姑娘》和《白雪公主和七个小矮人》等经典动画电影。
20世纪70年代以后，随着计算机技术的快速发展，动画技术开始进入了数字时代，出现了第一个计算机动画电影<星际迷航>。
随后，Pixar公司陆续推出一系列计算机生成的动画作品，如《玩具总动员》和《瓢虫女孩》等。
其中，Pixar公司的第一部全数字化电影《玩具总动员》的上映，标志着全球数字动画产业的起步。
二、动画技术的应用前景作为一种艺术形式，动画技术的发展，有助于为观众营造身临其境的画面效果，并提高作品的观赏体验和传播效力。
因此，在当代的文化和商业市场，动画技术已经成为了不可或缺的工具，广泛应用于电影、电视剧、游戏、广告等多种领域，深受人们的青睐。
首先，电影是动画技术的重要应用之一，是全球动画产业的主要领域之一。
无论是好莱坞大片还是世界各地的动画电影，都在不断使用最先进的技术来推动电影的制作和视觉效果的提升。
通过动画技术带来的视觉效果，电影能够吸引观众到电影院，为电影制造出更好的销售局面。
如迪士尼的《狮子王》、皮克斯的《海底总动员》、漫威电影宇宙的全系列电影、新海诚的《你的名字》等众多动画电影深受全球观众喜爱。
其次，在游戏领域，动画技术的应用也非常广泛，游戏与动画的结合是一个十分有前途的发展方向。
电脑动画发展史
为动画插上翅膀——电脑动画发展史电脑动画是计算机图形学和艺术相结合的产物,它给人们提供了一个充分展示个人想像力和艺术才能的新天地。
目前, 电脑动画已经广泛应用于影视特技、商业广告、游戏、计算机辅助教育等领域。
美国是最早发展电脑动画的地方，在上个世纪七十年代末便利用电脑模拟人物活动。
1982年，迪斯尼（Disney）推出第一套电脑动画的电影—Tron（中文片译《电脑争霸》）。
传统的动画是由画师先在画纸上手绘真人的动作，然后再复制于卡通人物之上。
直至20世纪70年代后期，电脑技术发展迅速的纽约技术学院的电脑绘图实验室导师丽蓓卡亚·伦女士将录像带上的舞蹈员影家投射在电脑显示器上，然后利用电脑绘图记录影像的动作，然后描摹轮廓。
1982年左右，美国麻省理工学院及纽约技术学院同时利用光学追踪技术记录人体动作:演员身体的各部份都被安上发光物体，在指定的拍摄范围内移动，同时有数部摄影机拍摄其动作，然后经电脑系统分析光点的运动，再产生立体的活动影像。
世界电影史上花费最大、最成功的电影之一—《泰坦尼克号》的成功很大程度上得益于它对电脑动画的大量应用。
世界著名的数字工作室Digital Domain公司用了一年半的时间，动用了300多台SGI超级工作站，并派出50多个特技师一天24小时轮流地制作《泰坦尼克号》中的电脑特技。
1983年，麻省理工的Ginsberg和Maxwell发展了一套系统（Graphica Marionette），利用计算机语言控制卡通的动作。
但受到当时计算机硬件速度的限制，一个简单的电脑动画往往需要花费很长的时间。
随着计算机硬件及动画软件的迅速发展，以及越来越多的研究机构及商业机构加入到电脑动画领域，电脑动画的制作水平也随之日新月异。
动画日益形成一个重要的产业，在美国、日本、英国和荷兰这些动画片的制作强国，动画产业在国民生产总值中占有非常重要的地位，日本的动画产业更是国民经济六大支柱产业之一。
我国三维动画的发展与前景综述
我国三维动画的发展与前景综述在随后的十年内，由于量的不断积累，计算机辅助三维动画的制作技术终于有了质的变化，它已经综合集成了控制论、现代数学、人工智能、图形图像学、计算机软件和艺术的最新最优秀的成果。
第三个阶段是１９９５年至今，随着世界第一部完全三维制作动画片《玩具总动员》（《ＴＯＹＳＴＯＲＹ》）的问世，三维动画业的全面兴起也正式拉开了序幕。
时至今日，三维动画产业可谓百花齐放，这些都是与计算机技术的高度成熟分不开的。
数字化三维技术使动画艺术产生变革随着现代科技的发展，现如今动画可以通过数字化技术生成，无论是从制作方式还是到运作观念，都产生了革命性的变化。
计算机动画的绘制，不仅摆脱了手工创作的繁琐和枯燥，还以简洁，高效，具有超乎寻常的表现力等特点得到了越来越广泛的认可和应用。
三维动画便是动画界的骄傲。
它旨在依靠计算机动画软件，在虚拟的三维空间里，创造出逼真的立体表现对象，通过设定对象的运动轨迹，虚拟运动摄影机以及其他动画参数，并为其添加相应的材质，和模拟真实的灯光。
最后通过渲染生成最终的成品画面。
比起传统的二维动画，三维动画更容易创造出逼真的质感，不仅不会损伤真实反而更能完整地虚拟真实，尤其是在呈现强大的魔幻场景时，总会让观者恍若亲临其境，起到生动，真实的特点，更是深受大众的喜爱。
ＣＧ三维动画的现状（１）电影艺术：由于计算机三维动画技术发展的更加成熟，特别是其制作成本的大幅下降，代表作不断涌现，如１９９１年的《终结者２》、１９９９年的《骇客帝国》、２００１年的《指环王》、《哈里波特》及以后的系列等其超越现实又逼真的视觉效果无不给人们留下深刻印象。
２００７年的《变形金刚》由于使用了动作采集仪，一举改变了人们对老变形金刚的印象。
在当代灾难片里ＣＧ动画技术更是如鱼得水，其效果无与伦比，如：１９９６年的《龙卷风》、２００４年的后天，以及今年的《２０１２》、《阿凡达》只有计算机三维动画技术的深入、全面使用才创造了极为逼真、震撼超越想象的视觉效果。
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
计算机动画
计算机动画所谓动画也就使一幅图像“活”起来的过程。
使用动画可以清楚的表现出一个事件的过程，或是展现一个活灵活现的画面。
动画是一门通过在连续多格的胶片上拍摄一系列单个画面，从而产生动态视觉的技术和艺术，这种视觉是通过将胶片以一定的数率放映体现出来的。
而计算机动画是指采用图形与图像的处理技术，借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。
计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。
计算机动画分：二维动画和三维动画。
二维动画：平面上的画面。
纸张、照片或计算机屏幕显示，无论画面的立体感多强，终究是二维空间上模拟真实三维空间效果。
三维动画：画中的景物有正面、侧面和反面，调整三维空间的视点，能够看到不同的内容。
1.计算机动画的发展历史：随着计算机图形学的不断发展，计算机在动画制作过程中发挥的作用也越来越大，现今动画片的制作是很少能离开得计算机。
传统的动画采用连续画面技术，将一系列手工制作的单独画面拍摄在胶片上，以每秒24帧的速度播放，利用人的视觉暂留产生动作变化的效果，形成连续的动画。
计算机动画是借助计算机生成一系列动态实时演播的连续图像技术。
计算机动画的研究始于20世纪60年代初。
1963年美国A T&T Bell实验室制作了第一部计算机动画片。
在80年代之前，计算机动画主要集中于二维动画系统的研制，应用于教学演示和辅助传统的动画片制作。
三维动画的研究始于70年代初，当时开发了一些三维计算机动画系统。
直至80年代中后期，由于具有实时处理能力的超级图形工作站的出现，三维几何造型技术和真实感图形生成技术取得很大进展，促进了具有高度逼真效果的三维计算机动画技术迅速发展，并达到实用商品化地步。
到90年代初，计算机动画技术应用于电影特技取得了显著成就。
与此同时，为适应科学研究与复杂系统中的动态模拟、视觉模拟、机器人学和生物力学等领域的需求，基于物理的造型和动画的研究的开展，已成为计算机动画研究中的一个重要课题。
计算机动画技术
计算机动画技术摘要：本文首先简要介绍了计算机动画的发展过程、分类和应用领域，随后具体介绍了计算机动画的主要技术，最后对论文作了总结。
关键词：计算机动画；计算机动画技术Abstract: This paper firstly introduces the development ,the classification and the applications in computer animation. Laterly the paper introduces the main technology in computer animation., at the end the paper makes a summarization.Key words: computer animation; computer animation technology1、引言1946年，第一台计算机诞生，虽然当时它主要应用于军事计算，但是短短数十年间，计算机却改变了世界的一切。
数字技术的引入为动画制作者提供了更大的创意空间，也为公众带来了更多、更精彩的影像。
计算机动画是一门应用计算机技术制作动画的艺术，是计算机图形学和动画的子领域。
计算机动画是指采用图形与图像的处理技术，借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。
计算机动画采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。
为了制造运动的影像，画面显示在计算机屏幕上，然后很快被一幅和前面的画面相似但移动了一些的新画面所代替。
20世纪60年代，二维计算机辅助动画系统占主导地位，在计算机动画制作方面发挥了重要作用。
70年代，随着三维图形与动画的基本技术的开发,批引领三维图像与动画的公司发展了起来，一些三维可明暗着色的系统也被广泛地应用了起来。
到了80年代，图形图像技术进入普及阶段，此时的微型机已经能够担当起图形图像处理的任务，诞生了包含反混淆技术、光模型功能的3D主图动画制作系统BBOP。
简述动画的原理
简述动画的原理
动画是一种通过连续播放静态图像来产生运动效果的艺术形式。
它的原理是利用人眼的视觉暂留现象，即当一幅图像在人眼前停留一定时间后，即使它已经消失，人眼仍能保留它的影像，从而产生一种连续的运动效果。
动画的制作过程可以分为三个阶段：预制阶段、制作阶段和后期制作阶段。
预制阶段包括故事板、分镜头和角色设计等，制作阶段则是将故事板和分镜头转化为动画画面，包括动画的绘制、彩色、背景和音效等。
后期制作阶段则是对动画进行剪辑、调色和特效处理等。
动画的制作方式有很多种，其中最常见的是手绘动画和计算机动画。
手绘动画是指通过手工绘制每一帧画面来制作动画，它的优点是可以表现出手绘的质感和风格，但制作周期较长。
计算机动画则是利用计算机软件来制作动画，它的优点是制作速度快、效果逼真，但缺点是缺乏手绘的质感和风格。
动画的应用范围非常广泛，包括电影、电视、广告、游戏等领域。
在电影和电视中，动画可以用来制作卡通片、动作片、科幻片等类型的影片；在广告中，动画可以用来制作产品宣传片、品牌形象片等；在游戏中，动画可以用来制作游戏角色、场景和特效等。
动画是一种非常有趣和富有创意的艺术形式，它的原理是利用人眼的视觉暂留现象来产生连续的运动效果。
随着计算机技术的不断发展，动画的制作方式也在不断创新和改进，相信未来动画的应用范围会更加广泛。
冀教版信息技术八年级上册第一课《电脑动画制作初探——走进电脑动画世界》教学设计
冀教版信息技术八年级上册第一课《电脑动画制作初探——走进电脑动画世界》教学设计一、教材分析《电脑动画制作初探——走进电脑动画世界》是冀教版信息技术八年级上册的第一课。
本节课的主要内容包括电脑动画的基本概念、发展历程、应用领域以及制作软件的初步介绍。
通过本节课的学习，学生能够了解电脑动画的基本知识，激发学生对电脑动画制作的兴趣，为后续的学习打下基础。
电脑动画作为一种新兴的媒体形式，已经在影视、广告、教育等多个领域得到了广泛的应用。
本节课的教材内容紧密结合实际，通过丰富的实例和图片，帮助学生更好地理解电脑动画的相关知识。
同时，教材还介绍了常用的电脑动画制作软件，如Flash、3ds Max等，为学生后续的学习提供了指导。
本节课的教学目标是使学生了解电脑动画的基本概念和发展历程，认识电脑动画在不同领域的应用，激发学生对电脑动画制作的兴趣，并学会使用基本的电脑动画制作软件。
通过本节课的学习，学生将为后续的电脑动画制作课程打下坚实的基础。
二、核心素养目标本节课的核心素养目标是培养学生的信息素养、创新素养和审美素养。
信息素养方面，学生能够通过学习电脑动画的基本概念、发展历程、应用领域以及制作软件，了解信息技术在电脑动画制作中的应用，掌握获取、处理、传播信息的基本方法。
创新素养方面，学生通过学习电脑动画制作的基本知识，激发创新思维，培养在电脑动画制作中的创新意识和能力。
审美素养方面，学生能够通过欣赏和分析电脑动画作品，培养审美情趣，提高对电脑动画艺术的鉴赏能力。
三、学习者分析1. 学生已经掌握了哪些相关知识：八年级的学生在之前的学习中，已经接触过一些信息技术的基本概念，如计算机的基本操作、网络的使用等。
此外，学生也可能通过课外途径对电脑动画有一定的了解和兴趣。
2. 学习者的学习兴趣、能力和学习风格：八年级的学生正处于青春期，好奇心强，对新鲜事物充满兴趣。
他们对电脑动画这种新兴的媒体形式有很大的好奇心和学习热情。
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计算机动画技术发展的三个阶段
第一个阶段:二维动画技术主导发展阶段。
这一阶段主要指20世纪七八十年代，2D动画
技术开始大量介人动画片创作之中，3D动画技术在之前计算机图形图像技术的基础上开始了
初步的探索性发展。
艺术家发现在信息时代里，计算机技术在动画片发展过程中具有巨大潜力，开始进行真人影视动画片的试探性合作，重新定义计算机图形技术的发展方向，研究和
发明三维动画技术的硬件设施和软件设备。
这一时期的研究主要集中在美国、日本、加拿大
和欧洲.1980年，迪斯尼用电脑图形制作了电影《电子世界争霸战》，开创了计算机图形技术
制作电影的新纪元.80年代初，相继开发出将真人动作投射到电脑上进行创作和利用光学追踪
技术研发的动作捕捉系统，进一步提高了动画技术表现动作的逼真性和自然度。
1986年，在《妙妙探》中，第一次采用大量计算机动画技术制作出伦敦钟楼的场景。
1988年，《谁陷害
了兔子罗杰》采用2D与真人合成的技术效果，实现了动画与实景的完美结合。
1989年的《小
美人鱼》最早把计算机软件上色运用到动画上，使过去十分繁杂的工艺技术变得简单容易，
标志着一个新的动画时代的到来。
第二个阶段:三维动画技术高速发展阶段。
这一阶段主要是指20世纪90年代到20世纪末，2D与3D动画技术的结合成为这一时期动画制作的主流。
皮克斯动画制作工作室昂首于三维
动画技术领域，三维动画技术从初期的背景、环境的制作，开始转向全方位的运用，并且出
现了第一部全数字电脑电影。
皮克斯在这片“红海”中披荆斩棘，与迪斯尼携手合作，用一部部
新的作品不断探索技术的特殊表现力，并由此确立了自己的龙头地位。
而梦工厂制作的高水
准动画片，也给梦工厂与皮克斯的分庭抗礼提供了最坚实的资本。
这一时期，在迪斯尼的经典动画片《美女与野兽》、《阿拉丁》等作品中，广泛采用2D结
合3D的技术手法，应用三维动画制作软件做成二维的效果。
到1994年的《狮子王》，开始
将三维动画技术运用于各种性格各异、活泼可爱的动物身上。
1995年，三维动画技术史上划
时代的作品出现，世界上第一部由电脑制作的三维动画《玩具总动员》诞生，这也是传统动
画巨头迪斯尼与皮克斯合作的第一部动画影片。
画面比二维动画更为真实，立体的视觉效果，拟人化的各种玩具形象，毛发、树叶这些细节的精心呈现，奇思妙想的故事情节，为影片带
来了可观的票房收人，其精彩纷呈的电脑技术使该片导演理所当然地获得了奥斯卡特殊成就奖。
三年后，两者合作的第二部动画片《虫虫危机》凭借着最新开发的动画制作工Renderman
获得了美国电影艺术和科学学院颁发的“科学与技术成就奖”，片中各式各样的昆虫们更加生
动，愈发拟人化。
第三部影片《玩具总动员2》，采用更加高端的三维动画制作系统，真实地
模拟出人物的皮肤、毛发等，表情和动作的表现更为细腻流畅。
与此同时，之后与皮克斯齐
名的三维动画制作公司PDI创造了《埃及王子》、《小蚁雄兵》等影片。
为了艺术表现的需要，影片采用二维、三维的技术结合常规的手工动画，创作出更为精致的多层次画面，既有
二维动画的绘画风格，又具有三维动画的视觉冲击力，呈现了两者完美结合的视觉效果。
一
第三个阶段:三维动画技术全盛发展时期。
这一阶段主要是指21世纪初至今，皮克斯、梦
工厂的PDI、福克斯的蓝天工作室三足鼎立，更吸引了华纳、索尼、史克威尔等大型影视巨头
的加盟，市场异常活跃，进人了群雄纷争的时代。
在竞争的浪潮中，动画片呈现的种类、题材，所采用的高端技术，可以说是精彩纷呈，令人目不暇接，动画水准得到了飞速提高，动
画产业得到了迅速发展.三维动画技术这一极具市场开拓力的技术，不断刷新人们对动画的传
统感知，令观众大呼过瘾。
皮克斯没有故步自封，为了保持自己在动画领域的领先地位，无时无刻不在酝酿技术上的
突破。
2001年的《怪物公司》挑战了毛怪身上的毛发以及小女孩身上衣服的动感，体现了毛
发的重力感和灵巧度，小女孩衣服和动作的搭配天衣无缝、完美无缺.在《海底总动员》中，
从照明、涌浪和波涛、幽暗朦胧以及光线的反射和折射等五个方面建造了唯有计算机三维技
术才能塑造的海底世界.《超人总动员》是皮克斯首次制作全部是人类角色的影片，这个故事
在将近100个不同的场景中展开，而且由于该片强调角色的人性化特点，创作出历史上最为
可信的动画人类形象，包括细腻的皮肤、晶亮的毛发和华丽的服饰.三维动画市场的这块“香悖悖”早在十年前就已经吸引了梦工厂的加盟，此时的梦工厂再接再厉，巩固和扩大了自己在三
维动画方面的领先地位.票房一路飘红的《怪物史瑞克》系列，已经做到了第三部，使用PDI
公司专门设计出来的“塑形”软件，让人物看上去更加真实可信，面部表情、举止动作更加运动
自如、自然流畅。
《鳌鱼的故事》在背景环境、角色的外貌表情、微风拂动的小草这些细节
方面更进一步。
福克斯的蓝天工作室同样是业内最顶尖、最优秀的三维动画制作公司，它创
作的《冰河世纪2》，采用其拥有专利的软件CGI Studio，这个软件尤其擅长创造出皮毛和头
发投射出的细腻光影，被公认为是最优秀的光线跟踪处理软件.此外，史克威尔的《最终幻想》惊人地再现了与真人电影一样栩栩如生的画面，运用全新的影像捕捉技术，使片中人物的逼
真程度达到前所未有的水平。
计算机三维动画作品地址：/works.asp
二。