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浅谈业余低成本定格动画中CG 技术的应用探讨论文
一、定格动画制作历史
早在1907年美国拍摄的 《闹鬼的旅馆》、《奇妙的自来水笔》等影片中，这种技法的神奇效果就已经展现出来，我国上海美术电影制片厂也在上世纪50至80年代拍摄过如 《神笔马良》、 《怪老头》、《阿凡提的故事》等优质定格动画作品。然而制作定格动画所面临的最大困难，就是如何能够在保持人物动作和表情流畅性的同时，尽量减少需要制作的画面数目。早在1915年，美国导演伊尔·赫德就开始利用透明的赛璐璐片来代替传统纸张将运动的物体、人物和背景分开绘制进行叠加拍摄，从而达到减少绘制画面数量的目的，这种分层绘制的方法奠定了动画的基础，分层不仅可以减少绘制的帧数，还可以实现透明、景深等不同的效果。然而定格动画由于不是通过绘制来完成画面，使得这种传统的分层方式无法在定格动画中得以运用。虽然也有《阿凡提的故事》等优秀的定格动画片的诞生，但由于制作周期长，自由度低等劣势，上世纪末国内外鲜有动画公司再涉足这一领域，院校教学、业余比赛等活动中的普通创作人员更是对其望而却步。然而随着CG技术的应用，自2000年以来， 《小鸡快跑》、《鬼妈妈》、 《僵尸新娘》等新一代定格动画电影的成功再一次掀起了定格动画制作的潮流，不仅是商业动画电影，国内外许多业余比赛中的低成本定格动画作品也逐渐崭露头角。在参加多次军内动画比赛的过程中，笔者通过对 CG 技术和定格动画的实际操作，在此总结了一些在业余低成本条件下利用CG技术制作定格动画作品的心得。
二、定格动画的 CG 制作过程
CG技术是ComputerGraphics的英文缩写，意思是电脑图形技术。 CG 技术的发展使分层技术开始在影视作品的特效场面中出现，比如好莱坞大片《变形金刚》系列中的机器人和宇宙战舰等科幻角色在美国大都市混战的场面，都是通过 CG 分层技术将实拍人物、场景合成而来的。也正是由此，同样通过实际拍摄的定格动画也借助 CG 技术实现了分层的可能。以数字定格动画电影的代表 《僵尸新娘》为例，其中飘动的婚纱、飞舞的蝴蝶、阴郁的天空等，都是通过CG 技术制作或是独立拍摄后分层合成而来。 CG 技术还可以制作出多角度的脸部模型和虚拟表情，最后将表情相连，生成动态影像。这样就克服了定格动画中自由度低的问题，动作循环、对位显示等常用动画技巧也相继在定格动画中得以实现，这大大地降低了定格动画的制作周期、难度和成本，使得这种古老的动画形式重唤生机，也使业余低成本创作定格动画得以实现。
动画的制作其实是一个庞大的系统工程，相比一般电视、电影节目的录制，要求制作人员有更清晰的思路和严密的计划。特别是业余创作者由于缺乏专业设备，在画面人物较多、动作复杂、表情较丰富的场景中，摆拍的每个人物都要达到动作流畅、表情自然就极为困难。这使得定格动画相较其他动画形式具有自由度低的显著劣势，在制作全程对制作者的思路有着很高的要求。
首先是理清画面层次结构。在画面人物较多、人物动作较丰富的复杂场景中，可以将人物分开来拍摄。首先记录第一个人物拍摄时照像机的运动点位，再严格按照第一个人物拍摄时照像机的运动点位依次拍摄其他人物，最后利用 CG 合成，这样就使得业余创作者得以实现定格动画的创作。由于动画是在平面上展示物体的空间关系，所以画面内物体间的透视就变得尤为重要。定格动画在拍摄前，制作人员必须仔细研究画面中物体间远近前后的透视关系，并区分可以合并拍摄的内容和必须分开拍摄的内容。因为物体运动或是镜头运动会造成透视关系的变化，相应层次的区分也会随之变化，就会出现同一镜头中层次关系的多次调整的情况。特别值得注意的是画面内如物体的影子和物体表面需要活动的部分等细节，也必须在分层的控制之中。
其次是综合评估制作条件。任何一种动画的创作形式，都需要考虑软硬条件对制作的影响。定格动画中对层次划分和制作方式的判断必须建立在实现能力的综合评估上，制约分层实现的主要条件是设备、道具和制作人员。例如没有轨迹记录设备配合时，分层拍摄一些移动镜头很容易造成各层相对位置错位;一些如火焰、烟雾等难以实际拍摄的内容，可以通过 CG 合成。所以，对实现能力综合评估是达到合理分层的必要步骤。
最后是精确计算制作帧数。不同于一般 CG 动画可以通过电脑计算生成除关键帧外的其他帧，定格动画每一帧画面都是由制作人员逐格调整而来。在固定的镜头长度下，为了尽量减少拍摄数量，根据各层中物体的运动情况，必须精确计算各层所需帧数。可以将一些运动物体依据动作循环只拍摄一个循环、一些固定物体只拍摄单帧画面，再通过复制以达到镜头的总长。同时还要考虑到各层的帧速以达到画面的流畅度，定格动画的帧速率一般需要控制在8帧/秒以上，而各层帧速的错位排列也可以进一步提高画面的流畅程度。
三、定格动画的分层操作
CG技术的强大虽然使定格动画实现了分层的可能，但是分层的操作并不仅仅是电脑的处理，定格动画的分层操作依然贯穿于制作的整个过程中。
1.布景和灯光
场景的设置过程中需要注意的主要问题是灯光和背景色幕两点。灯光是体现画面空间质感重要因素，成功的光源可以准确地暗示时间和制造气氛。在分层拍摄的过程中，同一画面的不同层次在设置场景时，必须详细记录光源的布设，使光源色彩、方向和强度保持一致，避免在后期合成时各层光照不统一造成的不自然。背景色幕作为 “抠像”的指定色彩，通常设置于拍摄内容之后，其色彩的选取必须避开拍摄内容包含的颜色，通常使用蓝色或绿色，因为人体的自然颜色中不包含这两种色彩，同时这两种颜色也是RGB系统中的原色，也比较方便处理。在设置背景色幕时，画面中背景色幕的颜色必须一致，要尽量避免纹理、褶皱和灯光不均匀造成的色差。
2.拍摄和CG动画
由于分层技术是将同一画面中的不同层次分开制作，所以需要重点注意的就是协调各层的色彩和透视关系。对于相机拍摄的内容，原则就是使各次拍摄中相机的参数、机位和画面内物体的位置、运动轨迹协调统一。常用的方法是在拍摄过程中利用Dragonframe等拍摄软件中的 “洋葱皮”等对位显示功能实时对比来确定各层内容的色彩和透视关系，特别是在拍摄一些比例不同的内容时这个方法非常适用，另外在拍摄运动镜头时，最好能使用轨迹记录设备使相机每次移动轨迹和速度相吻合。对于CG动画，一般要在拍摄结束后参照实拍内容进行制作，通过比对确定CG内容的大小、位置和色彩，在三维 CG 软件中，还可以将实拍相机的参数和轨迹记录的数据赋予三维摄像机提高画面的匹配效果。
3.后期制作
后期制作是整个分层操作的最终步骤，在素材编辑软件中，各独立层次可以相互叠加为完整画面。实现定格动画分层制作的主要技术就是 “抠像”。“抠像”指的是吸取画面中某一颜色作为透明色，将它从画面中抠去，为其他图像的加入腾出空间。对于需要 “抠像”处理的部分，一般使用 Aftereffect或Premiere等软件中的键控插件处理，要尽量保证画面边缘部分，特别是景深造成的半透明部分过渡自然。对于画面中如固定支架、角色骨架等穿帮内容，还要通过逐帧遮罩去除。由于在分层制作过程中的人为操作失误、环境设备限制等的影响，最终的素材不可避免的会与计划存在误差，所以在拼合各层素材时还要通过软件对各层的色彩、位置、景深等进行校正，以达到画面的协调统一。
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