二維角色造型設(shè)計研究

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運動數(shù)據(jù)在三維動畫設(shè)計制作中得到了廣泛應(yīng)用，借鑒運動數(shù)據(jù)在三維動畫領(lǐng)域的成功經(jīng)驗，將運動數(shù)據(jù)與二維動畫結(jié)合起來，是提高二維動畫制作效率的有效方法之一。由于動畫制作原理的改變，動畫制作的流程、方法等也需要與之相適應(yīng)，其中受影響最大的是動畫創(chuàng)作中最重要的部分——角色造型設(shè)計。在動畫創(chuàng)作環(huán)節(jié)中，角色造型是整部作品的前提和基礎(chǔ)。對于傳統(tǒng)的動畫制作方法而言，角色造型的設(shè)計和繪制只要依據(jù)劇本的要求，刻劃和反映角色性格特點，繪制合適風(fēng)格的角色造型，既可采用手繪，也可通過電腦直接繪制，并不會對角色造型設(shè)計有過多的限制和要求。但對于運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的二維角色造型，在考慮劇本要求之外，還要符合后續(xù)運動數(shù)據(jù)對其驅(qū)動要求，因此動畫造型需依據(jù)運動數(shù)據(jù)的特點進(jìn)行調(diào)整。

一、適合運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的二維角色造型風(fēng)格分析

二維動畫角色造型風(fēng)格通常可以分為三個大類：寫實風(fēng)格、夸張風(fēng)格、擬人風(fēng)格。采用傳統(tǒng)的動畫制作方法，對造型風(fēng)格的選擇并沒有什么限制和要求，但是基于運動數(shù)據(jù)驅(qū)動動畫，對造型風(fēng)格就會有一些限制，并不是所有的二維角色造型風(fēng)格都適合運動數(shù)據(jù)驅(qū)動。寫實風(fēng)格的動畫角色造型在結(jié)構(gòu)、形態(tài)、比例、配色等各個方面，都與實際的人和物比較接近，容易引起觀眾的共鳴。在日常生活中可以看到很多寫實風(fēng)格的二維動畫短片，例如地鐵車廂中的動畫，動畫中多以演示動作以及人群走動等為主，這一類寫實角色造型動作簡單、類型單一、重復(fù)性高，很適合用運動數(shù)據(jù)來驅(qū)動角色產(chǎn)生動畫。但并非所有寫實風(fēng)格的角色造型動作都適合數(shù)據(jù)驅(qū)動，例如迪士尼動畫《花木蘭》，屬于二維寫實類風(fēng)格，因其人物動作流暢復(fù)雜、轉(zhuǎn)身頻繁自然，二維動畫數(shù)據(jù)很難表達(dá)這種動作。二維運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的二維角色動畫的不足在于角色無法靈活的轉(zhuǎn)身，動作如果變換頻繁，銜接也容易出現(xiàn)不流暢的問題。因此，運動數(shù)據(jù)適合驅(qū)動動作單一、重復(fù)率高、無轉(zhuǎn)身等簡單的寫實類風(fēng)格角色動畫。夸張風(fēng)格的動畫角色造型，通過夸張和變形的造型語言強(qiáng)調(diào)、突出角色某一方面特征，能夠更加形象生動地表達(dá)出動畫所要表達(dá)的內(nèi)涵。這類風(fēng)格的角色造型主要是身體比例的夸張、神態(tài)的夸張，以及動作的夸張。《瘋了桂寶》這部由漫畫改編的動畫，主要是角色身體比例和表情上的夸張，但是動作比較簡單，動畫時長短，這一類夸張風(fēng)格的角色動畫適合用二維運動數(shù)據(jù)驅(qū)動。網(wǎng)頁上的通欄廣告，通常都用富有幽默感的夸張類角色造型來吸引用戶的注意力，動作都很簡單夸張，這一類夸張風(fēng)格的角色造型也適合二維運動數(shù)據(jù)來驅(qū)動。與寫實風(fēng)格角色造型類似，如果動作復(fù)雜，連貫性要求高的角色動作不適合運動數(shù)據(jù)驅(qū)動。擬人風(fēng)格的動畫角色造型是將動畫中非人類的對象，甚至無生命的物，賦予人類所具有的特征，如外貌、行為、性格和情感等。眾所周知的《喜羊羊與灰太狼》就是將羊和狼的形象進(jìn)行了擬人化，這樣的造型更能體現(xiàn)出小羊的機(jī)智善良和狼的懶惰兇殘。與以上兩類造型風(fēng)格相似，適合運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的擬人風(fēng)格的角色造型也要求動作簡單、重復(fù)率高。在借助運動數(shù)據(jù)生成二維角色動畫的過程中，雖然對角色造型風(fēng)格沒有特別限制，可根據(jù)劇本、動畫風(fēng)格設(shè)計不同的角色造型，但該角色造型的動畫應(yīng)具備動作簡單、動作類型單一、無大角度轉(zhuǎn)身等特點。

二、運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的二維角色造型結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

傳統(tǒng)的二維動畫制作方式通常將角色造型作為一個整體，不需要考慮將角色造型分解為多個部分，而基于運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的二維動畫，把角色造型分解為若干個組成部分是極為重要的一個環(huán)節(jié)，它作為接下來數(shù)據(jù)生成和綁定的基礎(chǔ)，會影響到整個角色動作的視角效果和作品的成敗。角色造型分割通常需遵循以下原則：首先進(jìn)行符合動畫創(chuàng)意的動畫造型整體設(shè)計，然后根據(jù)該造型是利用已有運動數(shù)據(jù)驅(qū)動，還是需要新生成的運動數(shù)據(jù)驅(qū)動確定分割方法。若為前者，則造型的分割必須與已有的運動數(shù)據(jù)的骨骼相匹配；若為后者，則可以根據(jù)需要的動畫動作與骨骼的關(guān)系，進(jìn)行造型分割。不同風(fēng)格、不同種類的角色造型，采用不同的分割原則。寫實類角色造型其身體各部分的比例與真人接近，動作也要求類似真人動作，因此其身體結(jié)構(gòu)分割后的各部分，應(yīng)該與真人按關(guān)節(jié)分割出的各部分相對應(yīng)，或者進(jìn)行適當(dāng)合并后的部分對應(yīng)。所以這種類型的角色通常將其身體結(jié)構(gòu)分割為16個基本單元，盡量不隱藏任何身體元件的動作。頭部、手部、腳部的動作也要體現(xiàn)出來，力求呈現(xiàn)出較為真實的動作效果。夸張類角色造型的應(yīng)用極為普遍，通過放大或縮小某些部位，改變部位間的比例關(guān)系，有利于刻畫角色的個性特征，增強(qiáng)趣味性和視覺效果。夸張類角色造型在保持基本的頭、頸、胸、胯和四肢的基礎(chǔ)上，對其他部分可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍w納、簡化，將幾個部分合并為一個部分，如圖1（a）所示，手和小臂、腳和小腿分別合并為一個元件，脖子由于沒有明顯的動作，因此可以歸并到頭部合成為一個元件。因此夸張類角色造型的結(jié)構(gòu)通常按11個身體元件的原則進(jìn)行分割，這樣的分割足以表達(dá)此類造型的動作特點。擬人類角色造型有種“模仿”的特質(zhì)，如小熊維尼，其造型一方面具有熊的特征，另一方面有具有人的特征，兩者結(jié)合在一起給人可愛滑稽的形象，因此其造型分割可不拘泥于人體分割原則，可以按動作表達(dá)的需要進(jìn)行分割。如圖1（b）的小熊維尼，上肢、下肢各分割為兩個部分，軀干和頭部各對應(yīng)一個部分，脖子等其他部分不再單獨體現(xiàn)，這樣的設(shè)定雖然無法表達(dá)一些動作細(xì)節(jié)，但角色整體看起來形象更加可愛，動作更加流暢。通常擬人類角色造型分割成10個元件就基本能滿足需求。動物種類繁多、形態(tài)各異，對于其中的四足動物，其基本的運動形態(tài)為走、跑、跳等，其骨骼構(gòu)成及其運動方式與人類有相似之處，因此，可以采用類似人體的分割方式對四足角色進(jìn)行分割。但四足動物通常會多出尾巴的動作，所以四足角色造型的分割可以在寫實類角色16個元件基礎(chǔ)上增加尾部元件，遵循17個身體元件的分割原則。

三、運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的二維角色造型設(shè)計方法

（一）數(shù)據(jù)驅(qū)動二維角色造型元件連接處造型的處理方法

在保證既不破壞角色造型的形態(tài)特點又遵循角色造型的結(jié)構(gòu)分割原則的情況下，要對角色造型的各個身體元件進(jìn)行處理。如圖2（a）所示，上臂和小臂在綁定數(shù)據(jù)后進(jìn)行運動時，如果按照身體正常分割不加處理就與數(shù)據(jù)綁定，上臂和小臂在轉(zhuǎn)動時會發(fā)生裂開。因此要像圖2（b）那樣，在需要配合轉(zhuǎn)動的身體兩部分連接處加入同等大小的同心圓，在綁定數(shù)據(jù)的時候把這兩個部分的同心圓中心重疊，那么這兩個身體元件在轉(zhuǎn)動和位移的過程中就不會出現(xiàn)如圖2（a）的問題。

（二）數(shù)據(jù)驅(qū)動二維角色造型色彩處理方法

角色造型的色彩反映了角色的個性特征，能給觀眾帶來最直接的視覺體驗。數(shù)據(jù)驅(qū)動的角色造型顏色的上色方法與傳統(tǒng)上色方法雖無太大區(qū)別，但由于角色造型動作制作方式的改變，在色彩處理時也有兩個方面需要采用不同的處理方法。首先是角色各部分元件連接處的色彩處理，其次是陰影的色彩處理。相互連接的兩個元件的色彩會出現(xiàn)兩種情況，第一種情況為相互連接的兩個部分顏色是一致的，那么只要在其中一個部分加入一個相同顏色的同心圓即可。第二種情況如圖3（a），腳部和小腿連接處顏色不同，在這種情況下可以使用兩種色彩處理方法，第一種如①所示，把連接腳部和小腿的同心圓的顏色與小腿的顏色保持一致。第二種如②所示，把同心圓以水平直徑平均分為兩個部分，分別是小腿的顏色和腳部的顏色，這樣的方式連接兩個部分在角色運動時也不會影響動畫最終的效果，但是考慮到造型繪制的效率，使用第一種方法更為便捷。在二維動畫中，光影效果的使用豐富了整體畫面的構(gòu)成，起到渲染故事氣氛、烘托故事情節(jié)的作用。角色形象要融入畫面之中就必須添加合理的光影效果，用運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的角色形象，其光影效果添加也需要遵循一定的設(shè)計原則。在傳統(tǒng)動畫制作過程中，角色形象形體上的光影變化可以隨時進(jìn)行手工調(diào)整，而運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的角色造型，在動作生成中無法對造型進(jìn)行修改。因此，在造型設(shè)計階段就要考慮到光影的處理。如圖3（b）為正確的陰影添加示意圖，若按圖3（c）所示的錯誤陰影添加方法，在靜止?fàn)顟B(tài)下這樣的陰影添加方式看似很合理，一旦角色開始做動作的時候，這兩個顏色就會錯開，嚴(yán)重影響動畫的最終效果。

（三）數(shù)據(jù)驅(qū)動二維角色造型裝飾性語言處理方法

根據(jù)動畫風(fēng)格的特點和動畫情節(jié)的推進(jìn)，增加或者改變造型身上的道具和裝飾，可使畫面效果更豐富、更生動。但是基于角色動作制作方式的不同，在給角色添加裝飾和道具的時候更要考慮到角色動起來的效果，如果裝飾添加的方法不正確，就會帶來適得其反的效果。圖4（a）是未經(jīng)過調(diào)整的符合傳統(tǒng)動畫制作方法繪制的角色造型，角色袖子上有衣紋，胸前有蝴蝶結(jié)，有肩帶等裝飾性元素，用傳統(tǒng)動畫制作方式，在角色運動時這些裝飾不會對動作效果造成影響，因為在動作繪制的過程中動畫師可以隨著動作的變化對這些元素進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，但對于運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的角色形象就會出現(xiàn)問題，例如圖4中②袖子上的衣褶、③女孩裙子的結(jié)構(gòu)和花紋、⑤腰部的蝴蝶結(jié)裝飾，這種貫穿兩個身體元件的裝飾元素都不適合出現(xiàn)在數(shù)據(jù)驅(qū)動的角色造型上。如圖4（b）是經(jīng)過調(diào)整的適合運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的角色造型，在保留原有造型的基本特征的情況下綁定數(shù)據(jù)，角色在運動過程中就會保持非常良好的動作效果，圖4（c）是綁定運動數(shù)據(jù)后角色運動時的截圖。

四、結(jié)語

新的技術(shù)手段在動畫創(chuàng)作領(lǐng)域的應(yīng)用，可以豐富動畫形式、提高動畫創(chuàng)作效率，也會帶來動畫創(chuàng)作流程各環(huán)節(jié)的變化。基于運動數(shù)據(jù)驅(qū)動的動畫生成方法，無法照搬傳統(tǒng)的動畫制作流程和造型方法，需要有與之相適應(yīng)的動畫造型方法。因此，本文針對運動數(shù)據(jù)驅(qū)動二維角色生產(chǎn)動畫的特點，研究并提出運動數(shù)據(jù)驅(qū)動二維角色造型的設(shè)計原則和設(shè)計方法，將有助于推動運動數(shù)據(jù)在二維動畫創(chuàng)作中的應(yīng)用。

作者:吳偉和 張文麗 朱琳 單位:北京工業(yè)大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計學(xué)院