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關(guān)鍵詞：智能建筑物；控制技術(shù)；自動化；計算機
中圖分類號：TU714文獻標識碼：B文章編號：1003-8965(2015)05-0126-02
前言
智能建筑是“將計算機技術(shù)”“控制技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)”和“建筑藝術(shù)”等綜合技術(shù)的產(chǎn)物，目前智能建筑的規(guī)模，已經(jīng)是一個國家或者是一個地區(qū)科學技術(shù)以及經(jīng)濟水平的良好體現(xiàn)，智能建筑的發(fā)展水平是城市現(xiàn)代化水平的最顯著標志之一。伴隨著信息時代的來臨和信息產(chǎn)業(yè)的勃勃興起跟隨著人們對生活環(huán)境，居住條件要求地不斷提高。建筑智能化的理念現(xiàn)己深入到了建筑物的靈魂中，并成為了衡量現(xiàn)代科技價值的“金標準”。建筑物的智能化成為了提高居民生活條件。是城市未來發(fā)展的主流方向?，F(xiàn)今“物聯(lián)網(wǎng)時代”已經(jīng)到來，智能建筑的每個“子系統(tǒng)”將向著大規(guī)模、分散控制以及集中管理等方向發(fā)展。一般，智能化建筑中大多包括有多個子系統(tǒng)以及諸多設備的互聯(lián)。于是就要通過對信息的綜合和資源的利用，以便來統(tǒng)一協(xié)調(diào)監(jiān)視“智能建筑”的狀況便顯得非常重要。通常一般情況下，每個分系統(tǒng)大多都選自不同的生產(chǎn)廠家所提供的；在“數(shù)據(jù)類型”“接口種類”和“信息儲存方式”等諸多方面都很難答到共通。因此可能會嚴重影響了子系統(tǒng)在物理層面上以及功能上的互操作性以及開放性，為整棟智能樓宇的綜合信息采集造成了非常大的困難。網(wǎng)絡技術(shù)的不斷進步，對建筑物內(nèi)的信息監(jiān)測的方式也不斷更新，先已在經(jīng)不再單純是客戶與服務器之間的資料信息共享?，F(xiàn)在可以對系統(tǒng)監(jiān)控或遠程控制監(jiān)測等諸多方式也日漸成熟。并且已經(jīng)成為了系統(tǒng)當中非常必要組成部分。
1智能建筑的功能
一個可以被有效控制利用各種資源的建筑才能成為智能建筑，還需要具備有關(guān)的系統(tǒng)運營環(huán)境。同時生態(tài)系統(tǒng)上應滿足能源與服務還有排污的綜合需求，實現(xiàn)各個層面的協(xié)同運行和有機的結(jié)合。智能建筑的‘計算機控制技術(shù)’在建設設計最初時，應考慮到4個其最基本的功能：
1.1能源的管理
通過使用設計能源監(jiān)控與管理的方式來達到有效節(jié)約能源的目標，減少其建筑物在周期內(nèi)的資源消耗與浪費同時提高了建筑物的利用率。
1.2空間的管理
優(yōu)化控制空間結(jié)構(gòu)，掌握了解空間的使用等情況，合理分配不同應用空間提高空間使用率。
1.3設施的管理
掌握控制建筑物內(nèi)各不同功能，不同類型設備運行的情況，并可以實施有效的管理利用，有效的延長設施使用周期。
1.4服務的管理
建筑的智能化應尊徐恩這以人為本的原則并不斷地為住戶提供具有一定個性化的優(yōu)質(zhì)服務服務，從而達到滿足提升不同用戶對生活的感受。但也不許考慮到降低用戶的使用成本。
2供電
建筑在只能化的過程當中需要使用很多不同的應用設備來為其提供具有一定相當?shù)尼槍π?、個性化的智能服務。所以，為其提供保障的自動化裝置與自動化辦公設備以及通訊等，都會給供其共電保障、用電提出了難題。因此進行智能的建筑物內(nèi)的供電設計時，必須應該要對供電系統(tǒng)中安全性與可靠性及穩(wěn)定性還有靈活性加打重視。由于智能建筑物中的用電設備較多，用電負也荷比較大，進行設計時需要對其負荷進行分析評估，并對負荷的級別，進行合理劃分。必要時可以根據(jù)設備需要的用電情況，個性化的具體選擇所供電的系統(tǒng)，最大限度的避免造成浪費。同時應要考慮到供電的可靠性以及電源質(zhì)量的要求，根據(jù)用電負荷，動態(tài)的確定其針對性個性化的供電方式。
3照明
照明系統(tǒng)的智能能化，不但可以保障建筑物內(nèi)使用者的安全，也既要滿足其基本生活。又要能應該具備或者達到其環(huán)保與外觀的需要。智能化的照明系統(tǒng)應用原則為“安全與經(jīng)濟和適用與美觀”的并存。安全是任何系統(tǒng)的絕對必要最基本的條件。要通過正確選擇燈具的種類、安裝的位置安裝數(shù)量與燈具功率還有照度控制等方面。進行合理設計，提供生活與工作舒適的光度。一方面，要通過采取先進的采光技術(shù)，從而發(fā)揮照明系統(tǒng)地實際效益。在保障照明效果基礎上減少費用開支。另一方面，要從我國實際電力供應與設備生產(chǎn)的水平出發(fā)，選擇合理照明設備，來提升智能建筑中的照明系統(tǒng)的經(jīng)濟性。體現(xiàn)建筑內(nèi)的空間立體感與裝飾表現(xiàn)感，要注意色彩的協(xié)調(diào)，同時要避免出現(xiàn)眩光，根據(jù)工作與學習和生活的需要給予合理布置照明的亮度。
4計算機輔助系統(tǒng)集成化
4.1集成化服務程序
主要的功用是把，自動化的各種不同用途種類的辦公設備互通互用的問題，實現(xiàn)信息共享。它主要負責完成，從每子系統(tǒng)應用的服務器上采集相關(guān)數(shù)據(jù)且同時向子系統(tǒng)下達相關(guān)控制指令，且實現(xiàn)與各個子系統(tǒng)之間的聯(lián)動和控制功能。因此，此部分是，‘計算機控制技術(shù)’在‘建筑自動化應用’智能化的過程中的系統(tǒng)中關(guān)鍵所在。
4.2Web應用程序
大多采用B／S模式設計為主，主要是為了實現(xiàn)信息集成化，方便管理以及應用和在開發(fā)。Web服務器使用“Windows2003Server”操作系統(tǒng)，開發(fā)維護工具采用“MicrosoftVisualStudio2005”；以“C語言”為開發(fā)維護語言，配合數(shù)據(jù)采集與設備監(jiān)控和故障診斷還有趨勢曲線以及綜合智能判斷等，圖文一體顯示的人機交互功能。智能建筑是將“建筑技術(shù)”與“計算機應用技術(shù)”“網(wǎng)絡通信技術(shù)”“和“計算機（控制\監(jiān)控）技術(shù)”等多種技術(shù)集成的載體。，必須重視各個自動化設備之間地集成配合。自動化設備的集成化的是為了：搭建建設智能化的應用管理，通過對自動化化設備的自動控制把“信道通信技術(shù)”、“安全防范技術(shù)”以及“多媒體技術(shù)”等進行整合，從而達到實現(xiàn)智能化的目的。
5總結(jié)
智能建筑在計算機控制管理系統(tǒng)是把在不改變原來的自動化設備基礎之上，將建筑內(nèi)個各種不同應用設備網(wǎng)絡控制與構(gòu)建網(wǎng)絡的每個應用程序。對獨立的應用設備高度集成。進而形成更高的自動化綜合監(jiān)控與智能化的管理系統(tǒng)，從而就為建筑內(nèi)得用戶搭建了更高級的服務平臺?！坝嬎銠C控制技術(shù)”在智能建筑自動化應用系統(tǒng)的核心就是要實現(xiàn)不同應用設備的綜合運用。必須要解決各個層面的設備、數(shù)據(jù)互訪，改變各個層面設備的獨立運行狀況。實現(xiàn)自動化設備系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制。提高其運行的效率；在信息共享中心將數(shù)據(jù)分析后進行診斷，最終達到能源的最優(yōu)化和維護設備安全平穩(wěn)運行的重要目的。
參考文獻
[1]楊全.勝結(jié)合工程實例探討智能建筑電氣設備[J]中華民居,2011年10期
要實現(xiàn)動畫制作藝術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，就要借助現(xiàn)代的科學技術(shù)，加強動畫制作人員的專業(yè)素養(yǎng)，對動畫的運行原理及視覺調(diào)度有更深層次的分析和研究，根據(jù)實際情況適當借助計算機軟件技術(shù)來解決一些人工無法解決的繪制難題，完善動畫的整體藝術(shù)效果，在此基礎上不斷提升動畫制作的技術(shù)水平和藝術(shù)效果。
1 利用圖像處理功能解決手繪誤差帶來的視頻頻閃問題
傳統(tǒng)的手繪動畫一般由多人合作完成，不管手工技術(shù)水平多高、色調(diào)管理有多統(tǒng)一，在進行合成的過程中總會出現(xiàn)一定誤差，這是手繪動畫中無法避免的常見現(xiàn)象。而用計算機的圖像處理軟件，則可以很好地解決這一難題，通過軟件調(diào)色等相關(guān)工具，對動畫圖像進行細節(jié)處理，比如描線、上色等，然后再進行掃描和拍攝;在掃描拍攝的過程中，對存在的色調(diào)偏差、筆調(diào)不一致等不協(xié)調(diào)或誤差進行自動化的逐幀調(diào)整和修改;經(jīng)過軟件處理的動畫圖像，整體更加和諧，使手繪圖像在合成中的誤差減少，進而減緩視頻頻閃的問題。
2 使用三維動畫技術(shù)模擬動作
手繪動畫在制作中存在一定繪制難度，使用計算機三維動畫軟件，可以降低手動繪制的難度;三維動畫技術(shù)在生成一些靜幀圖像的同時也可以對真實的動作進行模擬，降低攝像機逐幀拍攝的難度，并且同步生成與動畫格數(shù)一致的清晰、精準的畫面。
使用三維的動畫軟件進行動作模擬的步驟一般為：首先建立起一個三維的動畫模型，準備好所需要的材質(zhì)、貼圖等、調(diào)整好動畫需要的光源燈光;然后根據(jù)動畫的分鏡頭臺本對相機做相應的設置，最終會生成一個靜幀序列的圖像文件，保存完整后由動畫繪制人員進行繪制，即可完成動作的模擬。
3 運用圖像處理技術(shù)解決手繪動態(tài)事物的燈光問題
在手繪的物體燈光中的投影與背景分層之間存在一定的不協(xié)調(diào)的畫質(zhì)，這主要是由于運動的物體在分離出背景之后，需要是對其進行上色處理，實現(xiàn)動體投影與后期合成和背景的完美統(tǒng)一，這一直是手繪動畫中的重點難題。然而手繪特點以及呈現(xiàn)出的效果在經(jīng)過軟件技術(shù)生成投影后會有所丟失，而產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是由于計算機軟件共有的一個特點，對圖像的信息通道進行記錄，一些顏色或效果較好的圖像在掃描和拍攝過程中會被進行選區(qū)和摳像的處理，要對摳像之后的圖像做記錄，然后存儲為TIF格式文件。
但當動畫故事在室外投影，或出現(xiàn)散光的情況，投影的效果不理想時，上述的摳像處理方式在此就不太適用了。當Alpha通道進行黑色區(qū)域的存儲時，通常為透明存儲，而白色區(qū)域的保存為不透明的，黑白中間的灰色部分則為半透明的存儲狀態(tài)。這樣的存儲方式，有利于投影和背景效果更為柔和，以實現(xiàn)室外的散光效果，這樣的存儲效果避免了傳統(tǒng)的處理過程中存在的乏味和呆滯，使得投影和背景更加協(xié)調(diào)。
4 利用后期合成軟件進行多層合成，解決大規(guī)模場景的鏡頭繪制
傳統(tǒng)的動畫制作中，對于較大規(guī)模、大場景的人物或運動畫面的繪制有很大難度，但計算機的后期合成軟件中的多層合成功能，可以有效降低大場景繪制難度。利用軟件進行動畫的處理，先要進行分層制作，這一技術(shù)可以對大場景鏡頭做出分鏡頭和運動體的分層繪制，在完成第一層的動畫處理后，將繪制好的成品根據(jù)設定的圖層順序進行調(diào)入，以及最終的圖像合成，進而完成此類動畫的繪制。然而在對圖像合成處理的過程中，需要注意，處理分層的同時要考慮事物之間的距離，主要是為了避免場景內(nèi)的遠處的事物太小而不容易繪制的問題。將繪制好的圖像調(diào)入到軟件中后，需要根據(jù)每層之間的遠近透視關(guān)系對其進行調(diào)整，還要對各個運動物體在進行分層時按照相應的透視原理完成繪制，避免在合成時出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象。
5 利用三維合成技術(shù)解決傳統(tǒng)動畫制作無法實現(xiàn)的噴泉、燈光等特效
首先來說燈光特效的實現(xiàn)，以酒吧轉(zhuǎn)動燈光的效果為例，這樣的燈光效果一般要求能照射到空間的每個角落，要實現(xiàn)轉(zhuǎn)動的特效，光點就不能是靜止不動的;三維合成技術(shù)具有這方面的技術(shù)性能，執(zhí)行的步驟大致為：將酒吧的整體場景放入合成軟件AE中，經(jīng)過軟件的合成處理，將突出轉(zhuǎn)換為三維合成區(qū)域，然后再這一合成區(qū)域上建立一個新的多燈光圖層，幫助實現(xiàn)燈光的顏色變換、位置的調(diào)整，最后對各個圖層做出燈光旋轉(zhuǎn)的動畫即可實現(xiàn)所需要的特效。
在傳統(tǒng)的動畫制作中，噴泉和霓虹的特效屬于難度較大的，在三維合成軟件中有專門用于設計這類效果的粒子特效。實現(xiàn)的步驟為：將合成的夜景圖像放入三維合成軟件中，然后建立噴泉粒子和閃爍粒子，創(chuàng)建完成后還要對相應的參數(shù)進行調(diào)整和設置，尤其是空氣透視場景變化的控制;最后進行合成，輸出保存即可完成噴泉、霓虹特效的制作。
6 結(jié) 語
科學技術(shù)水平的提高，帶動了各行各業(yè)的發(fā)展和進步，傳統(tǒng)的動畫繪制在技術(shù)和藝術(shù)效果上存在一些不足，可以通過相應的計算機軟件技術(shù)進行改善和提升，更好地展現(xiàn)動畫藝術(shù)的活力，推動手繪動畫改革。通過計算機軟件技術(shù)的應用，解決傳統(tǒng)動畫制作的技術(shù)難點，同時使其藝術(shù)手法更具多樣化、藝術(shù)效果更加豐富多彩。
【關(guān)鍵詞】計算機控制技術(shù)；智能建筑；自動化；作用
計算機控制技術(shù)就是用計算機對一個系統(tǒng)進行動態(tài)的控制，主要有硬件和軟件兩部分組成。
一、計算機控制技術(shù)的組成
在硬件部分又分為用一般數(shù)值和工業(yè)控制計算機兩種基本類型組成，主要包括現(xiàn)存能看到的鍵盤，主機，儲存器，顯示屏，等一般控制設備，他們都是主機能夠正常工作的基礎設備，在一般數(shù)值計算機中主要是同使用機器的人進行交流，而后者則需要控制整個的生產(chǎn)過程，并且要與控制的人和控制的對象進行直接的交流，他們之間有其本質(zhì)的區(qū)別?？刂茩C在直接獲取信息之后由主機進行信息的整合，然后把信息反饋給生產(chǎn)過程，主要是要求主機和被控制的對象進行直接的信息傳遞和交換，這是計算機控制系統(tǒng)的生產(chǎn)通道過程，是主機的設備，所以主機和外部設備以及控制計算機和設備組成了計算機控制系統(tǒng)的硬件設備。
軟件設備則是控制機的信息控制源，在系統(tǒng)軟件和應用軟件的控制之下內(nèi)部的給中資料有了更好的管理、內(nèi)部信息有了更全面的處理。例如控制機的操作和監(jiān)控程序，語言和診斷程序，在系統(tǒng)軟件的支持下進行應用軟件的編程，它隨被控對象的特性和要求而表現(xiàn)出差異性，用戶在應用軟件上簡單需要對基本控制模塊進行簡單的組態(tài)就可形成專用的應用軟件，使得用戶應用起來非常方便可靠。計算機控制系統(tǒng)一般表現(xiàn)出其精度高使用方便的特點。在工業(yè)控制系統(tǒng)中有很大優(yōu)勢和發(fā)展趨勢，對于在只能建筑自動化控制系統(tǒng)中有很強的應用作用。
二、我國智能建筑自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀
從整個大局來看我國的計算機控制系統(tǒng)是很落后的，相比于其他國家在眾多方面都能完善。我們的硬件技術(shù)的發(fā)展水平比較低，技術(shù)含量底下，對于某些人行認為要在生產(chǎn)工藝上嚴加改造我國的計算機控制技術(shù)使得在智能建筑自動化中有更加明顯的應用，我們要加強這方面的教育投入和教育培養(yǎng)，使得控制技術(shù)的周期性更短，效率更高。設計更加合理。
我國有很大的潛在市場，我國的經(jīng)濟實力在不斷的增強的同時先進的科學技術(shù)越來越能夠被人們接受，計算機控制技術(shù)的市場廣大，但是工業(yè)基礎薄弱是我國的根本問題，一些高科技人才沒有在國內(nèi)被重用，而流向國外，這是中國教育的損失，是社會和國家的損失，相信隨著生產(chǎn)力的不斷提高和國家經(jīng)濟的快速發(fā)展我國的計算機控制技術(shù)一定能都得到穩(wěn)步的推進。
三、智能建筑自動化應用系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)
1.智能建筑系統(tǒng)的計算機自動化辦公和通信
智能建筑自動化應用系統(tǒng)主要包括辦公自動化和通訊自動化，一方面要求要對設備進行環(huán)境的監(jiān)控另一方面主要是對數(shù)據(jù)庫的信息整合和管理。其應用中主要是在線性規(guī)劃與有限狀態(tài)圖進行結(jié)合，或者采用優(yōu)化的方法對大廈進行協(xié)調(diào)控制盒調(diào)度管理，進行啟發(fā)式線性和非線性規(guī)劃。建立對只能大廈的信息庫，從而更加有效的提供大廈管理的軟件支持。利用計算機系統(tǒng)進行網(wǎng)絡管理，利用多媒體軟件盡心多方位的客戶服務，從整個系統(tǒng)進行分析，對大廈的安全和服務設施，以及系統(tǒng)的維護，餐飲，通訊辦公等各個方面進行有效的管理。
2.計算機控制系統(tǒng)對智能建筑系統(tǒng)的成本的影響
計算機控制技術(shù)能夠減少智能建筑的成本，計算機控制技術(shù)很強的儲存和邏輯判斷能力，能夠根據(jù)實際的生產(chǎn)過程做出相應的判斷，并對大廈內(nèi)復雜的情況進行進行有效的整合，制造出有規(guī)律的理想的控制效果。計算機的控制技術(shù)使用靈活方便還可以實施生產(chǎn)過程同城管理，生產(chǎn)計劃實時調(diào)度，經(jīng)濟核算充分分配均勻，一臺的計算機服務器能夠?qū)ι习賯€客戶端進行系統(tǒng)較大的提高，減少處理問題的效率，減少了管理員的工作量。
3.計算機控制系統(tǒng)對建筑自動化控制系統(tǒng)安全的作用
智能建筑自動化控制技術(shù)要求在辦公，通信，樓宇自動化三個部分進行有效的管理對樓宇的消防保安等進行合理的整合。尤其是對電話數(shù)據(jù)庫光電網(wǎng)相連接的衛(wèi)星等進行由內(nèi)而外的高效率整合，樓宇自動化對于智能建筑價值來說有重大的意義，樓宇自動化系統(tǒng)能根據(jù)建筑內(nèi)部所有的機電設備對樓宇進行整體設備的自動化有序運行進行管理。尤其是對于空調(diào)電力，防災和安全上對設備進行歸類，采用計算機控制手段對各個機電設備進行集中的監(jiān)理，使得設備能夠利安全有序的運行，辦公的自動化管理能夠先進的設備進行對信息的處理和對計算機中心的采用和傳真，復印，并且與國際互聯(lián)網(wǎng)進行聯(lián)系，最大限度的提高辦公的質(zhì)量和境使得內(nèi)部人員更加方便快捷的享受到信息。保安自動化的防范工作十分重要，在過去靠人工現(xiàn)在靠計算機進行電子設備的監(jiān)控和保障，使得小區(qū)更加規(guī)范和舒適，減少人力物力的同時，增加了小區(qū)的美觀，尤其是系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，對中心進行安全聯(lián)動性管理，閉路電視和門禁系統(tǒng)，以及各項報警系統(tǒng)，他們在計算機的控制之下會自動進行技術(shù)識別和控制，使得安全性更高。
4.對于特殊情況下計算機系統(tǒng)對智能建筑自動化的裨益
防火防災系統(tǒng)就是對高層建筑的內(nèi)部進行復雜的控制，使得發(fā)生火災的因素得到減少和環(huán)節(jié)，如果有火情發(fā)生就會盡快的進行補救，并且計算機還會及時的報警，防止火災蔓延的同時，進行廣播和驅(qū)散人群，把損失減到最小。對計算機控制技術(shù)問題的關(guān)鍵。
5.計算機控制技術(shù)可能導致的問題和解決方法
當我們經(jīng)過千辛萬苦將安裝好的計算機拖入現(xiàn)場運行后卻不能正常的工作這事因為很多干擾的緣故，干擾可以對微機控制技術(shù)進行破壞，干擾可以進入計算機控制系統(tǒng)對供電的線路進行侵害，有時候供電系統(tǒng)的侵入干擾不合理，傳感器和輸入輸出的線路有短路的情況出現(xiàn)，電力網(wǎng)的電流和磁場形成的輻射干擾會對計算機系統(tǒng)產(chǎn)生很強的干擾能力，有時候計算機數(shù)字信號出錯，計算機控制系統(tǒng)根據(jù)出錯的信號做出適當?shù)姆磻敵鱿到y(tǒng)干擾使得各種輸出的信號發(fā)生混亂，嚴重影響計算機的輸出量，并且對計算機的檢測系統(tǒng)和其他信息系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，計算機的控制系統(tǒng)自身的干擾能力非常弱，但是一旦發(fā)生錯誤就會對其他各個系統(tǒng)產(chǎn)生非常大的影響。隨時額時代的發(fā)展人們也創(chuàng)造了許多的抗干擾措施，例如在計算機硬件和軟件方面的干擾和對于使得電路復雜化和軟件的設計量上，會有出錯的行為，大大增加了抗干擾的能力。
6.綜合考慮計算機控制技術(shù)的作用
硬件的抗干擾能力可以將大多數(shù)的信息排擠出來，硬件的抗干擾不但效率高而且使用起來非常方便，計（下轉(zhuǎn)第26頁）（上接第9頁）算機控制系統(tǒng)中的危害一部分來自電源，為了防止這種危害子條件允許的時候可以對變壓器進行單獨供電。對于空間電磁波的干擾措施，對電磁場的各個輻射的作用也相當?shù)拿黠@，電流額變壓器采用屏蔽的功能對電流的屏蔽罩以及屏蔽線路，進行抗干擾的分析，對于噪音嚴重的地區(qū)進行集中的整治，完善軟件的抗干擾能力，隨著計算機控制技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡和軟件的日新月異，信息自動化技術(shù)在生產(chǎn)和加工的過程中不斷的壯大起來。
四、總結(jié)
計算機控制技術(shù)在智能建筑中的綜合應用對管理平臺是一個促進作用，使得他們之間互相配合，互相促進，生成了標準化的操作性很強的生產(chǎn)流程，同時控制網(wǎng)對于自動化建筑系統(tǒng)的實際運用非常明顯，成本很低，加強計算機控制技術(shù)的應用是對國建筑事業(yè)發(fā)展的一大貢獻。
參考文獻
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[關(guān)鍵詞]計算機動畫 三維動畫 多媒體
動畫制作的變革
人們泛指的傳統(tǒng)動畫，制作大致經(jīng)過這樣的過程：先由經(jīng)驗豐富的動畫設計者畫出動畫系列中的關(guān)鍵畫面，然后由輔助的動畫設計者及其助手畫出那些位于兩個關(guān)鍵畫面之間的畫面，這些畫面要符合指定的動作時間，讓動作體現(xiàn)自然流楊。這些還都是鉛筆圖稿，為了初步測定造型和動作，可將這些圖輸入動畫測試臺進行測試，這一過程叫做鉛筆稿測試。測試通過后再把鉛筆稿圖手工描在透明片上，或用照相制版的方法印在透明片上，接著給各幅畫面在透明片上涂上各種顏色的顏料，這個工作需要耐心和準確，透明片要有良好的透明度。經(jīng)過嚴格的動作質(zhì)量檢查后，才能在動畫攝制臺上進行拍攝。在拍攝之前要有一個攝制表，這是由導演編制的拍攝進度、層次和時間的規(guī)劃表。動畫攝影師把動畫系列通過拍攝依次記錄在膠片上。最后再對膠片進行編輯、剪接、對內(nèi)、配音、加字募等后期制作工序。由此可見，傳統(tǒng)的動畫制作過程是一個非常復雜而費時的過程。而計算機動畫則是通過計算機這一工具制作出的動畫。計算機三維動畫是根據(jù)數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)部生成的，而不是簡單的外部輸入。制作三維動畫首先要創(chuàng)建物體模型，然后讓這些物體在空間動起來，如移動、旋轉(zhuǎn)、變形、變色。再通過打燈光等生成栩栩如生的畫面。創(chuàng)作一個三維動畫的過程：造型、動畫、繪圖。
數(shù)碼動畫的應用領域
近年來，隨著計算機動畫技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機動畫的應用領域日益擴大，帶來的社會效益和經(jīng)濟效益也不斷增長。計算機動畫在現(xiàn)階段主要應用于以下幾個領域：電影業(yè)、電視片頭和廣告、科學計算和工業(yè)設計、模擬、教育和娛樂以及虛擬現(xiàn)實與3D web。
1．電影業(yè)
計算機動畫應用最早、發(fā)展最快的領域是電影業(yè)。雖然電影中仍在采用人工制作的模型或傳統(tǒng)動畫實現(xiàn)特技效果，但是計算機技術(shù)正在逐漸替代它們。自從計算機能夠提供膠片所需的分辨率以來，計算機動畫的主要努力方向是提高通亮度，同時降低制作成本。開始的時候，計算機生成動畫需要耗費大量時間在計算機內(nèi)部建立模型，但是一旦在計算機內(nèi)部生成以后．就為變形、修改、運動提供了方便。計算機生成的動畫特別適用于科幻片的制作。
2．電視片頭和電視廣告
1990年9月，我國成功地舉辦了第十一屆亞洲運動會，中央電視臺在亞運會期間的專題報道中指出了用計算機動畫技術(shù)制作的“亞運會片頭”，使我國廣大觀眾第一次享受到嶄新的視覺效果。這也是我國第一個由電腦制作的動畫片頭。
在電視中，使用計算機動畫技術(shù)最多的是電視廣告。計算機動畫能制做出精美神奇的視覺效果，給電視廣告增添了一種奇妙無比、超越現(xiàn)實的夸張浪漫色彩，既讓人感到計算機造型和其表現(xiàn)能力的極為驚人之處，又使人自然地接受了商品的推銷意圖。當然重要的還在于創(chuàng)意，但是只要人們的頭腦想得出來的，計算機就能做出來。
3．模擬、教育和娛樂
計算機動畫第一個用于模擬的商品是飛行模擬器。這種飛行模擬器在室內(nèi)就能訓練飛行員，模擬起飛、飛行和著陸。飛行員在模擬器里操縱各種手柄，觀察各種儀器，透過模擬的飛機舷窗就能看到機場跑道、地平線以及其他在真正飛行時看到的景物。
三維動畫軟件簡介
1．Softimage3D
在電腦動畫興起和發(fā)展的十多年歷史中，Softimage 3D一直都是那些世界上處于主導地位的影視數(shù)字工作室用于制作電影特技、電視系列片、廣告和視頻游戲的主要工具。
由于Softimage 3D所提供的工具和環(huán)境為制作人員帶來了最快的制作速度和高質(zhì)量的動畫圖像，使它在獲得了諸多榮譽的同時成為世界公認的最具革新的專業(yè)三維動畫制作軟件。
2．3Ds Max
3Ds Max是一款應用于PC平臺的元老級三維動畫軟件，由Autodesk公司出品。它具有優(yōu)良的多線程運算能力，支持多處理器的并行運算，豐富的建模和動畫能力，出色的材質(zhì)編輯系統(tǒng)。目前在中國，3Ds Max的使用人數(shù)大大超過其他三維軟件。
3ds max的制作效率非常高，再加上一些新的常用的功能就能夠很好地發(fā)揮使用者的創(chuàng)造力。比如新改良的UVW Unwrap功能就可以讓藝術(shù)家們非常容易地進行貼圖控制，另外還有多邊形建模工具。Discreet還對有免費網(wǎng)絡渲染功能進行了改良，backburner可以讓使用者同時控制3dsmax以及combustion渲染網(wǎng)絡
3．MAYA
Maya是AIiaslWavefront(2003年7月更名為Alias)公司的產(chǎn)品，作為三維動畫軟件的后起之秀，深受業(yè)界歡迎和鐘愛。Maya集成了Aliasl Wavefront最先進的動畫及數(shù)字效果技術(shù)，它不僅包括一般三維和視覺效果制作的功能，而且還結(jié)合了最先進的建模、數(shù)字化布料模擬、毛發(fā)渲染和運動匹配技術(shù)。MAYA因其強大的功能在3D動畫界造成巨大的影響，已經(jīng)滲入到電影、廣播電視、公司演示、游戲可視化等各個領域，且成為三維動畫軟件中的佼佼者?！缎乔虼髴?zhàn)前傳》、《透明人》、《黑客帝國》、《角斗士》、《完美風暴》、《恐龍》等很多大片中的電腦特技鏡頭都是應用MAYA完成的。逼真的角色動畫、豐富的畫筆，接近完美的毛發(fā)、衣服效果，不僅是影視廣告公司對MAYA情有獨鐘，許多喜愛三維動畫制作，并有志向影視電腦特技方向發(fā)展的朋友也為MAYA的強大功能所吸引。
4．LIGHTWAVE3D
計算機動畫是計算機與動畫的結(jié)合，其應用領域非常廣泛，如電影特效等，隨著計算機和動畫兩個產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，計算機動畫也走在發(fā)展的道路上，本文講述了計算機動畫的基本概念和當前的情況，并針對我國計算機動畫的現(xiàn)狀與發(fā)展作出了展望。
【關(guān)鍵詞】計算機 動畫 現(xiàn)狀 發(fā)展
1 計算機動畫概述
1.1 計算機動畫的概念
動畫與電影和電視一樣，基本原理都是視覺暫留原理，通過把人物的表情與動作還有變化等分解，畫成許多瞬間的畫幅，利用攝影機連續(xù)拍攝，造成圖畫的連續(xù)變化。
計算機動畫涉及到計算機圖形與圖像的處理技術(shù)，是借助編程或者動畫的制作軟件等。生成了一系列景物畫面的動畫。
1.2 計算機動畫的分類
根據(jù)計算機動畫繪制和顯示的原理還有與觀眾的交互程度我們將計算機動畫分為非交互動畫和交互動畫兩大類。交互動畫又可以根據(jù)即時性而進行區(qū)分，可以分為即時計算交互動畫和非即時計算交互動畫兩種。
2 計算機動畫的現(xiàn)狀
2.1 計算機動畫的歷史
計算機動畫是由傳統(tǒng)卡通動畫所發(fā)展出來的。
1964年，貝爾實驗室的K.Knowlton初次嘗試采取計算機技術(shù)來解決上述問題，宣告了計算機輔助動畫制作時代的開始，之后隨著計算機圖形學和硬件技術(shù)的發(fā)展，計算機造型技術(shù)和真實圖形的繪制得到了長足的進步，出現(xiàn)了與傳統(tǒng)卡通完全不同的三維動畫。
2.2 計算機動畫的現(xiàn)狀
目前，計算機動畫已經(jīng)發(fā)展成一個綜合領域，涉及到多種學科和領域，它的基礎由計算機圖形學，實體造型和真實感顯示技術(shù)組成，除此之外還涉及到了圖像處理技術(shù)、運動控制原理、視頻藝術(shù)、視覺心理學、生物學、機器人學、人工智能等其他領域，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一門獨立的學科。
2.3 計算機動畫的應用
計算機動畫的應用主要體現(xiàn)在五個方面，應用最廣泛的是娛樂用途，也就是常說的動畫與游戲，除此之外，計算機動畫在宣傳方面也有著很多的應用，不僅僅包括廣告，而是指包括能用動畫形象的表示某種信息的宣傳。在國內(nèi)，國際的各方面的形勢變化如城市規(guī)劃等工作，也是非常適合用計算機動畫來表現(xiàn)的領域，在仿真模擬方面，計算機動畫的可以通過動畫的形式仿真而應用于軍事，醫(yī)學等領域，而在教育方面，采用計算機動畫的教學方式更加生動與直接，可以充分調(diào)動學生的積極性，產(chǎn)生良好的教學效果，另外，計算機動畫相對手工操作是更為高效的特點讓它可以應用于多種領域，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益與社會效益。
計算機動畫的應用在電影中尤為明顯，目前，在電影的特效主要采用計算機動畫實現(xiàn)，其方法主要有軟件實現(xiàn)和通過高級語言二次開發(fā)實現(xiàn)。而計算機動畫在電影特效中主要用于虛擬場景的創(chuàng)建，動力仿真和后期特效的合成。
3 我國計算機動畫的發(fā)展
3.1 我國計算機動畫發(fā)展的現(xiàn)狀
我國計算機動畫相對于世界上其他國家比如歐美相對來說較為緩慢，綜合來看有一下四條原因：
（1）我國漫畫產(chǎn)業(yè)相對世界其他國家弱小，對我國計算機動畫造成一些局限性；
（2）與美國和日本等動畫大國比較，我國的動畫制作技術(shù)相對落后，相關(guān)高水平技術(shù)人員相對較少，人才稀缺；
（3）從制作動機來看，我國動畫的創(chuàng)作是以低齡的孩子作為首要觀眾群來考慮，忽略了針對青年以及成年的動畫作品；
（4）近年來動畫創(chuàng)作題材較為陳舊，內(nèi)容缺乏創(chuàng)新。同樣缺乏我國的特色。
3.2 我國計算機動畫發(fā)展的前景
因為計算機技術(shù)和動畫制作的發(fā)展原因，我國計算機動畫的起步較晚，發(fā)展也相對緩慢，但如果制定合理的措施，綜合來看發(fā)展的趨勢，我國計算機動畫也有相對光明的前景。
3.2.1 國家對計算機動畫的支持
近來，許多不同規(guī)模的動漫展和動漫人員培訓機構(gòu)紛紛舉行和建立，與之同時，我國政府頒布了各種新興政策來鼓勵我國原創(chuàng)動畫的發(fā)展，如黃金時段必須播放國產(chǎn)動畫精品等。為推進我國動畫的發(fā)展，國家也積極的從歐美等引進一些精品動畫。例如博人傳等。這些政策的實施效果是顯而易見的，如近期國產(chǎn)動畫發(fā)展相對以前速度有所增加，出現(xiàn)了很多動畫精品，例如大圣歸來，大魚海棠等等。
3.2.2 受眾的改變
隨著時代的發(fā)展和動畫技術(shù)的進步，各階層群眾尤其是青少年對動畫的追捧度和對動漫文化的需求越來越大，促使動漫產(chǎn)業(yè)有很大的發(fā)展空間，體現(xiàn)在經(jīng)濟效益和文化效益上。隨著受眾的改變和周邊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，衍生出了一條產(chǎn)業(yè)鏈，推動了經(jīng)濟的發(fā)展。
3.2.3 專業(yè)影響力變大
隨著動漫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和相關(guān)專業(yè)的建立，培養(yǎng)出一批又一批具有動畫藝術(shù)創(chuàng)作思想和能力的高精尖人才，現(xiàn)在的新生代普遍對動畫的興趣濃厚，其中多數(shù)渴望從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)，包括影視動畫，網(wǎng)絡游戲等，不難看出我國動畫的發(fā)展非常具有前景。
3.2.4 我國特色動畫產(chǎn)業(yè)的誕生
較之日本和歐美等動畫大國，我國缺乏的是本國特色在動畫中的體現(xiàn)，所以我國的動畫創(chuàng)作應融入更多的中國元素：如太極八卦的調(diào)和思想，天人合一的統(tǒng)一思想，以和為本的求和思想等，這一點在大魚海棠中體現(xiàn)較為豐富。
3.2.5 我國計算機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
近年來我國計算機發(fā)展迅速，體現(xiàn)在本國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的崛起和國外互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對我國的重視，與此同時，計算機與電影動畫等影視作品的交叉也越來越豐富，在我國電影的3D特效與我國的3D動畫中體現(xiàn)的尤為明顯，隨著計算機的發(fā)展。可以預見，VR等新興技術(shù)與動畫的結(jié)合將會大大促進我國計算機動畫的發(fā)展。
4 小結(jié)
計算機動畫來自于計算機與動畫的結(jié)合，是技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合，現(xiàn)如今計算機動畫的應用已經(jīng)取得了很大的成效，如電影特效等，我國的動畫與計算機的起步較晚，但隨著國家的支持和兩個領域各自的迅速發(fā)展，其未來的前景非常值得期待。
參考文獻
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焦航濤
（陜西職業(yè)技術(shù)學院，陜西，710100）
摘要：計算機技術(shù)在動畫制作中的廣泛應用，大大夸大了動畫產(chǎn)業(yè)的上升空間，使得動畫產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵更為充實，使得動畫藝術(shù)
的表現(xiàn)手法和藝術(shù)形態(tài)更為豐富，獲得更加生動的審美體驗。由此可見計算機軟件對動畫制作輔助作用不容忽視。文章主要分
析了計算機動畫的廣泛運用及制作技術(shù)發(fā)展趨勢，以及其在動畫制作過程中的輔助作用。
關(guān)鍵詞：計算機；軟件；動畫制作
Computer software using the auxiliary of animation
Jiao Hangtao
(Shaanxi Vocational and Technical College,Shaanxi 710100)
Abstract ：The wide application of computer technology in animation making,greatly exaggerated animation
industry rise space,the connotation of the animation industry is more substantial,the animation art
technique of expression and artistic form more rich,more vivid aesthetic experience.Thus the computer
software to the animation role can not be ignored.The article mainly analyzes the widespread application
and production technology development trend of computer animation,the animation and its auxiliary role in
the process of.
Keywords ：Computer Animation
當今世界經(jīng)濟發(fā)展過程中，動畫產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一個規(guī)模龐
大的文化產(chǎn)業(yè)，由于計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，更是給動畫制作產(chǎn)
業(yè)帶來了革命性的變化。不僅使得動畫藝術(shù)的藝術(shù)手法有了極
大地豐富，傳統(tǒng)的動畫制作也不再局限于象牙之塔之內(nèi)，展現(xiàn)出
前所未有的生命力，反映出了這個時代獨有的特征，成為最具有
中華文化的藝術(shù)形態(tài)。由于計算機技術(shù)在動畫制作中的廣泛應
用，大大增加了動畫產(chǎn)業(yè)的上升空間，使得動畫產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵更為
充實，使得動畫藝術(shù)的表現(xiàn)手法和藝術(shù)形態(tài)更為豐富，獲得更加
生動的審美體驗，促進動畫產(chǎn)業(yè)鏈和動畫產(chǎn)業(yè)的標準化生產(chǎn)鏈
的生成。由此可見動畫技術(shù)對于計算機軟件的依賴性可見一斑。
1 計算機動畫的廣泛運用及制作技術(shù)發(fā)展趨
勢
計算機動畫作是一種動畫產(chǎn)業(yè)，同時也是科學和藝術(shù)相結(jié)
合的產(chǎn)物，計算機動畫制作技術(shù)的應用領域絕不僅僅局限于卡
通片和廣告片。它一般能夠運用于以下5 各領域，首先是人們熟
悉的是動畫片、游戲等娛樂領域，其中由于計算機游戲的迅猛發(fā)
展，使其技術(shù)含量越來越高，在計算機軟件也在動畫制作中顯現(xiàn)
出主導性地位；其次是宣傳，宣傳不僅僅指的是宣傳片，還有以
各種形式傳達產(chǎn)品信息的途徑和方式。比如我們經(jīng)?？梢钥吹?/p>
一些交通安全宣傳片，來給人們演示交通信號、規(guī)則的改變。有
部分內(nèi)容僅僅通過語言難以表達清楚，但是通過動畫卻能使人
一目了然。在國際上也有用動畫的方式來表述國際、國內(nèi)各方面
的形勢發(fā)展的趨勢，并進一步進行分析等應用實例；再次，就是
仿真模擬，計算機動畫技術(shù)在軍事、醫(yī)學、經(jīng)濟、工程等許多方
面都有較為廣泛的應用。我們以在工業(yè)產(chǎn)品設計為例，就可以發(fā)
現(xiàn)，利用動畫來演示比較產(chǎn)品的各種設計的優(yōu)劣，這樣能夠較為
直觀的展現(xiàn)出實際投產(chǎn)的前期分析。然后，是教育方面，動畫技
術(shù)在教學領域中的應用，能夠大大調(diào)動學生的積極性，提高教學
效率。最后，計算機動畫很很大程度上的應用在科學研究領域。
利用計算機動畫，可以使得研究中的一些動態(tài)的變化、反應過程
形象直觀?？偠灾脛赢嬛谱骷夹g(shù)，相比較傳統(tǒng)的手工操
作，大大提升工作效率，能夠創(chuàng)造出更為客觀的社會效益和經(jīng)濟
效益。
在當前計算機動畫技術(shù)中，研究核心就是運動控制。其中，
所謂的運動控制技術(shù)的研究中，其核心就是研究幀技術(shù)，可以將
其形象的比喻為傳統(tǒng)的手工動畫一樣，由動畫師將靜態(tài)的畫面
一一組合，然后按一定的補插規(guī)則成為了一系列動態(tài)的畫面，最
終達到動態(tài)的效果。關(guān)鍵幀雖然已經(jīng)是一種歷史悠久的古老技
術(shù)，但他在其當代動畫技術(shù)的制作中依舊起到十分關(guān)鍵的作用；
而同時，計算機動畫制作也顯現(xiàn)出自己的特色，進而形成了一套
獨有新的技術(shù)，就也就是所謂的基于物理模型的運動控制技術(shù)。
由于物體就是按照一定的運動規(guī)律進行的，因此我們在建設物
理模型的時候也要遵循這些運動規(guī)律，若是計算機按照這些運
動規(guī)律來設計動畫，就會使得運動形象逼真并且自然生動。這種
技術(shù)雖然目前沒有投入到大規(guī)模的生產(chǎn)當中去，但是有關(guān)模型
的理論正在不斷改進和完善，使其有著巨大的使用前景和應用
空間。
2 計算機在制作卡通動畫片中的作用
在制作計算機動畫的過程中，計算機軟件主要發(fā)揮的是以
下幾方面的作用，其目的就是為了達到高效、低成本的效果，下
面就舉例了幾項計算機軟件的重要輔助作用：
2.1 畫面輸入
首當其沖的就是畫面的輸入，在用計算機輔助制作動畫片
時，動畫中許多重要角色的人物特征、行為特點以及關(guān)鍵畫面的
繪制、場景畫面的設計與手動繪制，依舊是當下動畫專家們的主
要任務，計算機軟件很難取代這個過程中的人工技術(shù)創(chuàng)造性勞
動。因此，我們要將這些人工制作的東西轉(zhuǎn)變成為計算機可以
閱讀并編輯的形式存儲在計算機內(nèi)部。通常這一轉(zhuǎn)換過程是利
用掃描儀或是交互式的圖形輸入設備來實現(xiàn)的。最常使用的掃
描儀就是平板掃描儀或電視攝像機。眾所周知，計算機語言重
視使用二維矩陣來描述一幅畫或圖像，矩陣中的每一個元素所
對應的就是畫面上相應位置的色彩或灰度，也就是所謂的像素。
在掃面已輸入動畫的過程中，計算機可以對其進行各種控制。比
如說控制圖像反差、及時增加畫面效果和質(zhì)感、設置動態(tài)范圍等
參數(shù)等等。對于有線條組成的畫面，如實強調(diào)其每個部分代表線
條，那么只需要進過一次掃描就可以得到一個二維的像素矩陣。
若是已經(jīng)填充顏色的畫面，則需要再加上濾色鏡，分別進行紅、
綠、藍三基色掃描三次，最終實現(xiàn)畫面的轉(zhuǎn)換和輸入。此外，計算
機還可以安裝一些軟件用來進行模式識別及圖像處理軟件，我
們就可以對點、線、折線、多邊形、各種曲線等進行繪制來表示同
一畫面。這些方式各有優(yōu)缺點，在實際操作過程中可以交叉使得
相結(jié)合，最終提高后期制作的效率。
在交互式圖形輸入設備中，我們通常使用的就是數(shù)字化儀。
通過數(shù)字化儀能夠是畫家直接在儀器上繪畫，通過屏幕觀察及
時發(fā)現(xiàn)畫面的不足進行補充或修改，完成后并存儲起來。交互式
圖形輸入的另一個優(yōu)勢就是便于畫家進行著色處理。當然系統(tǒng)
設計的好壞直接關(guān)系到了使用者的工作效率以及最終成果的理
想程度。這種交互軟件包應當具有以下的功能:
(1) 實現(xiàn)人機交互制定各種特征點, 如線段的兩個端點、
多邊形的定點、曲線的極值點、拐點等等；
(2) 實現(xiàn)各種擬合算法，使得曲線的點與點之間能夠光滑
的結(jié)合；
(3) 實現(xiàn)各種形狀的和結(jié)構(gòu)的信息庫的存取，這種信息庫
中既包括了如如矩陣、圓、橢圓等基本形狀，也有用戶自己繪制
并儲存的各種經(jīng)常要用的形態(tài)；
(4) 提供豐富的畫筆選擇，可以自定義畫筆的粗細、質(zhì)感、
顏色、模式等參數(shù)，便于擁擠進行直接的畫面繪制，并能夠?qū)崿F(xiàn)
對線條階梯感的消除處理；
(5) 能對各種形狀進行如復制或移動、幾何變形、放大縮小
等多種操作；
(6) 實現(xiàn)區(qū)域填充及輪廓掃描轉(zhuǎn)換，可以選擇不同的顏色
和紋理質(zhì)感對區(qū)域進行填充，還應該包括對每副畫面中聯(lián)系的
部分做自動的填色的功能，并能夠?qū)嬅婊蚴禽喞D(zhuǎn)面對各種
格式或是基本圖形儲存起來以便備用。
2.2 動畫質(zhì)量的快速檢查
當動畫序列建立之后，動畫師就要在原有的初步畫圖的基
礎之上，決定動作作品中一些重要角色的畫面質(zhì)量，在初步畫面
當中，僅僅通過線條的組成構(gòu)圖而沒有進行前景角色與背景的
涂色。利用計算機，就能使這一過程高效便捷，這也是所謂的試
播(preview)。借助計算機可以對畫面進行實時的播放，發(fā)現(xiàn)其
中不符合要求的地方，若是視覺效果沒有達到要求，就要進行及
時修改。實時的檢查要求檢查速度要快，提高工作效率，這就需
要較大的內(nèi)存支持，因此通常情況下數(shù)秒的動畫片已是相當不
錯的了。除了這實時檢查方式以外，計算機還可以用來將畫面逐
幀地存儲在機器內(nèi)。利用這種方法在進行人工拍攝結(jié)束后就能
較快的投入到快速檢查階段。
2.3 生產(chǎn)管理
卡通動畫片的生產(chǎn)過程中包括了大量數(shù)據(jù)的使用，這些數(shù)
據(jù)不僅僅指的是圖片信息，還有對各個制作生產(chǎn)還價的管理監(jiān)
督與計劃的時候的數(shù)據(jù)。因此，在動畫制作過程中需要計算機來
付諸實現(xiàn)這些功能，大大提高工作效率。這樣的一個輔助系統(tǒng)不
僅有助于動畫制作過程中的質(zhì)量監(jiān)管，尤其是對攝像機的運動、
分鏡頭、動畫序列的控制和監(jiān)督，其中還包括動畫中主要角色的
模型數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)規(guī)模、成本計算及過程控制等方面。
2.4 中間畫面的生成
中間畫面的生成問題就是說，在動畫繪制過程中動畫師繪
制好畫面之后，通過計算機自動生成關(guān)鍵畫面，以及各個畫面
之間的中間畫面，已實現(xiàn)各個畫面之間連續(xù)性。因此，計算機中
的插值和變換兩種方法就可以幫助實現(xiàn)這一功能，尤其要強調(diào)
的是這兩種方式中所包含的各種幾何算法，因此要求關(guān)鍵畫面
應該由幾何圖形為基本組成結(jié)構(gòu)?？梢圆捎枚喾N方式來實現(xiàn)插
值，但通常情況下包含了以下三個方面的內(nèi)容：首先，在多個關(guān)
鍵畫面中，找出要值元素之間的一一對應關(guān)系，確定每個畫
面中的關(guān)鍵控制點，通過這些控制點來決定每個幾何圖形不同
的構(gòu)造，也就是所謂的變形過程。其次，決定使用哪一種插值方
法，比如說以線性方式或是樣條曲線方式。最后，定義插值節(jié)奏
也就是所謂的動畫分時。這個步驟主要為了確定在不同的時刻，
中間畫面所處的插值路徑上的具點。這是在實踐過程中，技
術(shù)人員總結(jié)出來的經(jīng)驗性步驟，按照不同的標準劃分時間，那么
同一個幾何形狀也會有不同的表達效果。用變換方式來得到中
間畫面的過程，主要包括以下幾個方面：首先，關(guān)鍵畫面的分割，
使其成為若干個要作變換的基本幾何形狀，如直線、曲線、多邊
形等。其次，對每個形狀需要變形的方式進行參數(shù)設定，如如旋
轉(zhuǎn)、拉伸壓縮等。最后，定義插值節(jié)奏也就是所謂的動畫分時。這
個步驟主要為了確定在不同的時刻，中間畫面所處的插值路徑
上的具點。
計算機在動畫制作中主要在畫面輸入、動畫質(zhì)量的快速檢
查、生產(chǎn)管理、中間畫面的生成等方面發(fā)揮了重要作用。利用動
關(guān)鍵詞：計算機動畫技術(shù)；研究性教學；數(shù)字媒體
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）22-0180-02
隨著我國動漫產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，計算機數(shù)字媒體專業(yè)作為一個新興的培養(yǎng)方向，為相關(guān)領域的企業(yè)及研究行業(yè)輸送越來越多的專業(yè)人才。計算機動畫技術(shù)成為高等院校中必修的專業(yè)課。近年來，我校從設立數(shù)字媒體專業(yè)開始，經(jīng)過不斷的教學改革與實踐，在計算機動畫技術(shù)課程專業(yè)建設上取得明顯的效果，對提高學生整體素質(zhì)發(fā)揮了極大的作用，它的教育模式也從原有的科普型講述形式轉(zhuǎn)變?yōu)橐哉莆蘸诵膭赢嫾夹g(shù)為目標的技術(shù)應用示范方式，形成了鮮明的專業(yè)特色，成為我校計算機專業(yè)課程系統(tǒng)中的重要課程。
一、計算機動畫技術(shù)課程的教學現(xiàn)狀
計算機動畫技術(shù)是計算機圖形圖像技術(shù)的綜合運用，是當前數(shù)字媒體領域中的重要技術(shù)之一，正不斷向規(guī)?；?、網(wǎng)絡化、多樣化方向發(fā)展。然而在目前實際應用過程中，對具體技術(shù)較為熟悉，對各種核心技術(shù)的原理、算法及處理機制較為陌生，不利于高效地解決動畫制作中的各種難點、問題。因此，在教學過程中需要對教學方法進行研究和完善。以本人所在高校的計算機學院的數(shù)字媒體系的學生為例，從以下幾個方面分析當前計算機動畫技術(shù)課程的教學狀況和學生的學習情況。
1.采用“灌輸”式教學模式講授。將大量的動畫技術(shù)理論直接“灌輸”給學生，略顯枯燥單調(diào)。對于本科階段的學生或基礎較為薄弱的學生來說，“灌輸”的理論知識很難消化理解，更難以應用于實踐，造成學習效率和效果都不理想的狀況。在期中考試成績中，發(fā)現(xiàn)“死記硬背”的應付考試的現(xiàn)象，理解應用類的題目普遍存在得分率較低的現(xiàn)象。因此，需要改變目前的授課模式，充分激起學生的學習興趣，提高學習效率。
2.全面依賴教材的教學內(nèi)容。在目前的教學活動中主要以教材內(nèi)容為課堂講授內(nèi)容，而教材內(nèi)容很難涵蓋某些前沿重要的技術(shù)應用、技術(shù)改良實例，使得要求學生掌握的知識與現(xiàn)實的實踐活動存在一定的時間跨度；同時，教材中的教學素材與案例具有簡單、應用背景單一的特點，與當前主流的動畫技術(shù)的結(jié)合度較低。以上兩點將大大降低學生獲得動畫技術(shù)的興趣，以及解決實際問題的能力。因此，教學內(nèi)容中需要引入前沿的技術(shù)應用實例，如新版本的3ds Max、Maya商業(yè)軟件中關(guān)于動畫制作一些功能與動畫技術(shù)的結(jié)合。
3.實驗課時安排不足。目前的教學計劃中對于動畫技術(shù)課程的課時分配主要集中在理論課，學生學習過程中對具體算法或技術(shù)的操作體驗、實踐時間不充分，因為動畫技術(shù)是計算機應用領域中的熱門技術(shù)之一，在實踐中才能領悟其中的核心思想。過多的理論學習使得知識難以被真正理解掌握，難以在問題解決過程中發(fā)揮作用，也使理論知識的學習無的放矢，缺乏目的性。因此，理論課時與實驗課時最好應平均分配，一周內(nèi)安排一次實驗課，把理論課上的內(nèi)容通過若干實驗得到充分的消化吸收，落實提高學生技能水平的要求。
4.課程學習的目的性模糊。通過對現(xiàn)有的授課學生進行調(diào)查，大多數(shù)學生對課程的學習目的存在誤解，認為動畫技術(shù)僅僅是一門普及性的理論課程，只是常識性地補充現(xiàn)有的知識體系，并不認為這門課程是理論與實踐相結(jié)合的技術(shù)型課程。所以在學習的過程中沒有投入全部的精力與積極性，為了應付考試而采用“臨時抱佛腳”的策略。這些現(xiàn)象與是否在專業(yè)學習的開始階段進行學科建設規(guī)劃、目標與要求的說明與強調(diào)有很大關(guān)系。學院領導與專業(yè)教師應反復強調(diào)每一門專業(yè)學習的重點與目標，讓學生明確動畫技術(shù)課程是數(shù)字媒體系學生在今后職業(yè)生涯規(guī)劃中不可或缺的專業(yè)基礎課程之一。同樣，這種誤解也可能會影響學生的擇業(yè)方向及專業(yè)的發(fā)展方向。數(shù)字媒體專業(yè)不是向社會培養(yǎng)如動漫畫家、動畫技師一類的美術(shù)藝術(shù)人才，而是在數(shù)字化媒體行業(yè)空前發(fā)展的大背景下，培養(yǎng)一批利用先進的計算機技術(shù)專門解決與媒體應用相關(guān)的領域中的問題，從而大力擴展計算機的應用領域的人才，他們的核心競爭力仍是高水平的計算機技術(shù)，而目標變成針對某個特殊性領域的學習與深造。因此，教師有必要時常與學生溝通，引導他們向正確的學習目標努力。
二、研究型教學方式的設計模型
通過對現(xiàn)有的教學情況及學生的學習效果進行全面的分析，可以清楚地看到，現(xiàn)有的教學模式需要調(diào)整與改良。因此，我在計算機動畫技術(shù)課程的教學過程中，做了一些試探性的創(chuàng)新與改良，形成一種針對本科生教育的研究型教學方式，在理論與實踐中，讓學生真正掌握技術(shù)的應用效果，提高掌握技能及解決問題的能力。為了改變動畫技術(shù)課程的單一的技能性培訓的教學目標，增加理解技術(shù)原理的教學目的，提高學生解決問題的能力，既能“知其然”，也能“知其所以然”，我選擇難度水平稍高的教材《計算機動畫算法與技術(shù)》[1]作為課程的內(nèi)容依據(jù)，并選擇其中具有代表性的、難度較低的章節(jié)進行講解和實踐。另外為學生推薦輔助的參考書《計算機動畫的算法基礎》[2]，其內(nèi)容相對簡單、易懂。課程主要內(nèi)容如下：
1.對動畫制作進行概述。首先，講述動畫在人類視覺方面的原理；其次，通過不同時期的動畫技術(shù)列舉動畫制作的過程，了解動畫的發(fā)展進程。圖1展示了動畫制作的一般工序：
2.技術(shù)背景知識介紹。計算機動畫技術(shù)需應用《計算機圖形學》中的一些理論知識，因此在講授主要動畫技術(shù)之前，先介紹這些背景知識在動畫技術(shù)中的應用。包括兩部分：第一部分闡述了與計算機圖形顯示管線相關(guān)的基礎知識以及處理圖形數(shù)據(jù)時的潛在問題源。第二部分主要探討定向表示方法，對于動畫技術(shù)中的方向插值計算很重要。圖2顯示具體包含的知識點。
3.插值技術(shù)介紹。動畫是在一段時間內(nèi)改變數(shù)據(jù)值進而影響視覺效果的過程，因而插值技術(shù)在動畫技術(shù)中占有重要的地位。對于理解動畫技術(shù)的應用有很大幫助。這部分討論與各類插值技術(shù)以及逼近曲線相關(guān)的基礎知識，并闡述曲線上的頂點移動控制方案。隨后，對方向插值技術(shù)加以介紹。另外，還將簡單介紹路徑的工作方式。同時，安排4次實驗課對插值方案進行編程實現(xiàn)，并對比插值計算結(jié)果。
4.插值動畫方案介紹。討論數(shù)值插值方案在計算機動畫制作過程中的應用方案。首先討論基于關(guān)鍵幀的動畫系統(tǒng)，該過程可視為與傳統(tǒng)手繪動畫對應的三維計算機動畫版本。然后，對動畫語言加以分析。動畫語言可用于控制高層算法，且從歷史角度來看，該語言多與數(shù)值插值應用方案相關(guān)。實際上，大多數(shù)語言均針對特定的動畫場景構(gòu)建，并在各關(guān)鍵幀及其插值過程中設置相應的轉(zhuǎn)換操作。最后，將分別探討對象的變形技術(shù)、三維對象形狀間的插值技術(shù)以及二維變形技術(shù)。同時，安排5次實驗課對插值動畫方案的技術(shù)細節(jié)通過程序?qū)崿F(xiàn)的方式深入理解、掌握。具體知識點如圖3：
在改進后的教學模型中，學生對計算機動畫技術(shù)的學習興趣較舊的教學方式下，有了明顯提升，主要反映在課堂教學的互動活動、平時作業(yè)的完成情況、實驗課的實踐任務的進展情況等方面。學生開始主動思考、探索問題，而不再是單純被動接受教學內(nèi)容。在期末測試中主觀題目的答題率和正確率均有提高，由于理解性地記憶相關(guān)知識點的概念，客觀題目的答題時間也相對縮短。由此不難看出，在研究型的教學模式下，學生更容易獲得應用技術(shù)的方法，掌握發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的要領。此外，隨著學習的深入，學生也能逐漸明白數(shù)字媒體專業(yè)的學習方向及要求，端正態(tài)度，有助于其他專業(yè)課程的學習。數(shù)字媒體專業(yè)是計算機應用技術(shù)下一個新興的專業(yè)方向，與之相關(guān)的計算機技術(shù)不斷地發(fā)展，因此，我們需要適時地調(diào)整已有的教學模式，使專業(yè)教育與時俱進，才能不斷為科技發(fā)展及社會進步提供高水平的專業(yè)人才。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：計算機；動畫教學；電腦游戲；運用
在當前計算機動畫教學過程中，已經(jīng)有教師開始利用電腦游戲，輔助計算機動畫教學開展了。確實在一定程度上，這樣的教學方式更有利于學生學習積極性的培養(yǎng)與提升，也有利于學生對動畫學習產(chǎn)生興趣。動畫知識不是獨立的個體，而是與現(xiàn)實生活中許多因素都密切相關(guān)的。例如，通過學習flas，可以制作出二維動畫、MV以及許多交互游戲，這些均是動畫的基礎性應用。而游戲本身在人們的概念中，就是娛樂、快樂的代表。人們從實踐勞動的過程中，開發(fā)游戲，并且在游戲的進行中感悟快樂。所以電腦游戲也一直伴隨著社會的進步以及科學的發(fā)展而不斷變化。從最初的單機游戲到后來的網(wǎng)絡游戲，實際上都被人們認可與接受。有效地將這些游戲作為教學手段，確實可以激發(fā)學生學習欲望，甚至可以幫助學生理解與接受一些深刻的知識，獲得更有效的學習效果。
1 將電腦游戲運用到計算機動畫教學中的必要性分析
1.1 有利于激發(fā)學生的學習興趣
近些年來，許多院校都已經(jīng)陸續(xù)開展計算機動畫學科，一方面可以培養(yǎng)學生的動手操作能力；另一方面也為社會輸送了更多技術(shù)型創(chuàng)新人才。所以如何有效開展這一學科，培養(yǎng)更多具有專業(yè)實踐性的人才就成為各院校教學的重點。將電腦游戲運用到計算機動畫教學過程中也是近些年來，許多院校新摸索出的教學方法。確實這樣的教學方法與傳統(tǒng)教學方式相比，有了更多的優(yōu)勢與特點，更有利于提升課堂教學的整體效果。首先，將電腦游戲應用到計算機動畫教學中，可以激發(fā)學生學習的興趣，從而增強學生的求知欲望。例如，教師再講flas知識時，可以讓學生在課堂上，先玩一次大家所熟知的《瘋狂礦工》游戲。在這一游戲中，金礦、石頭、礦工都是通過動畫制作出來的，再加之計算分數(shù)闖關(guān)的方式更可以將學生的學習積極性調(diào)動起來，從而陷入游戲之中。這時教師也應該見好就收，明確告知學生，這樣的游戲都是通過動畫制作出來的，雖然看上去略顯復雜，但真正掌握之后，便會輕松設計出更多的游戲。學生聽到這樣的引導話語并且參與了如此有趣的游戲，必然會激發(fā)自身的求知欲望，也會使得自身更愿意進行該專業(yè)課程的學習。
1.2 有利于幫助學生深入了解動畫知識
因為許多電腦游戲都是通過動畫制作完成的，所以電腦游戲當中也包含了許多動畫制作的相關(guān)知識。例如，動畫制作中包含的并幀動畫、移動漸變動畫、路徑漸變動畫、遮罩動畫等，這些都會出現(xiàn)在許多的電腦游戲當中。小到平時手機上就可以玩到的一些手游，大到聯(lián)機網(wǎng)絡游戲，都是由一幀幀動畫像素拼接完成的。所以教師將電腦游戲應用到計算機動畫教學當中，實際上也是對動畫知識的放大與擴充。在平時的教學過程中，實際上電腦游戲就是動畫制作的現(xiàn)實應用。教師利用這樣的方法，更有利于學生對動畫知識有所了解，幫助學生在未來的學習與工作中，更好地應用知識。
1.3 有利于形成互動式教學環(huán)境
在計算機動畫教學過程中運用電腦游戲，實際上也是互動式教學模式的嘗試與體現(xiàn)。許多時候，即便是計算機動畫這類實踐性學科，教師與學生之間的傳統(tǒng)師生關(guān)系依舊相當明顯。許多教師還是會在課堂之上與學生形成典型的教與學關(guān)系，這將非常不利于教師教學活動的開展。許多學生會因為壓抑的教學環(huán)境，導致自身對知識的學習相對被動。而將電腦游戲應用到計算機動畫教學當中，容易營造出相對和諧的課堂教學氛圍。學生可以在輕松地氛圍中獲取知識，同時也可以與教師形成互動的關(guān)系。有問題就及時向教師提問，有創(chuàng)意就及時與同學交流。這樣的教學模式與環(huán)境非常適合當前的計算機動畫教學，也非常有利于教師傳授動畫相關(guān)知識。
1.4 有利于教師將電腦游戲中的動畫知識應用到動畫教學之中
當前提到的電腦游戲，已經(jīng)不局限于在電腦端進行的游戲，其還包括手機游戲、ipad游戲等，這些均屬于電腦游戲的范疇。所以實際上電腦游戲已經(jīng)在人們的日常生活中有了相對廣泛的普及與應用，許多學生對這些游戲內(nèi)容已經(jīng)早已熟知。故而教師應該有意識地將學生日常接觸到的游戲與動畫教學結(jié)合起來，如讓學生談一談自己喜愛的電腦游戲以及喜愛該游戲的理由，或者讓學生簡單分析一下該游戲中的動畫相關(guān)知識以及自己理解之下的該游戲制作方法。這樣就可以將電腦游戲中所包含的動畫制作知識應用到動畫教學當中，更有利于學生學習效果的提升以及學生掌握知識的應用。
2 在計算機動畫教學中運用電腦游戲的具體方法
2.1 讓學生玩游戲以激勵學生進行學習
在計算機動畫教學中運用電腦游戲，已經(jīng)成為許多院校都陸續(xù)選擇的教學方式。而究其具體方法，首先就應該讓學生在課堂上，充分地接觸游戲、廣泛地了解游戲以及盡情地暢玩游戲。因為在院校開辦這一專業(yè)之初，實際上許多學生以及家長對該專業(yè)了解程度不夠以及對該專業(yè)產(chǎn)生認識偏差，就是認為計算機專業(yè)的學生，每天上課的任務就是玩游戲、上網(wǎng)。但實際在教學開展過程中，教師的做法以及實際的課程安排都與學生當初的想法大相徑庭，這很容易導致學生內(nèi)心對此出現(xiàn)厭惡，甚至抵觸該專業(yè)課程的學習。故而教師的做法應該努力靠近學生的所思所想，通過合理地游戲開展方式，讓學生對學習動畫知識產(chǎn)生興趣。例如，教師可以提出當學生們完成課堂任務之后，便可以自由安排游戲時間。這樣的獎勵與激勵可以幫助學生更有動力地完成計算機動畫教學所安排的課程任務。教師也應該把課堂教學內(nèi)容適當?shù)母某勺鲇螒虻膬?nèi)容，讓學生感受到，在游戲進行的過程中，就掌握了相關(guān)的知識。為此，教師可以先將具有代表性的flas作品展示給學生看，然后學生必然會被圖文并茂、有聲有色的動畫作品所吸引。進而教師通過一邊展示一邊分析的方法，讓學生明白每一幅動畫作品呈現(xiàn)的原理，最后讓學生通過之后的學習，掌握其方法，了解其內(nèi)容。例如，講授flas中“形狀漸變動畫”這一部分知識時，可以讓學生先玩“QQ水族館”這一游戲，通過對畫面中魚類的不停游動，感悟不同形狀的魚在不同狀態(tài)下漸變的效果。進而再讓學生自己設計一條魚的變化，在不同的區(qū)域變成不同的顏色。既實現(xiàn)了知識的傳授，也實現(xiàn)了對學生學習積極性的激發(fā)，讓學生更樂于在之后的學習過程中，摸索與實踐。
2.2 通過游戲練習以增強學生運用動畫的技巧
單純地玩游戲必然無法推動動畫教學的開展，所以教師要學會通過讓學生進行游戲練習，以增強學生運用動畫的技巧與方法。還是以flas教學為例，教師可以根據(jù)教學內(nèi)容，設定出不同的游戲情境，讓學生設計出不同的flas。以最簡單的“貪吃蛇”游戲為例，教師在最初可以讓學生進行簡單的吃一顆豆、吃兩顆豆設計。而之后學生掌握了要領之后，必然會對自身的設計不盡滿意，這時候就會激發(fā)學生設計更為完善的游戲，應用到動畫制作中的更多知識，以實現(xiàn)對自身學習內(nèi)容的完善。在不斷的游戲過程中，flas所體現(xiàn)和應用的技巧也就更為明顯。
2.3 通過分組合作完成任務以促進學生共同進步
在實際教學過程中，分組合作也是實現(xiàn)學生知識水平提升以及促進學生共同進步的重要方法。這就要求教師在進行任務布置的時候，明確階梯式難度分布。除了要簡明扼要講清楚動畫教學的重點與難點之后，還應該針對關(guān)鍵部分進行示范，而這時就會有許多同學躍躍欲試。不同程度的學生對知識的接受程度也會有所差異，所以那些理解相對較差且基礎知識掌握比較薄弱的學生，在進行制作的時候就會感到苦惱與困惑。這時候教師就應該針對學生的不同情況，將優(yōu)秀生與學困生合理地分為一組，這樣將有利于優(yōu)秀生幫助學困生進行知識的補充與完善，進而促進二者的共同進步。此外伴隨著知識難度的不斷增加，許多大型動畫在設計過程中，也確實需要多人配合，往往一個人的力量確實難以完成。故而在計算機動畫教學的過程當中，通過分組練習的方式開展課堂教學內(nèi)容，是必不可少的環(huán)節(jié)，也是未來教學過程的必然趨勢。
2.4 通過游戲的融入培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維
教師在教學過程中讓學生通過玩游戲來掌握動畫相關(guān)知識，只是一個方面。教師還應該努力培養(yǎng)學生研究游戲內(nèi)涵，理解游戲思維，進而激發(fā)自身創(chuàng)新意識的能力。所以教師在實際教學過程中，還可以讓學生在完成課堂教學內(nèi)容之后，不斷通過游戲來獲取更多的游戲靈感。例如，教師可以讓學生參與到《植物大戰(zhàn)僵尸》的游戲當中，學生可以利用手機或者平板電腦感受該游戲帶來的。之后教師就可以提問學生，該游戲中，有創(chuàng)意的點在哪里。這時候就會有學生說游戲中出現(xiàn)的植物可以選擇，體現(xiàn)出不同的防御效果，這是該游戲的創(chuàng)意之處；也會有學生說向日葵吐出的太陽可以積攢兌換，也是亮點等等。這就足以看出不同的學生對同一款游戲，會有不同的興趣點。所以教師可以利用學生的這一特點，讓學生在玩游戲的過程當中獲取靈感，然后再利用所學知識，結(jié)合自身的創(chuàng)作靈感，創(chuàng)作出更有特點與成就感的作品。這樣的教學效果將會有很大程度的提升，同時也有利于學生講課堂教學中掌握的動畫制作知識，應用到之后的工作以及動畫創(chuàng)意過程中。
3 結(jié)束語
社會的不斷發(fā)展必然會帶來信息技術(shù)的日益更新與進步，所以新的設備也會應運而生。而計算機動畫作為當今時展過程中必不可少的技術(shù)，實際上更需要有所提升與發(fā)展。因此，教師在進行授課的過程中，必須要注重對學生興趣的培養(yǎng)，主動將游戲這類充滿趣味性的途徑引入到課堂教學當中。通過計算機游戲帶給學生的與積極影響，提升學生的學習興趣，進而使得學生在之后的學習與工作中，掌握更多實用性技能。
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