3D打印技术在定格动画制作中创新应用

前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了3D打印技术在定格动画制作中创新应用范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。

摘要：现有3d打印技术应用于定格动画制作的动画作品，仅限于手工制作流程的简化，并无实质性创新。本研究借助SWOT分析法对3D打印技术应用于定格动画制作的具体情况进行了科学的分析，提出了一种从制作到拍摄全新的制作方式。本研究在定格动画制作上开拓了崭新的路径，旨在为定格动画创作提供借鉴和参考。

关键词：3D打印；定格动画；创新；动画制作

引言

截止2021年10月11日据知网检索，将3d打印应用到定格动画制作中的研究仅有33篇，且皆为可动模型零件或是场景道具的制作应用，这些应用方式仅仅是作为手工模型制作过程的替代，与手工效果虽有不同，但并没有实质性创新。以下将要论述的3D打印技术在定格动画制作中的创新应用尚属首例。

一、什么是3D打印技术

（一）3D打印技术的定义

3D打印技术是一种快速成型技术，它是一种以数字模型文件为制作图纸，运用粉末状固体或液体等可黏合或凝固的材料逐层铺设来构造物体的技术。该项技术随科技发展的逐渐成熟，已经在一些有特殊需要的领域中被直接生产并使用。

（二）3D打印技术的特点

科技与数字化的发展给许多行业带来了红利。3D打印技术最突出特点就是远超传统制造业的精准、便捷与低损耗。3D打印技术具备较高的制造精度，这种较高的生产精度为部分行业带来了福音。例如在医疗行业中，利用3D打印技术可以将部分患者需要替换的骨骼或器官复制，为医疗工作者解决了部分可移植的人体器官短缺的问题，同时也为患者减轻甚至消除了排异的痛苦。应用3D打印技术之后的生产过程要比传统制造业便捷。传统生产制造工艺下的制造业，需要制作复杂的模具或极其精密的加工制造过程，且会产生非常多的材料浪费。而3D打印技术只需要使用计算机图形数据和3D打印机，就可以生成生产者所需要的任何形状的产品，且几乎没有材料浪费，从而有效地降低材料消耗。但从另一方面来说，3D打印技术也具有使用成本较高的特点。3D打印技术的应用需要较高的专业技术知识，且3D打印技术又需要随应用场景的不同选取价格昂贵的软件与设备，这也成为了该技术的一个应用门槛。

二、3D打印技术在定格动画制作中的应用

（一）3D打印技术在传统定格动画中的应用

传统意义上的定格动画是动画师将一副画面拍好之后，将拍摄对象进行移动，为对象拍摄下一帧，每次拍摄一帧，使用专业照相机进行一帧接一帧摄制，然后利用电脑软件将照片合成动画影片的一类动画创作形式。定格动画制作的过程中，最枯燥且耗时的工作就是需结合动画的运动规律对拍摄的物体或人物进行动作摆拍，并用摄像机将画面记录下来。因为一秒至少是8张甚至更多原片，并且逐帧拍摄这一过程机器是无法取代的。所以对拍摄人员来说这一过程相当重复耗时。最有技术难度的工作，则是定格动画制作模型场景和模型人物的过程。这个过程既需要设计并制作的精细不平庸，又需要制作成品的特点鲜明高度概括，所以传统定格动画的拍摄前期加工制作流程复杂，整个制作过程需要花费制作者大量的时间和精力。在3D打印技术出现并将其引入到定格动画的模型部件及场景制作中之后，这一进步有效的节约了大量前期制作时间，且因利用3D打印技术制作出的模型更规整严谨细节丰富，所以最终创作出的定格动画作品也会相对更符合动画创作者的效果预期。

（二）3D打印技术在定格动画制作中的创新应用

因为动画是连续的图像切换形成的视觉残留，所有的动画都是多张静态图像组成的连续切换的画面，所以在3D打印技术在定格动画制作中的创新应用这44秒的动画一例中，首先动画制作者依据动画制作原理预设每秒8帧，镜头大小为9厘米乘5.1厘米共计357帧的画面，然后经过计算设计制作一个能够将357个画面首尾相连总共3570厘米的场景连接起来的装置。具体步骤是将背景板排布于12个直径为55厘米的圆环上，每一个圆环固定放置32个场景，利用一分钟15转的慢速电机控制整体装置按照每秒8帧，4秒一圈的速率转动，转完一圈后通过导轨自动切换下一个圆环，组装完成就得到了整体装置的主体框架。接下来是动画逐帧模型的建模、打印及制作。在3D软件制作好模型图纸并设计好想要的动态后，再根据动画运动规律逐帧选取模型，就可以进行打印及制作了。如果利用传统的手作模型来制作这种创新手法的定格动画，那么人物的精度和细节就会相差很多，特别是在9厘米乘5.1厘米的小画面中，任何微小的差距都将被放大。但利用3D打印就会有效减少手作的误差，在理论上做到绝对的流畅。动画前期准备的最后一步就是将模型根据动画原计划的位置，利用定格动画制作软件将每一帧画面背景与模型的相对位置定位准确，逐帧固定在装置的每一帧小背景板上，来避免画面会抖动的问题。前期准备就绪后，动画制作者将一块有9厘米乘5.1厘米观察孔的挡板放置于装置侧方第一个画面的位置，并在挡板的后面加装频率与画面帧率保持一致的灯带，通过电机转动装置和滑轨的协作，使得制作好的每个场景能够按照顺序在灯带频闪的时候逐个经过观察孔，在观察孔前摆好摄影机就可以进行连续视频拍摄了，最后在拍摄完成后配音和剪辑即可。

三、基于SWOT模式理论分析3D打印技术在定格动画制作中创新应用

本段分析3D打印在定格动画中的创新应用方式使用了SWOT分析法，并以此分析来思考这种新的方式会给定格动画的未来发展带来什么。SWOT分析即优势(Strength)、劣势(Weakness)、机会(Opportunity)和威胁(Threat)分析。

（一）3D打印技术在定格动画制作中创新应用的优势

传统定格动画的制作方式及原理就是使用3D打印技术来制作模型的零件或者场景布置所需要的道具。而我所描述的这种定格动画制作方式更加类似于以前的电影放映机。与传统定格动画制作相比的第一个优势就在于使用3D打印机逐帧制作画面人物部分，利用图片作为背景提前组装制作好每一帧的画面连续的拍摄，不需要每一帧停止拍摄一次，每一帧调整一次，且3D软件制作的动态可以做到绝对的流畅。第二个优势就是这样做可以连续拍摄一次成片，且最终影片完成之后，不仅会产出影片还会留下一个能够展现动画制作过程的艺术性装置作品，与传统定格动画制作相比更具有实验性与创新性。

（二）3D打印技术在定格动画制作中创新应用的劣势

首先由于3D打印动画模型设计图纸和成品制作需要逐帧制备，而传统定格动画仅需一人就可以以短时间完成整部影片的模型，与传统定格动画模型制作流程相比，创新的模型制作方法工程量大重复性高，所以现阶段这个方式对于个人或者小团队来说只适合制作短篇的影像。虽然理论上可以制作与传统长篇动画影片相同时长，但是这确实是耗时耗力的。其次视频拍摄完成后所呈现的效果类似于老式电影放映机的效果。由于视频运用了频闪的原理拍摄，所以视频成品会存在肉眼可以察觉的频闪，且因电压不是绝对稳定的，所以电机的速率会受到影响，无法做到理论上的绝对匀速旋转，所以会导致有时画面在灯频闪时与观察孔对位有偏差。后期虽然可以修正一部分，但也确实要承认这是现阶段的一个最无法避免的缺点。

（三）3D打印技术在定格动画制作中创新应用的机遇

3D打印技术设计制作的模型和手工方式制作的模型相比，3D打印模型在写实程度、精细程度上要高很多。将3D打印技术应用到传统定格动画的模型零件和场景制作中确实能快速而精准地打印出适应动画要求的精细逼真的模型。而将3D打印技术应用于定格动画制作中的创新应用方式是之前没有存在过的。作为一次创新实践，在接受能力强且急需发展的动画业，上述创新应用方式就是一个发展的机遇，其流程明显不够完善且不足之处很多亟待解决，但是可以随着技术的进步不断改进与完善，且定将给予定格动画从业者突破传统的新的思考方向与实践方向。

（四）3D打印技术在定格动画制作中创新应用的挑战

随着科学技术的进步，动画这一行业在今天正不断发展，不断刷新人们对视觉特效上限的认知，吸引着人们的注意力。那些票房居高的动画，大多是依靠着科技进步为支撑的以3D软件为主导的三维CG动画，而定格动画能否也像CG动画那样广受欢迎，是动画工作者正在探究的。虽然3D打印技术的进步与发展会为定格动画带来发展的机会，但是科技的进步也会促进其他动画种类的发展，特别是科技发展对三维CG动画的促进更为明显，因而在于定格动画的发展能否超越三维CG动画这方面是一个巨大的挑战。

四、结论

通过将3D打印技术融入到定格动画制作的整个制作环节中这一举动，已经推动了整个定格动画业的发展，这次创新的应用方式一定也可以给参与定格动画制作的人们带来新的思路与实践方向。充分发挥新科技优势，使其充分发挥作用，也是动画从业者的责任。将3D打印技术运用到定格动画领域，与定格动画工艺充分结合，定能推动中国定格动画事业的发展。

作者:朱雪旭 单位:鲁迅美术学院传媒动画学院