动画制作与数字视频处理技术精.ppt

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1、动画制作与数字视频处理技术第1页，本讲稿共33页多媒体应用创作技术多媒体应用创作技术主要内容主要内容主要内容主要内容动画基本概念动画基本概念 动画原理动画原理 电脑动画基本概念电脑动画基本概念制作平面动画制作平面动画制作网页动画制作网页动画 网页动画编辑软件网页动画编辑软件GifconGifcon Flash Flash软件简介软件简介 绘制动画绘制动画 制作帧动画制作帧动画 制作自动动画制作自动动画 为动画添加声音为动画添加声音制作变形动画制作变形动画 变形动画基本概念变形动画基本概念 变形动画软件变形动画软件 MorphMorph数字视频编辑数字视频编辑 视频的定义视频的定义 视频标准视频

2、标准 视频压缩视频压缩 视频数字化视频数字化 视频处理设备视频处理设备 视频文件视频文件 视频处理软件视频处理软件PremierePremiere2第2页，本讲稿共33页多媒体应用创作技术多媒体应用创作技术教学要求教学要求教学要求教学要求n 了解计算机对二维三维动画等多媒体素材的制作和相关软件的使用方了解计算机对二维三维动画等多媒体素材的制作和相关软件的使用方法；法；n 掌握动画基本概念；掌握动画基本概念；n 了解常用动画创作软件工具的功能特点；了解常用动画创作软件工具的功能特点；n 掌握掌握FlashFlash制作网页动画的主要方法；制作网页动画的主要方法；n 掌握数字视频的掌握数字视频的基

3、本概念；基本概念；n 理解理解PremierePremiere的主要功能以及进行视频合成的基本方法。的主要功能以及进行视频合成的基本方法。3第3页，本讲稿共33页动画基本概念动画基本概念 什么是动画什么是动画 动画的本质动画的本质动作的变化动作的变化是动画的本质是动画的本质 英国动画大师英国动画大师 John Halas 动画由动画由多幅画面多幅画面组成，当画面快速、连续地播放时，由于人类眼睛组成，当画面快速、连续地播放时，由于人类眼睛 存在存在 “视觉滞留效应视觉滞留效应”而产生动感。而产生动感。当被观察的物体消失后，影像仍在大脑中停留一段时间，约为当被观察的物体消失后，影像仍在大脑中停留一

4、段时间，约为1/24s4第4页，本讲稿共33页动画的历史动画的历史观看动画的机器观看动画的机器最原始的动画最原始的动画 视觉效果视觉效果1831年，法国人约瑟夫年，法国人约瑟夫 安东尼安东尼 普拉特奥普拉特奥(Joseph Antoine Plateau)在一个可以在一个可以转动的圆盘上按照转动的圆盘上按照顺序画了顺序画了一些图片。一些图片。5第5页，本讲稿共33页动画的历史动画的历史1906年年 美国人美国人J斯泰瓦德（斯泰瓦德（JSteward）制作了一部名叫）制作了一部名叫“滑稽面孔的滑稽面孔的 幽默形象幽默形象”的短片，非常接近现代动画概念。的短片，非常接近现代动画概念。1908年年

5、法国人法国人Emile Cohl首创用负片制作动画影片。负片从概念上解首创用负片制作动画影片。负片从概念上解 决了影片载体的问题，为今后动画片的发展奠定了基础。决了影片载体的问题，为今后动画片的发展奠定了基础。1909年年 美国人美国人Winsor McCay用一万张图片表现一段动画故事，这是用一万张图片表现一段动画故事，这是 迄今为止世界上公认的第一部真正的动画短片。迄今为止世界上公认的第一部真正的动画短片。1915年年 美国人美国人Eerl Hurd创造了在赛珞璐片上画动画片，再拍成胶片创造了在赛珞璐片上画动画片，再拍成胶片 电影的动画制作工艺，这种工艺一直沿用至今。电影的动画制作工艺，这

6、种工艺一直沿用至今。1928年年 美国人华特美国人华特迪斯尼迪斯尼(Walt Disney)完善了动画体系和制作工艺，完善了动画体系和制作工艺，被誉为商业动画影片之父，他把动画影片推向颠峰。被誉为商业动画影片之父，他把动画影片推向颠峰。今今 天天 动画本质没有多大变化，而动画制作手段却发生了巨大变化。动画本质没有多大变化，而动画制作手段却发生了巨大变化。如：电脑动画、电脑特技动画等。如：电脑动画、电脑特技动画等。6第6页，本讲稿共33页 动画的时间特性动画的时间特性(1)(1)动作的发展按照时间发生的顺序进行动作的发展按照时间发生的顺序进行(2)(2)与自然现象一致的运动节奏与自然现象一致的运

7、动节奏(3)(3)遵守自然规律，可有限的夸张遵守自然规律，可有限的夸张动画时间与节奏的掌握动画时间与节奏的掌握 动画的节奏掌握动画的节奏掌握(1)(1)利用各帧之间的位置差控制动画节奏利用各帧之间的位置差控制动画节奏(2)(2)自然规律和有限的夸张是动作节奏的依据自然规律和有限的夸张是动作节奏的依据Frame1 Frame2 Frame3 Frame4 Frame5 Frame6 Frame7 Frame8t t7第7页，本讲稿共33页动画的风格动画的风格动画节奏和动作的适度夸张动画节奏和动作的适度夸张创造了可爱、幽默、诙谐的创造了可爱、幽默、诙谐的动画风格。动画风格。8第8页，本讲稿共33页

8、全动画与半动画全动画与半动画 半动画半动画 又名又名“有限动画有限动画”。为追求经济效益，。为追求经济效益，6帧帧S 的动画的动画1 2 3 4 5 6 全动画全动画 为追求画面完美和动作流畅，按照为追求画面完美和动作流畅，按照 24帧帧S 制作动画制作动画1 2 3 4 5 22 23 24249第9页，本讲稿共33页动画制作过程动画制作过程1)制作声音对白和背景音乐制作声音对白和背景音乐2)根据声音计算动画格数根据声音计算动画格数3)设计人员绘制动画关键画面设计人员绘制动画关键画面4)绘制人员描画关键画面之间的插画绘制人员描画关键画面之间的插画5)把纸上的动画轮廓复制到赛珞璐片上把纸上的动

9、画轮廓复制到赛珞璐片上6)上色人员为赛珞璐片上色上色人员为赛珞璐片上色7)拍摄电影胶片之前检查动画画稿拍摄电影胶片之前检查动画画稿9)对电影胶片进行剪辑和编辑对电影胶片进行剪辑和编辑8)电影摄制人员把赛珞璐片拍成电影电影摄制人员把赛珞璐片拍成电影10第10页，本讲稿共33页电脑动画电脑动画 电脑动画的基本概念电脑动画的基本概念 帧动画帧动画 模拟以帧为基本单位的传统动画，占动画产品的模拟以帧为基本单位的传统动画，占动画产品的98%颜色动画颜色动画 平面动画平面动画 变形动画变形动画 传统平面绘画传统平面绘画 形成颜色流动效果形成颜色流动效果 动画主体变形动画主体变形11第11页，本讲稿共33页

10、电脑动画电脑动画 矢量动画矢量动画 经过电脑运算而确定的运行轨迹和形状的动画。经过电脑运算而确定的运行轨迹和形状的动画。空间动画空间动画 形成三维造型并进行空间运动的动画。形成三维造型并进行空间运动的动画。三维坐标变换三维坐标变换平面坐标变换平面坐标变换三维坐标变换三维坐标变换 电脑动画的特点电脑动画的特点 所有动画必须经过所有动画必须经过电脑的运算和处理电脑的运算和处理 电脑软件是动画制作的必要条件，并提供电脑软件是动画制作的必要条件，并提供自动动画自动动画功能功能12第12页，本讲稿共33页电脑动画实现方法电脑动画实现方法 调色板动画调色板动画 通过不断地设置和改变调色板，可使原本静止的画

11、面通过颜色的变化产通过不断地设置和改变调色板，可使原本静止的画面通过颜色的变化产生动态的视觉效果。但这种方法仅适用于生动态的视觉效果。但这种方法仅适用于256256色动画。色动画。幀动画幀动画 其基本原理是由一幅幅图画组成连续的画面序列，再以高速放映其基本原理是由一幅幅图画组成连续的画面序列，再以高速放映画面序列生成动画效果。关键幀动画是通过一组关键幀动画而得到中画面序列生成动画效果。关键幀动画是通过一组关键幀动画而得到中间的动画幀序列的动画实现方法。间的动画幀序列的动画实现方法。位块动画位块动画 位图块动画原理是将动画幀中的一个位图块区域通过复制的方法位图块动画原理是将动画幀中的一个位图块区

12、域通过复制的方法按一定的步长从一个位置移动到另一个位置上，以产生运动的效果。按一定的步长从一个位置移动到另一个位置上，以产生运动的效果。实时动画实时动画 其基本原理是一面绘制动画幀一面播放动画幀，因此称为实时动画。其基本原理是一面绘制动画幀一面播放动画幀，因此称为实时动画。13第13页，本讲稿共33页制作动画的条件制作动画的条件 尽量选用屏幕尺寸大、色彩还尽量选用屏幕尺寸大、色彩还 原好、点距小的彩色显示器原好、点距小的彩色显示器23 鼠标反应灵敏、移动连续、无跳跃、鼠标反应灵敏、移动连续、无跳跃、手感舒适，可选配笔形鼠标手感舒适，可选配笔形鼠标 特殊的设备，如特殊的设备，如 摄像机、视频卡等

13、摄像机、视频卡等4 高速高速CPU 足够大的内存足够大的内存 大量的硬盘空间大量的硬盘空间114第14页，本讲稿共33页动画制作软件动画制作软件Animator Pro 平面动画制作软件。用于制作帧动画，绘制功能强平面动画制作软件。用于制作帧动画，绘制功能强Animation Studio 平面动画处理软件。用于加工帧动画，处理能力强平面动画处理软件。用于加工帧动画，处理能力强Flash MX 网页动画软件。用于绘制帧、矢量动画，可添加声音网页动画软件。用于绘制帧、矢量动画，可添加声音Magic Morph 变形动画软件。根据首、尾画面自动生成变形动画变形动画软件。根据首、尾画面自动生成变形动

14、画GIF Construction 网页动画软件。把动画和图片序列转换成网页动画网页动画软件。把动画和图片序列转换成网页动画3ds max 三维动画制作软件。用于制作三维造型动画三维动画制作软件。用于制作三维造型动画Cool 3D 三维文字动画软件。用于制作帧动画、视频三维文字动画软件。用于制作帧动画、视频Maya 三维动画制作软件。用于制作动画片、广告、电影等三维动画制作软件。用于制作动画片、广告、电影等Premiere 动画视频处理软件。用于处理视频、广告、电影等动画视频处理软件。用于处理视频、广告、电影等15第15页，本讲稿共33页动画美学动画美学 画面布局画面布局 留出动画主体的运动空

15、间留出动画主体的运动空间 动画调度动画调度 镜头推移、纵深运动、平面移动的顺序和方式镜头推移、纵深运动、平面移动的顺序和方式 动态视觉规律动态视觉规律 慢动流畅、快动引起注意慢动流畅、快动引起注意 动画时间掌握动画时间掌握 符合自然规律，适度夸张符合自然规律，适度夸张 造型设计、动作设计造型设计、动作设计 鲜明个性，善恶分明，适度夸张鲜明个性，善恶分明，适度夸张16第16页，本讲稿共33页动态图像文件动态图像文件动态图像由多幅连续的图像序列构动态图像由多幅连续的图像序列构成，图像沿时间轴以成，图像沿时间轴以t的间隔排列。的间隔排列。当当t视觉滞留时间时，就会产生视觉滞留时间时，就会产生动感。动

16、态图像的数据量非常大，动感。动态图像的数据量非常大，通常采用压缩代码存储。通常采用压缩代码存储。动态原理动态原理 动态图像的特点动态图像的特点1)具有时间上的连续性。具有时间上的连续性。2)具有时间上的延续性。具有时间上的延续性。3)具有帧之间的相关性。具有帧之间的相关性。4)具有强烈的实时性。具有强烈的实时性。组合位图数据组合位图数据调色盘数据调色盘数据速度参数速度参数压缩算法压缩算法 动态图像文件构成动态图像文件构成17第17页，本讲稿共33页动态图像的技术参数动态图像的技术参数 帧速度帧速度 帧的切换速度帧的切换速度 1 NTSC制制 30 Frame/s 2 PAL制制 25 Fram

17、e/s 数据量数据量 相关因素：相关因素：1 画面几何尺寸。画面几何尺寸。2 颜色数量。颜色数量。3 采用的压缩算法。采用的压缩算法。图像质量图像质量 相关因素相关因素 位图的颜色与分辨率，过分的数据压缩位图的颜色与分辨率，过分的数据压缩 将影响图像质量。将影响图像质量。Frame 1#Frame 2#18第18页，本讲稿共33页 动画文件的种类与格式动画文件的种类与格式 标准动画文件标准动画文件FLIFLI格式格式 (画面画面320200)320200)、FLCFLC格式格式 矢量动画文件矢量动画文件各类算法语言独有的格式各类算法语言独有的格式 网页动画文件网页动画文件GIF 89aGIF

18、89a格式格式 (画面尺寸随显示模式而定画面尺寸随显示模式而定)，SWF FlashSWF Flash文件格式。文件格式。很多情况下也可以转换为音频视频交互文件很多情况下也可以转换为音频视频交互文件AviAvi格式。格式。动画文件动画文件 动画文件的保存动画文件的保存Hard DiskCD-RFloppy 动画文件数据量大，动画文件数据量大，但是对于矢量动画但是对于矢量动画可压缩性很小。可压缩性很小。需要大容量存储介质需要大容量存储介质19第19页，本讲稿共33页FLI/FLC文件描述文件描述 FLI和和FLC是英文是英文Flicks的不同缩写形式，意为的不同缩写形式，意为“电影电影”。Aut

19、odesk公司公司开发的文件格式，用于存储一组位图图像。开发的文件格式，用于存储一组位图图像。FLI格式格式 早期动画文件格式，扩展名为早期动画文件格式，扩展名为“.fli”。FLC格式格式 现用动画文件格式，扩展名为现用动画文件格式，扩展名为“.flc”。FLC格式采用帧与帧之间求差的算法以格式采用帧与帧之间求差的算法以 及运算长度压缩算法进行数据的压缩和及运算长度压缩算法进行数据的压缩和 解压缩。解压缩。FLC格式的动画格式的动画 特点：画面尺寸随意、数据量小、实时特点：画面尺寸随意、数据量小、实时 性好、动画演播平稳等。性好、动画演播平稳等。FLC格式不支持同步声音。格式不支持同步声音。

20、20第20页，本讲稿共33页其他动画文件描述其他动画文件描述可记录多帧画面。特点：数据量小、易于制作，广泛可记录多帧画面。特点：数据量小、易于制作，广泛用于国际互联网，不能承载声音。用于国际互联网，不能承载声音。2GIF格式动画文件格式动画文件SWF文件由文件由Flash软件产生，主要用于国际互联网。该文件可记录矢量软件产生，主要用于国际互联网。该文件可记录矢量动画、帧动画和声音。画面尺寸随意，但受到网络带宽的影响，通常采动画、帧动画和声音。画面尺寸随意，但受到网络带宽的影响，通常采用较小画面，以便减少数据量，提高网络传输速度。用较小画面，以便减少数据量，提高网络传输速度。1SWF格式动画文件

21、格式动画文件21第21页，本讲稿共33页网页动画制作技术网页动画制作技术 基本概念基本概念 网页动画网页动画 用在国际互联网上的动画。用在国际互联网上的动画。网页动画的特点网页动画的特点 数据量小。数据量小。表现力强表现力强(活动画面更易引起人们的注意活动画面更易引起人们的注意)。视觉效果好视觉效果好(如果设计得当，视觉效果好如果设计得当，视觉效果好)。模式多样化模式多样化(矢量动画，帧动画矢量动画，帧动画)。如何制作网页动画如何制作网页动画 途径途径1利用转换工具转换成网页动画。利用转换工具转换成网页动画。途径途径2 使用专用网页动画制作软件直接生成。使用专用网页动画制作软件直接生成。22第

22、22页，本讲稿共33页 GIF GIF网页动画的特点网页动画的特点 采用采用GIF89aGIF89a格式，格式，256256色色/96dpi/96dpi，扩展名，扩展名“.gif.gif”数据量小，便于传送数据量小，便于传送 使用使用ACDSeeACDSee软件可观看动画效果软件可观看动画效果 帧动画模式帧动画模式参考书参考书Gifcon Gifcon 动画转换动画转换图片序列图片序列GIF89aGIF89a标准动画标准动画file00.giffile00.gif、.file13.giffile13.gif网页动画网页动画GIF89aGIF89a Gifcon的的作用作用 制作网页动画制作网页

23、动画 网页动画工具网页动画工具GIF Construction Set，简称，简称GIFCON。23第23页，本讲稿共33页变形动画基本概念变形动画基本概念 根据首、尾画面给定的位置、颜色参数进行数学变换根据首、尾画面给定的位置、颜色参数进行数学变换(1)(1)根据首、尾画面中设定的变形点进行有序变换根据首、尾画面中设定的变形点进行有序变换(2)(2)以多种格式保存以多种格式保存 (flc(flc、bmpbmp、gifgif、tgatga、图片序列、图片序列)基本功能基本功能 Compatible computer with an 586 or higher processor 32 Mb m

24、emory(or higher)9999 Framesframe1 frame2 frame3 frame4frame1 frame2 frame3 frame4 变形动画软件变形动画软件 WinImages:MorphWinImages:Morph变形动画变形动画机械工业出版社机械工业出版社变形效果变形效果变形动画制作技术变形动画制作技术24第24页，本讲稿共33页变形动画制作技术变形动画制作技术 基本概念基本概念尾画面尾画面首画面首画面变形过程变形过程 画面数量画面数量 变形参考点变形参考点变形效果变形效果正向变形正向变形逆向变形逆向变形 Magic Morph 变形动画制作软件变形动画制

25、作软件25第25页，本讲稿共33页工作过程工作过程 在画面中的相对位置也应尽可能一致。在画面中的相对位置也应尽可能一致。背景不宜采用彩色图案，应采用单色。背景不宜采用彩色图案，应采用单色。尽量采用相同的文件格式。尽量采用相同的文件格式。首、尾画面的尺寸一致。首、尾画面的尺寸一致。首、尾画面加工规则首、尾画面加工规则首画面首画面尾画面尾画面首画面首画面尾画面尾画面调入首、尾画面调入首、尾画面设置变形控制点设置变形控制点编辑变形控制点编辑变形控制点生成变形动画生成变形动画26第26页，本讲稿共33页三维动画制作技术三维动画制作技术 物体的三维造型物体的三维造型用于生成多边形物体。用于生成多边形物体

26、。多边形造型多边形造型1曲面造型曲面造型2 用于形成过渡圆滑、用于形成过渡圆滑、外形流畅的物体，适于外形流畅的物体，适于 精确、真实地表现物体。精确、真实地表现物体。三维动画基本概念三维动画基本概念 所谓三维动画，就是利用计算机进行动画的设计与创作，产所谓三维动画，就是利用计算机进行动画的设计与创作，产生真实的立体场景与动画。与传统的二维手工制作的动画相比，生真实的立体场景与动画。与传统的二维手工制作的动画相比，电脑第一次真正地使三维动画成为可能，极大地提高了工作效率，电脑第一次真正地使三维动画成为可能，极大地提高了工作效率，增强了动画制作效果。增强了动画制作效果。27第27页，本讲稿共33页

27、电脑三维动画应用领域电脑三维动画应用领域 影视广告制作影视广告制作 建筑效果图制作建筑效果图制作 电脑游戏制作电脑游戏制作 其它方面其它方面 目前三维动画在众多领域得到广泛的应用。根据国内外的实际情况，目前三维动画在众多领域得到广泛的应用。根据国内外的实际情况，三维动画主要在以下方面得到较为广泛的应用：三维动画主要在以下方面得到较为广泛的应用：28第28页，本讲稿共33页几种三维动画制作软件简介几种三维动画制作软件简介 目前三维动画制作软件为数不少，各有所长。目前三维界公认的目前三维动画制作软件为数不少，各有所长。目前三维界公认的三大软件分别是三大软件分别是3DS MAX3DS MAX、XSI

28、XSI与与MAYAMAYA。3D Studio MAX 3DS MAX3DS MAX易学易用，操作简便，入门快易学易用，操作简便，入门快，功能强大，目前在国内，功能强大，目前在国内外拥有最大的用户群。外拥有最大的用户群。不足之处是渲染的质量有待进一步提高。不足之处是渲染的质量有待进一步提高。SOFTIMAGE|3D 目前在三维影视广告方面独当一面，以目前在三维影视广告方面独当一面，以渲染质量超群而著称渲染质量超群而著称。MAYAMAYA 非常优秀的三维动画制作软件，非常优秀的三维动画制作软件，尤其专长于角色动画制作尤其专长于角色动画制作，并以，并以建模功能强大著称。缺点是入门比较困难，相关中文

29、资料也不太丰建模功能强大著称。缺点是入门比较困难，相关中文资料也不太丰富。富。MAYAMAYA要求的机器配置比要求的机器配置比MAXMAX也高得多。也高得多。29第29页，本讲稿共33页三维造型及其编辑原理三维造型及其编辑原理 建立方块的三维造型建立方块的三维造型1）制作一个平面方形，该方形是方块的截面。）制作一个平面方形，该方形是方块的截面。建立圆球的三维造型建立圆球的三维造型1）制作平面圆形，该圆形是圆球的截面。）制作平面圆形，该圆形是圆球的截面。2）规定垂直于平面方形的路径，）规定垂直于平面方形的路径，其长度是方块的厚度。其长度是方块的厚度。3）利用建模程序将平面方形沿着规定的路径）利用

30、建模程序将平面方形沿着规定的路径 延展，直至路径的终点结束，形成立体图形。延展，直至路径的终点结束，形成立体图形。路径路径2）规定一个）规定一个360旋转的路径，旋转的路径，其旋转轴心通过平面圆形的圆心。其旋转轴心通过平面圆形的圆心。3）将圆形按照旋转路径旋转）将圆形按照旋转路径旋转360，形成圆球。形成圆球。路径路径30第30页，本讲稿共33页动画与关键帧动画与关键帧 3ds max 的主要动画模式的主要动画模式 对象自身运动对象自身运动 三维造型对象在画面上进行旋转、翻转、移动等运动。三维造型对象在画面上进行旋转、翻转、移动等运动。场景运动场景运动 颜色背景、平面场景、立体场景进行平移、纵

31、深方向的运动。颜色背景、平面场景、立体场景进行平移、纵深方向的运动。灯光运动灯光运动 照亮对象的一个灯光或多个灯光运动，产生移动的光影效果。照亮对象的一个灯光或多个灯光运动，产生移动的光影效果。摄影机运动摄影机运动 观察对象和场景的视角发生运动，产生漫游效果。观察对象和场景的视角发生运动，产生漫游效果。文件的输入与输出文件的输入与输出3ds max软件可输入软件可输入3DS、PRJ、SHP、DWG等格式的文件。等格式的文件。动画可采用动画可采用MAX、3DS、PRJ、DXF等格式输出。等格式输出。31第31页，本讲稿共33页思考题思考题1.什么是帧动画？什么是帧动画？2.2.全动画每秒绘制的画

32、面数是多少？全动画每秒绘制的画面数是多少？3.GIF3.GIF格式网页动画文件的颜色数量是多少？格式网页动画文件的颜色数量是多少？4.4.英国动画大师英国动画大师John HalasJohn Halas对动画的精辟描述是什么？对动画的精辟描述是什么？5.5.什么是视觉滞留效应？什么是视觉滞留效应？6.6.开发多媒体课件所需要的动画和动画视频可以通过哪些途径获开发多媒体课件所需要的动画和动画视频可以通过哪些途径获得。得。7 7常用动画创作软件工具的主要功能特点有哪些？常用动画创作软件工具的主要功能特点有哪些？32第32页，本讲稿共33页上机实验上机实验视频图像的编辑和处理视频图像的编辑和处理，4 4学时学时 主要内容：主要内容：内容包括将视频片段引入到项目窗口、设置过渡、过滤和内容包括将视频片段引入到项目窗口、设置过渡、过滤和重叠效果等。重叠效果等。要求：要求：掌握视频图像编辑和处理的基本方法。掌握视频图像编辑和处理的基本方法。33第33页，本讲稿共33页