计算机动画的发展及运用
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计算机图形学是随着计算机及其外围设备而产生和发展起来的，作为计算机科学与技术学科的一个独立分支已经历了近40年的发展历程。一方面,作为一个学科,计算机图形学在图形基础算法、图形软件与图形硬件三方面取得了长足的进步,成为当代几乎所有科学和工程技术领域用来加强信息理解和传递的技术和工具。另一方面,计算机图形学的硬件和软件本身已发展成为一个巨大的产业。
(1) 什么事计算机动画
计算机动画是指采用图形与图像的处理技术，借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。 计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。动画是一门通过在连续多格的胶片上拍摄一系列单个画面,从而产生动态视觉的技术和艺术,这种视觉是通过将胶片以一定的数率放映体现出来的.实验证明:动画和电影的画面刷新率为24帧/s,即每秒放映24幅画面,则人眼看到的是连续的画面效果.而通过相应的计算机图形制作软件可以模拟现实中真实的场景或物体或者一些虚幻的现实难以制作出的画面,以下两幅图片分别展示了计算机图形模拟的真实效果.
-------侏罗纪公园剧照
----------阿发达剧照计算机的动画效果相对于手工绘制的动画有着十分明显的优越行，相比手工动画，它具有简便，易保存，准确等特点，加之运用计算机可以对图片进行粘贴，复制，放大缩小以及对关键帧进行中间帧计算，这些使得动画的制作周期大大缩短，加之其强大的模拟现实功能，就能制作出极其逼真的画面了，从而令人感到真实。
2（计算机图形的发展）
计算机动画的研究始于20世纪60年代初。1963年美国AT&T Bell实验室制作了第一部计算机动画片。在80年代之前，计算机动画主要集中于二维动画系统的研制，应用于教学演示和辅助传统的动画片制作。
三维动画的研究始于70年代初，当时开发了一些三维计算机动画系统。直至80年代中后期，由于具有实时处理能力的超级图形工作站的出现，三维几何造型技术和真实感图形生成技术取得很大进展，促进了具有高度逼真效果的三维计算机动画技术迅速发展，并达到实用商品化地步。到90年代初，计算机动画技术应用于电影特技取得了显著成就。 ----摘自（计算机图形史）
3（计算机动画的分类）
A． 二维动画（计算机辅助动画）
二维动画主要用来实现中间帧生成，即根据两个关键帧生成所需的中间帧，采用了插补技术
但是其最大的缺陷在于无论画面的立体感多强，终究是二维空间上模拟真实三维空间效果
B． 三维动画（计算机生成动画）
三维动画是采用计算机技术模拟真实的三维空间，其比之于二维空间最强大的地方莫过于它给人们带来的强烈的逼真感，从<<侏罗纪公园>>,<<泰坦尼克号>>到<<阿发达>>，其发展极其给人们带来的视觉冲击早已为人们所肯定，三维动画特技制作包含了数字模型构建、动画生成、场景合成三大环节，而三维扫描、
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演动画、虚拟演播室等新技术，恰恰给这三大环节都带来了全新的技术突破。综合运用这些新技术，可望获得魔幻般的特技效果。
------阿凡达剧照
4（计算机动画的运用）
计算机动画的运用面极广，除了上面所说的用于电影特效镜头的模拟外，还在军事，建筑，产品，游戏等众多领域有着不可替代的地位
在军事训练方面，计算机动画可以实时生成具有真实感的周围场景，还可以对军械器备进行模拟试验
而计算机动画对建筑有着非常重要的影响，它可以真实模拟平面
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
图上的样图，从而生成三维效果的建筑场景，通过对建筑场景的漫游，我们可以很直接的了解到建筑的构造和内外结构
在游戏方面更有突出运用，游戏中，几乎所有的场景，人物都是由计算机图形生成的，如任天堂出的最终幻想，暴雪公司的魔兽争霸......
5(计算机动画系统：计算机硬件、软件系统)
一、硬件配置
主机：图形工作站(SGI、SUN、IBM、HP)
微机(Pentium、Macintosh系列机)
输入设备：图像扫描仪、录相输入
输出设备：视频输出、胶片输出
二、软件系统
1.系统软件:操作系统、高级语言、诊断程序等
2.动画软件
⑴二维动画软件:AXA 2D、Animator Studio、Flash
⑵三维动画软件:3D Studio MAX、Softimage 3D
Maya(Alias/Wavefront)、Poser
随着计算机硬件性能价格比的快速提高和Open GL图形
标准
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的广泛应用，商用动画软件公司纷纷推出了动画软件的微机版本。如原来运行于工作站上价格昂贵的动画软件Alias|Wavefront、maya和softimage现在都已有了NT版本，这更进一步推动了计算机动画的应用和发展。近年来，PC图形加速卡的性能价格比迅速提高，这使得在基于NT的微机工作站上制作动画也能与在SGI工作站上一样得心应手。目前，商品化动画软件的功能越来越强大，使用也越来越方便。
后期处理在计算机动画中占据非常重要的位置。后期处理是指动画后期的非线性编辑合成技术，包括抠像、合成、图像Morphing（渐变）、特殊光效等，从理论上说，它不属于计算机动画的范畴，但它是动画制作中必不可少的过程。特别是视频技术的数字化趋势，使该技术日益受到人们的重视。目前，已有许多优秀的后期合成软件，如Flint、Flame、Jellio、Composer、Eddie、Premier、Aftereffects等。在这些软件中，大量采用了图像处理和计算机视觉技术（如摄像机反求），使用户可方便地进行特技效果的处理和运动跟踪、深度合成等复杂操作。
简单地讲，计算机动画是指用绘制程序生成一系列的景物画面，其中当前帧画面是对前一帧画面的部分修改。动画是运动中的艺术，正如动画大师John Halas所讲的，运动是动画的要素。一般来说，计算机动画中的运动包括景物位置、方向、大小和形状的变化，虚拟摄像机的运动，景物表面纹理、色彩的变化。计算机动画所生成的是一个虚拟的世界，虚拟景物可以是商标、汽车、建筑物、人体、分子、桥梁、云彩、山脉、恐龙或昆虫等，虚拟景物并不需要真正去建造，物体、虚拟摄像机的运动也不会受到什么限制，动画师可以随心所欲地创造他的虚幻世界。
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