基于TRIZ理论在三维动画制作中的应用

1 动画的发展历程
   
    传统的动画是由画师先在画纸上手绘真人的动作，然后再复制于卡通人物之上。直至20世纪70年代后期，电脑技术发展迅速的纽约技术学院的电脑绘图实验室导师丽蓓卡亚·伦女士将录像带上的舞蹈员影像投射在电脑显示器上，然后利用电脑绘图记录影像的动作描摹轮廓。1382年左右，美国麻省理工学院及纽约技术学院同时利用光学追踪技术记录人体动作:演员身体的各部份都被安上发光物体，在指定的拍摄范围内移动，同时有数部摄影机拍摄其动作，然后经电脑系统分析光点的运动，再产生立体的活动影像。美国是最早发展电脑动画的地方，在上个世纪七十年代末，便利用电脑模拟人物活动。1982年，迪斯尼(Disney)推出第一套电脑动画的电影一Tron(中文片译《电脑争霸》)。   
   
    电脑动画是计算机图形学和艺术相结合的产物，它给人们提供了一个充分展示个人想象力和艺术才能的新天地。目前，电脑动画已经广泛应用于影视特技、商业广告、游戏、计算机辅助教育等领域。

2 TRIZ——发明问题解决问题
   
    TRIZ理论是源于原苏联的发明创造方法学——TRIZ ( Theory of Inventive Problem Solving)。该理论的研究始于1946年，前苏联著名发明家G. S. Altshullet领导的研究机构分析了世界近250万件高水平的发明专利，并综合多学科领域的原理和法则后，建立起TRIz理论体系。其目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则，即任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来发展趋势。TRIZ正是这些规律的综合。运用这一理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。TRIZ实际上就是不断的发明冲突，解决冲突。但这又不是单一的循环过程，而是在循环中会不断产生新的东西，这就是创新。
   
    创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题并解决问题的过程，而TRIZ理论的强大作用正在于它为此提供了系统的理论和方法工具。动画制作实际上也是一个不断创新的过程。我国的52集动画连续剧《西游记》绘制了100万张原画、近2万张背景，共耗纸30吨、耗时整整S年。显然这种传统的动画制作方式很难满足观众的视觉胃日和动画市场需求。随着科学技术的发展，动画领域也发生了翻天覆地的变化。由传统的手绘动画到利用计算机语言控制卡通的动作;计算机硬件也在迅速发展，开发出了一批强大的动画制作软件，如Softimage 3D, 3Ds Max, MAYA, LIGHTWAVE 3D等。电脑特级师们运用这些非凡的软件，把他们的想象发挥到极限，由单一的2D动画到现在具有超炫效果的3D动画，带给我们无比的视觉享受。这说明人们不会满足于现状，而会不断的创新，创造一切条件寻求更省时、省力的方式达到同样或更佳的视觉效果。

3  TRIZ在动画中的应用
   
    根据TRIZ理论体系中工程矛盾解决原理，不同的发明创造往往遵循的共同规律归纳成40个发明原理，从中提炼出12个在三维动画制作中最常见的发明原理，基于这些创新原理可寻求具体的解决方案。即:分割、合并、不对称、动态化、维数变化、周期性作用、反馈、中介物、复制、预操作、抛弃与修复、改变颜色。
   
    (1)分割
   
    将一个物体分成互相独立的部分。如由湖南三辰影库卡通节目发展有限公司制作的《蓝猫淘气3000问》拥有500多人的制作队伍，全部采用艺术生产流水线作业，流水线上细分为36道工艺。但是，这种分工并不是传统工厂里的简单分工，每一位工作人员既是整个流程中的一个环节，又是独立创作、独立发挥的一个艺术源头。流水作业大大提高了制作效率，为卡通的规模化生产提供了可能。
   
    (2)合并
   
    在空间上将相似的物体连接在一起，使其完成并行的操作:在时间上合并相似或相连的操作。空间和时间上的合并原理在表演动画技术中可谓发挥的淋漓尽致，获得了魔幻般的特级效果，彻底改变动画制作的面貌。如先用三维扫描技术对一个80岁的白发老太太进行扫描，形成一个数字化人物模型，然后将乔丹的动作捕捉下来，用以驱动老人模型的运动，观众将会看到80岁老妪空中扣篮的场面。甚至还可以用演员的表演驱动动物的模型，拍摄真正的动物王国故事。利用表演动画技术还可以实现网上或电视中的虚拟主持人。
   
    (3)不对称
   
    将物体的形状由对称变为不对称;如果物体小对称的，增加其不对称的程度。不对称的原理被广泛应用于动画场景设定及人物建模下(图1,图2).在图1中显而易见，这种不对称的技法更能渲染场景氛围，使得画面活泼生动，增强了场景的神秘感:图2中的人物个性也被烘托得更加鲜明了。