編程技術(shù)在動(dòng)態(tài)插畫(huà)藝術(shù)制作中應(yīng)用
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摘要：在當(dāng)今藝術(shù)與科技日益融合的潮流中，計(jì)算機(jī)媒介的出現(xiàn)對(duì)藝術(shù)產(chǎn)生了巨大的沖擊和顛覆，它的發(fā)展始終影響著插畫(huà)藝術(shù)的創(chuàng)作形式和內(nèi)容。通過(guò)編程技術(shù)（AEJavaScript）在動(dòng)態(tài)插畫(huà)藝術(shù)制作中的合理應(yīng)用，我們可以做出更加生動(dòng)靈活的動(dòng)態(tài)插畫(huà)。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)媒介；編程技術(shù)；動(dòng)態(tài)插畫(huà)；AfterEffects；表達(dá)式
引言
談到藝術(shù)時(shí)，大家自然而然會(huì)想到“美”“色彩”“素描”等這類(lèi)視覺(jué)維度的詞語(yǔ)，但很少有人會(huì)將其與“計(jì)算機(jī)編程”聯(lián)系起來(lái)?！熬幊碳夹g(shù)”介于藝術(shù)設(shè)計(jì)與軟件編程之間的交叉領(lǐng)域，自21世紀(jì)開(kāi)始，早已開(kāi)始走上歷史舞臺(tái)，但其在國(guó)內(nèi)各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用還沒(méi)有深入研究。隨著科技的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)媒介的出現(xiàn)是對(duì)人類(lèi)文化的一次巨大的沖擊和顛覆，它的發(fā)展必然會(huì)影響到藝術(shù)的創(chuàng)作形式和內(nèi)容，給藝術(shù)從業(yè)者提供一個(gè)更為廣闊的空間和平臺(tái)。如今，編程技術(shù)早已不再是工科從業(yè)者的專(zhuān)屬，越來(lái)越多的藝術(shù)家開(kāi)始在文化產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域研究這一新的創(chuàng)作范式，他們將計(jì)算機(jī)屏幕當(dāng)畫(huà)面，計(jì)算機(jī)語(yǔ)言當(dāng)畫(huà)筆，去量化各種各樣的視覺(jué)元素，以此來(lái)進(jìn)行有趣的藝術(shù)創(chuàng)作。
1.編程技術(shù)概述
所謂編程，就是讓計(jì)算機(jī)用某種編程語(yǔ)言來(lái)解決某一問(wèn)題，最后得出結(jié)果的過(guò)程。計(jì)算機(jī)要想了解人的意圖，就必須把需要解決的問(wèn)題以計(jì)算機(jī)能理解的形式告訴它，使它能按人的指示一步步地進(jìn)行工作，完成某種特定的任務(wù)，這是人對(duì)計(jì)算機(jī)的要求。人類(lèi)與電腦溝通的過(guò)程就是編程。
1.1早期的編程藝術(shù)家們
在《計(jì)算機(jī)編程的藝術(shù)》中，美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家、斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)系榮譽(yù)教授高德納曾提到：計(jì)算機(jī)編程也是一門(mén)藝術(shù)，程序員們則是創(chuàng)造它的藝術(shù)家。在過(guò)去幾十年中，編程技術(shù)的新奇性吸引了國(guó)外大量勇于創(chuàng)新、敢于冒險(xiǎn)的文化生產(chǎn)者，同時(shí)也引起了觀眾與藝術(shù)作品間的體驗(yàn)與思維方式的轉(zhuǎn)變。在20世紀(jì)八九十年代，藝術(shù)家讓·皮埃爾·赫伯特和羅曼·羅斯科通過(guò)算法和編程推進(jìn)了數(shù)字藝術(shù)的創(chuàng)新，早期編程藝術(shù)的探索，深受荷蘭風(fēng)格派的影響。在20世紀(jì)80年代初，著名數(shù)字藝術(shù)家羅曼·凡羅斯科用自己的個(gè)人電腦實(shí)現(xiàn)了編程藝術(shù)。他還在1994年發(fā)表了《算法和藝術(shù)家》的論文。凡羅斯科提出了“藝術(shù)=算法+計(jì)算機(jī)+畫(huà)布”的思想，并對(duì)計(jì)算機(jī)人工智能繪畫(huà)進(jìn)行了深入的探索，在他看來(lái)，要?jiǎng)?chuàng)造一種新的視覺(jué)語(yǔ)言，計(jì)算機(jī)是最佳的工具。此外，科恩也是一位積極探索編程技術(shù)的工程師，他設(shè)計(jì)了一系列計(jì)算機(jī)抽象藝術(shù)圖案，20世紀(jì)80年代后期，他通過(guò)C語(yǔ)言寫(xiě)出一個(gè)噴繪的繪畫(huà)作品。人工智能專(zhuān)家雷·庫(kù)茲韋爾指出：在未來(lái)30年，隨著計(jì)算機(jī)顯示器和自主繪畫(huà)軟件的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)將成為展示繪畫(huà)的絕佳載體，未來(lái)的大部分藝術(shù)形式都會(huì)有虛擬藝術(shù)家的參與，藝術(shù)將是人類(lèi)藝術(shù)家與智能藝術(shù)化軟件共同合作的成果。
1.2編程技術(shù)在新時(shí)代的發(fā)展
近幾年，在西方數(shù)字藝術(shù)界，計(jì)算機(jī)編程技術(shù)作為一種創(chuàng)作工具被廣泛關(guān)注著，基于此，編程技術(shù)不斷地創(chuàng)新并發(fā)展著。編程技術(shù)最令數(shù)字藝術(shù)家癡迷的是其隨機(jī)性和無(wú)法預(yù)測(cè)性——同樣的算法在不同時(shí)間運(yùn)行，得到的結(jié)果也不盡相同，因此如同花開(kāi)花落，春華秋實(shí)，通過(guò)指定一個(gè)參數(shù)，藝術(shù)家可以創(chuàng)造出一個(gè)大千世界，也可以創(chuàng)造出無(wú)盡的美麗繪畫(huà)，這種隨機(jī)性可以通過(guò)指定的程序的不同參數(shù)來(lái)產(chǎn)生更符合美感的動(dòng)態(tài)插畫(huà)。我們要充分發(fā)掘編程藝術(shù)領(lǐng)域這座金礦，這是順應(yīng)時(shí)代潮流的大趨勢(shì)。
2.編程技術(shù)在動(dòng)態(tài)插畫(huà)藝術(shù)中的應(yīng)用
2.1動(dòng)態(tài)插畫(huà)藝術(shù)概述
新媒體平臺(tái)給插畫(huà)界帶來(lái)巨大的機(jī)遇，平添了不少亮色。適合新時(shí)展的插畫(huà)藝術(shù)——?jiǎng)討B(tài)插畫(huà)藝術(shù)集聲音、圖形、圖像、視頻畫(huà)面和文字于一體，在許多視覺(jué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。動(dòng)態(tài)插畫(huà)的出現(xiàn)已成為一種時(shí)尚趨勢(shì)，具有更好的視覺(jué)感受和更豐富的藝術(shù)表現(xiàn)手段，更加符合年輕人的審美。如今，大多數(shù)數(shù)字藝術(shù)家都會(huì)使用AfterEffects軟件，它采用基于層的工作方式，大家可以很方便地對(duì)軟件中圖層中的圖形圖像進(jìn)行數(shù)字化控制（包括關(guān)鍵幀、路徑、表達(dá)式、濾鏡、插件等）。設(shè)計(jì)師結(jié)合自己所制作的靜態(tài)插畫(huà)，可以游刃有余地做出生動(dòng)靈活的動(dòng)態(tài)插畫(huà)。該軟件擁有很強(qiáng)大的插件功能，廣泛應(yīng)用于電影、建筑游戲、動(dòng)畫(huà)、電視包裝、插畫(huà)設(shè)計(jì)和UI動(dòng)效等領(lǐng)域，已成為數(shù)字藝術(shù)家必不可缺的工具。對(duì)于想把動(dòng)態(tài)插畫(huà)藝術(shù)學(xué)好的人，學(xué)習(xí)AE編程的藝術(shù)技巧是必不可少的一環(huán)。
2.2AfterEffects中的編程技術(shù)
AfterEffects（簡(jiǎn)稱(chēng)AE）是一種基于PC和MAC平臺(tái)的特效合成軟件。AE操作便捷，功能十分強(qiáng)大，屬于非線性編輯軟件，它在新時(shí)代的影視后期合成制作中起著至關(guān)重要的作用，其特技及動(dòng)效系統(tǒng)能夠充分滿足設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意需求，將畫(huà)面的美感發(fā)揮到最佳狀態(tài)。由此可見(jiàn)，AE在動(dòng)態(tài)插畫(huà)藝術(shù)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。AE表達(dá)式是內(nèi)置于AE的程序語(yǔ)言，是基于JavaScript（一個(gè)用于Web開(kāi)發(fā)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高級(jí)通用編程語(yǔ)言）腳本程序語(yǔ)言的一種拓展運(yùn)用，通常我們先在操作面板中手動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接，任何數(shù)值感覺(jué)不合適可即時(shí)修改，在這個(gè)過(guò)程中，可以充分地發(fā)揮藝術(shù)家們的想象力。表達(dá)式的優(yōu)先級(jí)高于關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)，比傳統(tǒng)的打關(guān)鍵幀操作更加方便快捷，從而讓插畫(huà)藝術(shù)顯現(xiàn)得更加靈活、豐富、生動(dòng)，與此同時(shí)它還可以保留原始的關(guān)鍵幀設(shè)置。而Java是用英語(yǔ)寫(xiě)數(shù)學(xué)的表達(dá)式，JavaScript沒(méi)有Java那么難，他們的構(gòu)架一樣，很多細(xì)節(jié)又不同。許多藝術(shù)從業(yè)者并不懂JavaScript，也不了解AE表達(dá)式的具體含義，但他們也可以學(xué)好它。
2.3編程技術(shù)在動(dòng)態(tài)插畫(huà)藝術(shù)中的應(yīng)用
我們?cè)诶L制動(dòng)態(tài)插畫(huà)之前，需通過(guò)Photoshop或Illustrator軟件繪制靜態(tài)插畫(huà)基本場(chǎng)景，統(tǒng)一其分辨率和尺寸。再創(chuàng)建AE工程文件，將插畫(huà)源文件（PSD或AI格式）導(dǎo)入至AE工程中。先新建一個(gè)合成組，采用高清HD預(yù)設(shè)，幀速率25fps，時(shí)間長(zhǎng)度10秒。這些基礎(chǔ)設(shè)置做好以后，下面筆者將介紹幾種常見(jiàn)的AE表達(dá)式，用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求，選用合適的程序語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)精巧的動(dòng)態(tài)插畫(huà)藝術(shù)。2.3.1循環(huán)表達(dá)式loopOut作為一個(gè)常見(jiàn)的周期循環(huán)表達(dá)式，經(jīng)常用于AE的動(dòng)態(tài)插畫(huà)創(chuàng)作中。循環(huán)表達(dá)式可以控制循環(huán)的間隔,當(dāng)我們需要設(shè)計(jì)有規(guī)律的動(dòng)態(tài)插畫(huà)時(shí),其形態(tài)符合某種數(shù)學(xué)變化的規(guī)律，可以應(yīng)用這個(gè)數(shù)學(xué)周期函數(shù)去生成有規(guī)律的彈跳或搖擺。但是，loopOut表達(dá)式的本質(zhì)是基于關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)的周期循環(huán)，因此我們?cè)谑褂脮r(shí)，一定要確保一個(gè)前提條件——提前在圖像中加入關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)。2.3.2隨機(jī)表達(dá)式和抖動(dòng)表達(dá)式當(dāng)我們需要設(shè)計(jì)極不規(guī)律的動(dòng)態(tài)插畫(huà)時(shí),可以運(yùn)用隨機(jī)函數(shù)random和隨機(jī)抖動(dòng)wiggle表達(dá)式。這兩種表達(dá)式也十分典型，可以巧妙地生成畫(huà)面變化的隨機(jī)性。random(x,y)的意思是在x和y之間進(jìn)行隨機(jī)的抽取，隨機(jī)抽取的最小值是x，最大值是y；同理，wiggle(x,y)表達(dá)式中，x代表的是抖動(dòng)速度，y代表抖動(dòng)幅度。例如，wiggle(3,5)指每秒抖動(dòng)3次，位置改變的值是0到5范圍的隨機(jī)數(shù)。該表達(dá)式可以高效的仿真動(dòng)態(tài)插畫(huà)中的隨機(jī)變化，經(jīng)常用于模擬攝像機(jī)的震動(dòng)、圖層的忽明忽暗、光源的隨機(jī)閃爍、人物或景物的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)等。2.3.3時(shí)間表達(dá)式時(shí)間表達(dá)式time*n是一個(gè)自變量函數(shù)，它是隨時(shí)間單調(diào)遞增的線性函數(shù)，指隨時(shí)間變化的頻率。自變量n越大，time變化越快。例如，time*10，指的是時(shí)間向后走1秒，屬性值就改變?yōu)?0個(gè)值，同理2秒則改變?yōu)?0個(gè)值。利用此表達(dá)式設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)插畫(huà)，可以使插畫(huà)藝術(shù)具有隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)演化效果。另外，常見(jiàn)的還有time*[x,y]表達(dá)式，[]這個(gè)括號(hào)的作用是存儲(chǔ)數(shù)值，每秒變化x次，每次變化y個(gè)像素。將藝術(shù)、科技和設(shè)計(jì)融為一體的編程技術(shù)是一種全新的視覺(jué)交流語(yǔ)言。上述幾種表達(dá)式均為較簡(jiǎn)單的程序語(yǔ)言，用戶(hù)通過(guò)幾次練習(xí)，很容易掌握其中的原理。
3.結(jié)束語(yǔ)
編程技術(shù)包含許多邏輯關(guān)系和數(shù)學(xué)知識(shí)，改變并擴(kuò)大了藝術(shù)的表現(xiàn)形式，它開(kāi)拓了新領(lǐng)域，用戶(hù)可以通過(guò)編寫(xiě)程序獲得極佳的體驗(yàn)和探索。因此，如何編寫(xiě)漂亮的程序，從而提高動(dòng)態(tài)插畫(huà)藝術(shù)的制作效率，這不僅是設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)新課題，也對(duì)創(chuàng)作者的素養(yǎng)能力有著更高的要求?；诖?，我們要不斷分析時(shí)代潮流與脈搏，理解新技術(shù)的意義，思考新技術(shù)的影響，超越自身，進(jìn)而完成突破。
作者:范姁晗 單位:天津商業(yè)大學(xué)藝術(shù)學(xué)院