萬物冷知識
隨著影院陸續恢復營業，不少大片蓄勢待發，其中就包括幾部備受期待的3D動畫電影。如影迷所熟知的哆啦A夢系列電影日前已發布最新預告片，動畫大師宮崎駿首次觸電3D動畫的《安雅與魔女》業已官宣。
從古代人民為了捕捉動作發明的走馬燈、手翻書，到後來畫技和製作手法近乎純熟的2D動畫，再到現在大家稱為中國動漫復興之光的《大聖歸來》和《哪吒之魔童降世》這些3D動畫，動畫作品究竟是如何在漫長的歷史中實現了維度跨越的呢？
視覺暫留原理讓畫「動」起來
早在人類文明剛剛萌芽的原始社會，先民們就有了對動態畫面的追求，西班牙北部山區阿爾塔米拉洞穴中，壁畫上奔跑的野牛圖案，是迄今為止人類捕捉物體動作的最早證據，距今已有2萬年的歷史。
公元前1600年，古埃及時期建造的一座女神廟中，廟內110根柱子上畫著女神連續動作的圖案，當人們乘坐馬車經過這裡時，看到的女神就像動起來了一樣。而早在3000多年前，古埃及人民在嘗試「製造」動畫時所用的這種原理，直到17世紀中葉，才由牛頓將其作為一種光學現象首次提出，即「人視網膜上的影像不會立刻消失」。
1824年，倫敦大學教授皮特·馬克·羅葛特發表論文《移動物體的視覺暫留現象》，標誌著視覺暫留理論的正式建立。
那麼，視覺暫留理論究竟是什麼呢？
視覺暫留理論，又名視覺暫停現象、餘暉效應，指的是人在通過眼睛產生視覺時，光信號通過視神經傳入大腦，需要經過一段短暫的時間，所以光信號消失之後，大腦皮層上形成的視覺形象並不會立刻消失，而是作為「後像」繼續殘留一段時間的生理現象。
因此，許多動作瞬間的靜態畫幅連續播放時，就在視覺上產生了連續的動態畫面。
與此同時，視覺暫留理論的建立也為電影的發展提供了理論基礎，電影開始打破紀實性局限，與戲劇聯繫起來，正式成為一門藝術，也為動畫作品的展示提供了新的載體。
用疊層攝影法做出的2D動畫
「動畫帝國」迪士尼的建立，開創了動畫歷史上的一個繁榮時代。1937年上映的《白雪公主與七個小矮人》，作為世界首部動畫長片，成功開啟了2D動畫的黃金年代。
當時，由於電腦技術還沒有出現，所以動畫作品幾乎都是傳統手繪製作的2D格式，並且出現了沿用至今的疊層攝影法。
藝術家們將卡通形象畫在透明的賽璐璐膠片上，將這些膠片覆蓋在已經畫好的背景上逐一拍攝，達到畫面與背景相容的效果。
在藝術家們致力於用筆為觀眾們打造絢麗世界的同時，計算機技術正在悄然興起，為動畫產業的發展開闢了一條全新的道路。
工作人員在將畫面進行數字化之後，把所得到的數據輸入計算機動畫片製作系統中，計算機就能以每秒鐘24幅的速度生成畫面，與每分鐘影像就要手繪1440幅畫面的傳統2D動畫相比，節約了大量的人力物力。
其後，計算機動畫憑藉其低成本和高質量迅速占領了大量的市場份額。
默片時期的「3D動畫」其實是定格動畫
首先要明確的一點是，3D動畫並不是一個近幾年才出現的全新概念，其歷史甚至可以追溯到默片時期，只是當時3D動畫的概念並不像今天這樣，專指利用計算機圖形技術打造的模擬真實物品的動畫製作方法，而是利用木偶或其他模型打造的立體動畫。
因此，傳統的3D動畫這一概念，其實更像我們現在常說的「定格動畫」，通過對略微改變姿勢的模型進行連續拍攝，獲取製作動畫所需的畫面。
而我們所熟知的3D動畫技術，則是20世紀90年代以後，微軟推出了Windows作業系統，並將Softimage這一軟體移植到PC端之後才獲得長足的發展。近些年來，隨著相關軟體的開發和湧現，各種高效便捷的動畫製造工具和快速高質量的圖像生成技術，使藝術家有了更加自由的想像空間，能創造出完美逼真的藝術作品，3D動畫也得到了迅速的發展。
（據微信公眾號「數字北京科學中心」）
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