2D动画和3D动画为什么有很大的观感差异?

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2D动画和3D动画为什么有很大的观感差异?

2024-07-12 20:09| 来源: 网络整理| 查看: 265

      希望有更多思考过这个问题的人能看到吧,看到很多网上的回答都不太到位或不够细致,所以想详细写一下这个问题

        分几个方面:

        阴影:2D在大概合理可接受范围内/ 未导致违和感的程度内,阴影作为独立图层在线条附近且需要的地方根据假设光源方向、具有分布随机化 (尽量消除体现材质厚度信息的色块,以防止出现3D层次观感),且一些复杂场景会根据需要完全消除阴影,可预测性低,偏向于非线性;3D的阴影则完全符合数学/直觉逻辑,毕竟是3D引擎用数学公式仿现实线性计算出来的,可被大脑直觉预测直接看出3D层次观感,应使其整体碎片化的不准确又在未导致违和感范围内;

        光感:2D的光感不可预测,每一个物体、甚至同一个物体不同的面、同面而不同位置它们的光感都不同,不同物体/ 同物体不同面/ 同面不同位置 光感可视为完全独立的 (通俗说就是不同物体/ 同物体不同面/ 同面不同位置 的光源都是独立的,并且这些独立光源只作用于独立的面 或 独立的范围,不会泛化影响其它物体/其它面/其它位置,也就是光源作用隔离) ;3D的则是全局或局部光感统一 (单个光源或多个光源批量泛化影响所有物体,没有做光源隔离) ,可被数学 /直觉预测,应使其整体碎片化的不准确又在未导致违和感范围内;

        边缘:2D边缘会用线条强调,以前3D大多是边缘会羽化,近几年仿2D的风格化3D也加了边缘,但3D边缘线条宽度整体过于统一,2D的一条线不同位置宽度不一定相同;另外,2D对复杂结构处理也是有差异的,比如头发、树木叶子,根据需求可能会消除/弱化大部分边缘,只展示小部分边缘;同时视角环绕观察这些复杂结构时,结构观感更像是一团不确定的概率云;

        颜色:2D单位区域内像素点颜色统一化程度很高,颜色过渡非常光亮平滑,呈现的质感几乎没有瑕疵;

        形变、材质张力:

        2D部分材质随着不同的镜头视角会产生小部分形变 (这种形变是以美感为中心的),比如说脸部就比较特殊,3D想仿这个2D特点,模型脸部或其它地方就得随着摄像机的角度的不同,自动产生对应的材质小部分形变,这也是大脑无法构建准确空间感的原因之一;

       基本大部分3D作品材质柔软度不对的问题导致观感过于偏硬 (比如头发和衣服);纯2D动画的头发、衣物呈现的连续变化观感柔软度反而更自然、更接近现实;纯2D呈现的材质更有张力、观感上感觉材质拥有无限的可能性 (这种无限的可能性是由阴影、光感、厚度信息、透视边缘、作用力 这5点的空间分布位置、彼此之间协调准确率的高低来控制的);

        而3D则是因为这5点的空间分布位置准确率太高,观感上三维空间位置锁死,大脑已经100%确定位置在那,导致有一种死板、硬、木头、张力差、结构固定的观感,缺少了二维的那种可能性魅力,这是3D最大的问题,如果想要完美还原纯手绘的2D观感,就必须让大脑始终不能确定材质三维中Z轴的位置 (主动消除厚度信息或使其碎片化的不准确),需要主动打破各个材质与材质之间表现得过于正确的光感/阴影/透视/分布位置的协调性,应使其整体碎片化的不准确但又在未导致违和感的范围内,如果越是依赖于引擎根据模型结构计算生成的线性光影,很可能离手绘效果越远;

        材质重力与碰撞:2D不同位置的材质所受的重力、推力、其它作用力不同,加速度也不同,可以说是不同位置有独立的作用力隔离或者总体作用力碎片化的不准确 (因为是人为凭感觉控制、非引擎计算的),不同位置的材质碰撞效果也不同,这就是2D自由感的部分来源,有的位置可能无碰撞、或会材质融合但依然保持部分交界边缘的线条,所以3D想仿2D效果也需要调整这些问题,可能用AI去训练并生成大量的这些效果模板,效率会高很多;

        连续帧观感:3D引擎计算生成的阴影、光感、厚度信息、透视边缘、作用力 这5点的空间分布位置/方向过于准确,连续帧展示大脑就会对各个材质的空间位置有很高的理解率从而产生3D观感,所以不应该直接使用;2D运动帧的阴影不是由引擎计算准确生成,而是由画师凭感觉进行绘制,主动造成空间位置的不准确性但观感又在合理范围内,这点反而是恰到好处;2D画面大部分阴影、光感、厚度信息、透视边缘、作用力 的空间分布位置不可准确连续预测其位置但连续帧过渡却是自然的,从画面主动控制阴影、光感、厚度信息、透视边缘、不同部分受到的作用力的 方向/空间位置的准确率来间接控制大脑对材质空间位置理解率的高低,理解率越高会导致3D观感越高;而碎片化的不准确进一步的核心是在这几点上保持良好美感的范围内、有较高程度的相互矛盾,也就是很低程度依赖或直接不依赖引擎的准确计算,主要靠主观控制,这是主动碎片化的打破空间感、降低3D感 最重要的点(而这种主观控制的特征,或许可以交给AI去学习优秀手绘主观的光感、阴影、空间信息抹除程度 等方面的分布特征来控制);

        手绘2D以美感本身为中心其它为辅,3D以光影/透视/深度信息 等方面准确性优先,而三渲二的本质则是主动舍弃这几点的准确性,向手绘2D整体表现信息碎片化的不确定性靠近的过程,但现在很多三渲二的作品舍弃准确性的程度参差不齐,依然残留着挺多整体化 或 碎片化的准确性;

        光影/透视/深度信息/形变/作用力 等 整体碎片化的不准确使大脑始终无法构建准确/完整的空间感,这正是手绘2D无限可能性、自由感、特殊美感、魅力的来源所在;

        我将这种手绘2D的各方面碎片化的不准确所呈现出的特殊美感 称之为 "非线性美感",而3D或现实各方面准确化所呈现的美感 称之为 "线性美感",我觉得只有 "非线性美感" 才能攀登特殊的极致美感这座高峰,而 "线性美感" 却始终做不到这一点,除非 "线性美感" 经过不断的调整向 "非线性美感" 靠近,但那已不再是 "线性美感" 本身;

        或者以三渲二的方式去尝试还原fate之类真手绘风格的一些场景逐帧对比,才能更好的发现问题细节区别所在;

        

        如果未来能用3D建模软件完美还原手绘的碎片化美感风格的话,我觉得可能是更加类似像4维建模这种不好理解概念的特殊存在,这第4维我觉得是仿手绘风 (光/影/结构) 碎片化的不确定性变化,大概率是由AI学习的多个可选的现成效果模板来控制吧;

        下面这个另外的暂时方案可能不是最优的,资产复用没有三渲二那么好,但自由度高一些,所以只是为了给予更多的思考灵感,图一乐的看一下(暂且称为方案2),这个方案的初衷是以3D作为底层自动生成完美的手绘效果,或降低人工转描繁琐的工作量,实现细节是3D作为模型底层,每帧在3D模型与摄像机之间的空间映射生成每帧的各个具有高低层级的独立2D图层 (相当于在原来的3D引擎以3D模型作为底层加了降维映射出多个独立帧2D图层合集的功能,像映射成一副整齐的扑克牌一样叠堆,面积大的图层按顺序排在后面防止遮挡小图层),单个子图层上的所有像素点颜色应该是同一个色号的 (为了消除原本3D具有层次感 、空间感的色块),同时引擎内置photoshop之类的软件功能 能对选中的图层进行调整,映射出这些图层目的是为了给予更多的可操作空间和节省人工;

        随时间轴前进,3D引擎自动映射生成连续的、后续可控的独立帧2D子图层合集仿画师工程文件,这样自动生成了每帧对应的一套模板图层,线条稳定,也可以调整引擎插入永久跟随修饰图层比如光感层、特效层、其它夸张手法的表情图层组合,总体减少人工转描不必要的重复工作,每个子图层都可以人工增加 /删除 /修改或设置单独的脚本规则进行处理,比如像书记舞的裙摆褶皱和阴影都可各自作为单独图层,单独的脚本单独控制演算它的自然连续变化,这样就有了更多的人工或AI介入细化独立调整的空间;

            大分层里有子分层:

            头部 (各个独立颜色层、轮廓线条、头发、脸、眼睛、鼻子、嘴、褶皱线条、阴影);

            无头上半身 (各个独立颜色层、轮廓线条、肉体层、衣服、褶皱线条、阴影);

            下半身 (各个独立颜色层、轮廓线条、肉体层、裤子、鞋子、褶皱线条、阴影);

             场景、物品 也可以此类推;

        比如3D人物的脸是曲面的、脸上还有局部腮红的效果,映射成2D图层合集的时候,首先脸被映射成了3个平面图层:脸部底色层、腮红特效层、脸轮廓线条层;

        这个引擎分层规则有几个注意点:

            1、这三个子层各自的所有像素点颜色应该是同一个色号的;

            2、脸部底色层被腮红挡住的那个位置不是空洞,而是一个完整的,颜色是脸的底色,而腮红层独立在上方层级,

            3、单个独立子图层的颜色色号是一致的,如果需要更多不同颜色的图层比如高光、阴影,则应该设置引擎独立增加这些映射图层,如果对这些图层效果不满意,可以单独拉伸、调色、修改、删除、增加自定义手绘层,这样可操作的自由度非常高,可以轻松做出夸张的变化以增加张力、表现力;

            4、可根据场景需要映射更多的细节图层比如阴影层、高光层、皱纹层、纹身图案层等;

            5、引擎会记录每个独立图层的光影 /轮廓线条 /特效 等规则数据,这些代码参数可以复用,可右键按需拷贝应用到下一帧 或 当前帧的其它图层;

            6、处理到下一帧的图层合集时,可隐藏上一帧的图层合集,避免干扰作业,有需要也可以调出来共同显示对比,拖动时间轴可显示对应时刻帧的图层合集;

            7、理论上做头发这个种复杂物体的映射2D分层也不用慌,可以简单的分为4个图层:头发底色层、阴影层、高光层、头发轮廓边缘线条层,如果需要做复杂的效果,你可以设置更多的细化分层,又或者你可以根据自己的需求,设置引擎的自定义分层规则;

            8、另外的一些更加便利的功能还需要业内人士、开发者构思;

        3D模型在当前帧映射一个人物的2D图层正面是有眼睛、鼻子、嘴巴、头发、衣服裤子等图层的,但如果映射并抽离这个人的背面,那就没有眼睛、鼻子、嘴巴这些图层了,只有头发、皮肤、衣服、裤子、褶皱、阴影等图层,因为角度不同,可见图层内容也不同;

        类似但有所不同于这个视频的方式:www.bilibili.com/video/BV15u4y1d73p,我想表达的意思是方案2是以原生3D为基础,然后在外层连续自动生成 /映射抽离出这个视频那样的类似图层,不同的地方在于方案2是每帧都单独抽离出一个对应视角的父子图层合集;

        比如一个动画场景,摄像机需要从一个人的正面绕到这个人的左侧面,比如下图只做5帧的动画,圆代表这个人,按顺序的线代表抽离这个人不同方向的面,所以不会出现摄像视角绕一圈看到图层侧面变成一张纸的情况;

一条红线代表动画单帧映射出父子图层合集的简化表示

        现在运动帧主流采用转描的方法制作,以下是参考视频链接:

                    www.bilibili.com/video/BV1Pb411C7j7    (时长:3分钟)

                    www.bilibili.com/video/BV1AR4y1Z7uZ    (时长:1分钟)

        顺便推荐几个关于3渲2讲的比较好的视频:

                    www.bilibili.com/video/BV1sg411G73F    (时长:13分钟)

                    www.bilibili.com/video/BV1Hc411H7nm    (时长:27分钟)

                    www.bilibili.com/video/BV1Je4y1K74i    (时长:1小时13分钟)

        一个三渲二效果做得挺不错的UP:ARTOON

                    www.bilibili.com/video/BV1KS4y117nd

        最近偶然看到一部 Netflix 风格化3D动画《鬼武者》,比起以前的风格化3D还是有部分进步的,但依然存在不太像纯手绘2D的异样感觉,主要原因还是前面说的那几点没做到位导致的,这些问题或许不使用抽离图层合集优化方案处理起来可能没那么便利,观察的时候可以拿鬼武者和fate zero / fate stay night画面做对比;

        我始终坚信以后一定会有更加省时省力的自动化或半自动化工具,能大大提高原手绘风格2D动画的产能,希望能在几年内看到那一天吧;

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