第1章动画基础概论动画（Animation）一词是由拉丁语的动词animate（赋予生命）演变而来。
1980年，国际动画组织（ASIFA）在南斯拉夫的Zagreb（今天的克罗地亚首都）召开动画会议，会上对动画（Animation）一词的定义是这样的：动画艺术是指除使用真实之人或事物造成动作的方法之外，使用各种技术所创作出的活动影像，亦即是以人工方式所创造的动态影像。
那么，什么是动画片？在美国，动画和卡通两个词汇曾经没有任何区别。
而在日本，Mange就是漫画，Anime就是动画。
现代动画片的概念，是从其技术实现的角度来定义的。
它是采用“逐格摄影”的方法将影像拍摄在胶片上，然后以每秒钟24格的速度，在银幕上逐一放映的动态影像。
由于所拍摄的影像互相之间只有细微的变化，因而形成了系列动态的影像感觉。
本章的主要内容是介绍动画的历史和发展。
在学习动画之前，应当先了解动画这个艺术表现形式，动画是影视艺术的一个分支，它的基础源于绘画，将一幅幅连续的图画顺序播放，就得到了一个活动的影像，这就是动画最基本的原理。
本章将从动画片的分类、三维动画的技术分类、世界动画的发展史以及中国动画的发展史这四个方面介绍动画的基础概念。
本章主要内容：●动画片的分类●三维动画技术类型●世界动画发展史●中国动画发展史动画的起源和发展以及三维动画的技术分类。
1.1.动画片的分类动画片的分类其实有很多种，主流的分类方式大致会把动画分成以下三种：●手绘动画（Cel Animation）●电脑制作动画（computer animation）●定格动画（stop-motion animation）1.手绘动画手绘动画（Cel Animation）是最传统的动画制作形式，也是一种广泛运用的动画表现形式。
人们所熟知的迪斯尼经典动画片，如《美女与野兽》、《风中奇缘》和《狮子王》，日式动画代表作有动画大师宫崎骏的《红猪》、《风之谷》、《幽灵公主》、《千与千寻》，中国的传统动画《骄傲的将军》和《天书奇谭》等更在其列，如图1-1至图1-9所示。
图1-1 《美女与野兽》图1-2 《风中奇缘》图1-3 《狮子王》图1-4 《红猪》图1-5 《风之谷》图1-6 《幽灵公主》图1-7 《千与千寻》图1-8 《骄傲的将军》图1-9 《天书奇谭》目前手绘动画的制作方法已经有了很大进步，比如在线稿绘制结束后，会将其扫描进电脑，然后运用计算机上色，而非如以前一样进行人工上色，节省了大量的人力及时间。
在手绘动画中，电脑是辅助工具。
而随着电脑技术的发展，动画也越来越依赖于计算机，如果说手绘动画还需要传统的工艺技法的话，那么三维动画就完全通过电脑制作来完成，当然最基本的设计依然需要绘画作为基础。
2.电脑绘制动画电脑制作动画（computer animation）典型的代表有皮克斯动画工作室的经典系列作品，全部是三维动画电影。
如：《超人总动员》、《海底总动员》、《汽车总动员》、《飞屋环球记》，还有梦工厂的《功夫熊猫》，索尼公司的《狩猎季节》等代表着当今世界最高水平的电脑动画，如图1-10至图1-15所示。
国内的电脑动画则有电影《魔比斯环》，电视连续剧《精灵世纪》、《秦时明月》等。
这其中除了最初期的动画设计外，其他所有的制作环节都是在电脑上完成的。
图1-10 《超人总动员》图1-11 《海底总动员》图1-12 《汽车总动员》图1-13 《飞屋环球记》图1-14 《功夫熊猫》图1-15 《狩猎季节》3.定格动画定格动画（stop-motion animation）的代表作有导演蒂姆·伯顿的《圣诞夜惊魂》、《僵尸新娘》，亨利·塞利克的《鬼妈妈》等，见图1-16至图1-18。
国内则有著名的《阿凡提》等等。
定格动画是通过逐格地拍摄对象然后使之连续放映，从而产生仿佛活了一般的人物或人们能够想到的任何奇异角色。
这种动画形式的历史和传统意义上的手绘动画（CelAnimation）历史一样长，甚至可能更古老。
图1-16 《圣诞夜惊魂》图1-17 《僵尸新娘》图1-18 《鬼妈妈》1.2.三维动画的技术类型从技术类型上看，可以将三维动画的制作分为以下几类：●关键帧动画●非线性动画●路径动画●表达式动画●动作捕捉技术下面分别介绍这几种典型的动画。
1.关键帧动画本书主要介绍的是Maya的操作技术和制作方法，在大多数三维动画软件中，使用最多的可能也是关键帧动画。
关键帧动画是指在每个重要姿势动作的时间点设置关键帧，以此来记录姿势动作，当多个关键帧在不同的时间点设定完成之后，连续播放就会得到动画。
而在关键帧之间由Maya自行插入值，也就是中间帧动画，Maya会计算每个中间帧的参数设置。
也就相当于电脑帮助创作者完成了中间帧的动画，但并不能保证每个中间帧都是创作者想要的效果，创作者可以通过添加关键帧进行调节，如图1-19所示。
图1-19关键帧动画2.非线性动画Maya有一个功能强大的非线性动画制作工具，叫做Trax Editor（非线性编辑器）。
由Window（窗口）＞Animation Editors（动画编辑器）＞ Trax Editor（非线性编辑器）命令进入，通过非线性编辑器制作者可以自由地分层和混合角色动画。
当然，动画并不仅仅是角色动画，任何类型的关键帧动画都可以用Trax Editor进行编辑，进行复杂的动画组合与混合，从而达到想要的动画效果。
就像非线性编辑后期处理软件那样，Trax Editor同样为人们提供了这样一个平台，而各种动画序列构成了最基本的操作元素，通过非线性地编辑这些元素，就像在后期合成软件中编辑视频文件一样，制作者可以将制作好的动画连接混合，得到需要的最终动画。
3.路径动画路径动画是指将物体置于路径曲线（由NURBS曲线定义）上，用路径的点决定物体在某个时刻所处的位置。
简单来说，也就是物体将沿着曲线进行运动，曲线就相当于想要角色运动的轨迹。
例如，可以沿一个路径很平稳地使一条龙动起来，得到龙在空中游弋的效果，而不必费劲地设置许多关键帧。
通过调整路径曲线的条件，制作者也可以很方便地修改龙的运动位置。
亦可以通过参数的调节来设定龙的速度快慢等，而龙本身的肢体动作则可以单独调节，如图1-20所示。
图1-20路径动画4.表达式动画表达式动画实际上是从编程的角度考虑和实现动画效果，往往用于固定的动画表现形式，例如钟摆、齿轮传动等等。
表达式的编辑方法是从Maya工作区右边的通道栏中，选定要编辑的属性后，用右键执行命令Editors（编辑器）＞Expressions（表达式），下面便是使用数学公式的方法控制小球的弹跳。
nurbsSphere1.translateX＝time×8（1-1）公式（1-1）定义了小球的X轴位移数值是时间单位的8倍。
nurbsSphere1.translateY＝6×abs（sin（time×5））（1-2）公式（1-2）定义了小球的Y轴位移数值是时间单位5倍的正弦值的绝对值，最后小球的动画如图1-21所示。
图1-21用表达式动画制作弹跳的小球5.动作捕捉技术动作捕捉（motion capture）的动画技术是指通过安装在演员身上的传感器来记录动作数据，再将这些数据通过软件处理赋予给虚拟角色，以此来实现虚拟角色真实的动作。
一般在高写实风格的电影和游戏中应用最为广泛。
例如图1-22里魔幻电影《指环王》中的角色格鲁姆，就是完全通过动作捕捉来实现动画效果的。
它的优点是也许比一个熟练的动画师用关键帧来制作所花的时间要少、细节更多、动作更加流畅。
缺点是设备昂贵、过程复杂、成本较高。
最新版本的Maya也增加了对动作捕捉技术的支持。
图1-22《指环王》中的格鲁姆1.3.世界动画发展史本节将从以下几个方面简单介绍动画的发展历史。
●动画的前身●视觉暂留现象与动画的发展●第一部严肃的戏剧卡通片●第一部搭配合成音效的卡通片●第一部搭配动作与音乐的卡通片●第一部彩色卡通片●发展出角色个性的动画片●第一部全动画电影动画最早是如何产生的？让我们来看看远古时期动画的前身。
1.动画的前身早在三万五千年前的石器时代，在洞穴岩壁画上就有系列的野牛奔跑分析图，这是人类试图用笔（或石块）来记录动物运动的表现，也是目前知道的最早的关于动画方面的绘画作品，它代表了人类对于动画的认知，如图1-23所示。
图1-23野牛奔跑分析图而在公元前一千六百年以前，当时的埃及法老王拉美西斯二世为爱色斯女神兴建了一座神庙，这座神庙有十根巨大的支柱，在每根支柱独创地画上逐渐改变姿势的女神像。
对于骑马或驾马车经过的人而言，爱色斯女神宛如在运动。
这也可以看做是动画的一种表现形式，只不过动的不是画面本身，而是骑马经过的人，如图1-24所示。
图1-24改变姿势的女神像更加普遍的做法是古希腊人制作的水壶，在水壶上绘制渐进动作的人物画，当转动壶的时候就能创造一种动态感，宛如一个人在不停地奔跑，如图1-25所示。
图1-25以渐进动作的人物来装饰的壶2.视觉暂留现象与动画的发展1824年，彼得·马克·罗杰（Peter Mark Roget）发现了视觉暂留现象，实际上此现象在更早的时候已经为人们发现。
这个现象是指人类的双眼能暂时保留刚看过的任何事物的影像，也就是说看到图像不会马上在双眼中消失。
因此如果没有视觉暂留，人们无法在一连串影像中，获得彼此衔接、毫无中断的感觉，电影或动画也无法成真。
因为大家都知道动画和电影其实都是在顺序播放一张张的图片或照片，电影实际上并没有动，而是这些静止的影像连续播放出来时，就形成了动态的画面，这都是利用了人类双眼的视觉暂留现象。
人们发现视觉暂留现象后，逐渐利用它发明了一些充满乐趣的玩意。
1825年，英国人费东和帕里士博士发明了“幻盘”（Thaumatrope）。
它是将卡纸制成的圆板放在陀螺上方，或用两根绳子支撑。
一面画着鸟笼，另一面画着鸟。
螺旋转动或用绳子扯动圆板旋转时，两张影像合并，鸟儿看起来宛如置身鸟笼一般，这可能是最简单有趣的视觉暂留演示了，如图1-26所示。
图1-26幻盘还有走马灯旋盘（Phenakistoscope，或称为诡盘），将两片大小一样的圆盘装在旋转轴上，前面的圆盘围绕着边缘处切开，后面的圆盘则有一连串图案。
将图案对准切开处，看着开口，随着圆盘旋转，我们看到了动态的幻觉，如图1-27所示。
图1-27走马灯旋盘随后在1867年，美国出现了生命之轮（Zoetrope，在中国称为西洋镜）的玩具。
这个玩具是将画有一系列图案的长纸条，插入割出切口的圆筒，从切口处望进去，上面的影像宛如在动。
这其实和希腊人的水壶绘画是一个道理，如图1-28所示。
图1-28生命之轮随后，法国人艾米利·雷纳（Emile Reynaud）在走马灯旋盘和西洋镜的基础上，于1877年发明了实用镜（Praxinoscope，或称为活动视镜），如图1-29所示。
