一、計算機圖形技術概述
計算機圖形學作為計算機科學與技術學科的一個獨立分支已經歷了近50年的發展歷程。目前，計算機圖形學已是一門成熟的技術，成為當代幾乎所有科學和工程技術領域用來加強信息理解和傳遞的技術和工具。經歷了近40年的發展歷程，計算機圖形學在圖形基礎算法、圖形軟件與圖形硬件等方面都取得了長足的進步。隨著計算機圖形學理論、方法的不斷完善，軟件、硬件技術的不斷發展，它的應用領域也必將越來越廣。1962年，美國麻省理工學院林肯實驗室的Ivan.E.Sutherland首次使用了“Computer Graphics”這一術語，證明交互式計算機圖形學是一個可行且有用的研究領域，從而確定了計算機圖形學作為一個嶄新的科學分支的地位，奠定了計算機圖形學的基礎。
二、計算機圖形技術發展加快動畫制作的無紙化趨勢
動畫這種藝術形式自從產生以來，其發展便一直與人們不斷提高的欣賞需求和科學技術的發展緊密相連。從單純的形象動作演變到有完整的故事情節，從早期的無聲字幕提示到有對白有配樂；從只有黑白兩色到彩色圖像，從二維平面到三維立體空間，從傳統的視聽方式到全息的4D感官享受。傳統的動畫制作形式由于其自身存在的相對局限性，已經越來越難以適應行業的發展速度與市場的漸漸擴張的需求。“無紙化”制作已經成為動畫發展的必然趨勢。
動畫“無紙化”是指整個動畫制作流程全部采用計算機圖形技術實現的制作方式，包括前期的美術設定、分鏡頭繪制，中期的原畫、動畫制作；后期的特效添加等等全部在計算機上進行操作。“無紙化”動畫得以實施的工作形式為：“數位板(壓感筆)+計算機+CG相應軟件，具有低成本、小風險、易修改、畫面品質精良、輸出便捷、易上手等優點，目前已經廣泛應用于動畫產業鏈條的相關行業，如影視、娛樂、游戲、展示，建筑、網絡等。
1.計算機圖形技術發展對于二維動畫發展的影響。由于動畫制作有別于真實的表演拍攝，熒幕前相對于觀眾的一秒，對于動畫制作人員卻意味著一個多人團隊細分到24幀畫面的辛勤勞動，動畫片的預算是需要精確到每一秒的，劇本中的每一句臺詞，人物附加的一個道具，甚至人物設定中衣服多出來的一條紋樣，都會成為增加預算增加工作量的因素。由于這樣的局限性，早期的動畫形象多趨向極簡的造型，藝術風格也稍顯單調。隨著動畫產業的快速發展，觀眾的觀賞趣味也被漸漸提高，之前傳統的藝術形式與制作方法也越發難以適應市場要求。傳統二維動畫的人物動作與場景都是繪制在透明的“賽璐璐”片上的，繪制的時候需要動畫師下筆準確，其修改起來是較不方便的，隨后進行疊加拍攝，再將拍攝的底片進行沖印，最后將沖印好的拷貝剪輯成片。整個過程需要多人長期的磨合協作，一旦其中某一個環節出現問題將會對整個制作過程產生連帶性的影響。
隨著計算機圖形技術的快速發展，計算機造型技術與真實感圖形繪制技術漸漸被應用到二維動畫的制作流程當中，目前業內最專業的數位板和壓感筆供應商當屬總部設在日本的wacom公司，其產品自研發以來，一直致力于追求更真實更精準的真實繪畫感，按照不同專業程度的人群提供不同檔次價位的產品。其中最為專業的繪圖板“影拓”系列面向資深的CG業內人員，其壓感已經做到2048級，精密靈敏，手感幾乎可以與傳統紙上繪畫相媲美。具備相應美術功底的人員經過軟件學習配合以數位板可以創作出幾乎任何美術風格的作品。
由于借助了計算機進行圖像處理，原來需要人工重復繪制的工作可以由計算機運算自動生成，在矢量二維動畫軟件中，人物、景物、道具都可以以“元件”的方式存在，動畫師只需要將不同圖形做成元件，并分類保存在虛擬的“元件庫”中，今后所有涉及到該圖形的內容就可以直接從庫中調用，大大節省了時間和預算。
2.計算機圖形技術發展對于三維動畫發展的影響。計算機動畫CG技術（Computer Graphics）的應用早已不僅僅局限在“動畫片”這個相對狹義的范圍內，而是滲透到更加廣泛的影視特效、交互展示、教學培訓等諸多方向，涉及到的行業也包括：電影電視、網絡、音像制品、印刷、玩具、服裝、電子產品、教育、醫療、軍事等等。
1995年11月，皮克斯公司與迪斯尼公司聯合制作的《玩具總動員》在北美上映，這部完全由計算機制作的動畫影片成為了動畫史上又一座里程碑式的作品。這是一部耗時4年花費過億的大投資商業動畫長片，其中每一幀畫面制作時間都耗時4至13人工小時不等，整個團隊工作系統由87臺雙CPU和30臺4CPU的Sparc工作站組成，還有一臺Sparc1000服務器。在《玩具總動員》上映（1995）之前，迪斯尼一直是美國動畫電影的唯一制作商。而《玩具總動員》的成功推出，無疑改寫了娛樂產業的歷史，好萊塢從此誕生了完整的動畫產業。觀眾們在81分鐘的時間內體驗到前所未有的真實感與視覺沖擊特效，而這一切，竟然全部是由計算機制作的虛擬圖像。這種身臨其境的真實感是傳統二維動畫所無法給予的，從該部影片獲得成功之后，以皮克斯公司為領軍的動畫產業開始進入到一個前所未有的繁榮時期。
動作捕捉技術（Motion capture）是由動作捕捉系統識別表演者行動位置，隨即經過計算機處理后輸出可以在虛擬動畫中應用的數據。當數據被計算機識別后，動畫師就在計算機生成的場景中調試動作控制鏡頭，動作捕捉技術的應用，提高了制作效率，降低了制作成本，增強動作的真實感。隨著技術的進一步成熟，動作捕捉技術得到越來越廣泛的應用。2010年上映的《阿凡達》和2011年上映的《丁丁歷險記》這兩部大獲成功的商業動畫長篇，代表著動作捕捉技術與最頂尖的CG數碼藝術的完美融合。《阿凡達》給觀眾制造出一個近乎完美的虛擬世界，但卻又是如此的真實。按照拍攝比例，時長160分鐘的《阿凡達》每幀畫面平均耗費4萬個人工小時，60%內容靠CG(Computer Graphic)合成，40%靠演員演繹。
云計算（cloud computing），是近年來新興的一種基于互聯網的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備。云計算的核心思想，是將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度，構成一個計算資源池向用戶按需服務。這項技術的開發，實現了資源的合理配置，減少了不必要的重復投資。一些制作團隊的硬件配置無法承擔某些超大運算，通過云計算的方式可以節約成本，對于項目的預算也能有效控制。
3.計算機圖形技術發展對于獨立動畫發展的影響
由于傳統商業動畫制作所需的成本較高，需要相當可觀的人力、財力。任何投入到制作中的成本總是希望最終會得到收益的，這就像是一道無形的高門檻，讓許多實力并不雄厚但卻非常有創新意識的相對較小的制作團隊、獨立動畫人或在校學生對動畫產業望塵莫及，很難形成百花齊放，百家爭鳴的健康發展的形勢。隨著計算機圖形技術的不斷發展，不斷完善的動畫制作軟件和更為便捷，更為多樣化的新型傳播媒體無疑為這些獨立的動畫制作人提供了強大的支持。
三、計算機圖形技術在動畫傳播媒介方面帶來的革新
隨著計算機圖形技術的不斷發展，人們接觸信息資訊的方式由傳統的電視、報紙、出版物、廣播、手機通訊等有局限性的傳媒方式向更加自由的網絡傳媒方式發展。傳統意義上的傳播媒介具有相對的時間與空間的限制性，隨著家庭計算機和網絡的普及，利用網絡作為傳媒方式的靈活性和機動性是其它媒介所無法達到的，它打破時間空間限制，受眾可在任何有網絡覆蓋的地域在第一時間得到其所需資訊。網絡傳媒是未來傳媒的主發展平臺。網絡的飛速發展正在逐漸改變傳統動畫品牌的推廣方式。有趣的作品通過網站媒介很快傳播擴散，給經濟實力一般但具有創新開發能力的企業提供了很多機會。雖然依靠網絡傳播也會產生諸多如版權糾紛的問題，但總體看來，終究是利大于弊的。以騰訊動漫網站為例，其中包括熱門動畫在線觀看、動畫表情下載、原創漫畫展示、動畫名家博客等詳盡的分區，借助網站宣傳的不僅有國內外的大型動畫企業，也有動畫工作室，甚至是獨立動畫創作人，他們將作品或最新資訊從網站公開發布，接受網友的欣賞與評論，通過博客轉載與微博轉發的形式迅速以網狀的形式傳播出去。
網絡傳媒是一種更為精確的傳播模式，在強大的搜索引擎和信息分類篩選的協助下，定位相應的受眾人群并非一件難事。借助網絡推廣動畫產品是高效的，有的放矢的，而對于潛在客戶方面來說，在網絡上篩選信息也較傳統的獲取信息方式來的更為快捷更靈活更豐富。隨著計算機圖形技術的不斷開發，手機也從曾經功能單一的通訊工具演變成集語音通信和多媒體通信相結合的新一代移動通信系統，利用3G手機網絡傳播動畫也逐漸成為動畫傳播媒介中重要一部分。手機動漫指借助動畫技術、為漫畫添加動態效果和聲音配樂，以手機Meticulous為播放、運營載體，同時采用FLASH技術制作，通過移動互聯網提供下載、播放、轉發等功能的一種服務，其最大的特點就是便攜性，可以隨時隨地觀看。
四、計算圖形形技術對于動畫營銷的推動
動畫產業的贏利模式需要依靠動畫產品的附加價值，即需要依靠開發動畫衍生產品如玩具、服裝、文具、食品等產品的銷售來獲得贏利。開發衍生產品的思路要從策劃方案就開始同步進行，事先不考慮如何形成產業鏈，不考慮如何擴大動畫片的影響，最終必定不會在商業上獲得成功。構建一條完整的動漫產業鏈條，應該在以品牌為依托，以原創為動力，以市場為導向的基礎上，重點加強衍生產品開發和動漫產品銷售的渠道建設，逐漸形成一條從電視節目制作―衍生產品開發―營銷渠道建設的完整動漫產業運作模式。
隨著家庭計算機與網絡的普及，電子產品軟硬件的不斷升級，網絡和新一代移動通信系統已經與人們的生活工作息息相關，市場對于不同形式的動畫產品的需求量也日益增大，早已不僅僅局限于動畫片本身。比如動漫游戲、地產類多媒體、建筑動畫漫游、教學模擬、博物館虛擬展廳、娛樂互動、4D電影、大型場館激光動畫表演等，針對不同受眾的不同需求，為其量身定制動畫產品。在開發實體衍生產品方面，計算機圖形技術的廣泛應用也大大提高了產品質量與工作效率。三維動畫技術的不斷發展，打破了二維動畫的局限，讓衍生產品從平面到立體變得越來越多樣化。設計人員與模型師會共同完成人物、道具的立體模型，包括詳盡的轉面細節，然而這樣的立體模型不但是動畫片中的角色，更是開發衍生產品的模板。以2010年皮克斯公司的《玩具總動員3》為例，其衍生相關產品包括玩具、家具、滑板、計算器等。據Panjiva貿易公司的統計，在2010年內的40部重磅大片中，《玩具3》的衍生產品銷量高居第一。
我國上世紀60年代，被譽為中國動畫黃金時代涌現出的許多動畫片，在畫面效果與藝術造詣上獲得了世界的肯定，成為世界公認的中國動畫學派。那些深入人心的動漫形象身上都蘊含著巨大的商業價值，但是在作品成功公映之后，相關衍生產品的開發似乎戛然而止。與美國、日本等動畫產業高度發達的國家相比，我們在衍生產品開發上做的遠遠不夠。
五、計算機圖形技術的發展對民族動畫的推動和發展
2012年1月11日，上影集團用3D技術全新包裝《大鬧天宮》3D版本即將橫空出世，旨在“激活經典”，成為新時代華語動畫電影的一根“定海神針”。在不改變原作的基礎上呈現三維立體效果，畫面高寬比也由4:3轉為16:9，這意味著大量的場景需要進行添加繪制，其工作難度可想而知。這絕不僅僅是對于經典的重復翻拍，而是最先進的計算機圖形技術與傳統經典完美結合后帶來的全新演繹，這是大膽的創新，有魄力的改革。
將我國傳統藝術形式與CG技術相結合，是近年來動畫行業內的熱點研究課題。隨著數碼繪畫產品性能的提升，各種二維、三維CG軟件的的更新和動畫創作人員的不斷探索，傳統水墨畫、民間剪紙、民間皮影、民間雕刻等古老的藝術又被賦予了新的生命力。以CG水墨動畫為例，利用三維動畫軟件創作出來的水墨動畫較傳統水墨動畫來說，更富有靈動的空間感，并且有效節約了制作成本，為水墨動畫這一特殊的藝術品牌拓寬市場擴大生產提供強大的推動力。
綜上所述，動畫產業從產生到發展再到基本成形，每個階段都與當時科學技術的發展緊密相連，自從計算機圖形技術發展壯大且被廣泛應用于各行各業以來，動畫產業也進入到一個高速多元的發展階段。計算機圖形技術的每一次革新取得的成就必定會對動畫產業造成突破性的影響。動畫產業的從業者，一方面要時時關注計算機圖形技術發展的趨勢，一方面也要不斷學習所處行業的專業技能，將二者完美的融合在一起，從而更好的推進動畫產業向前發展。
