简介

拟人化被定义为将人类的特征、情感和特性赋予任何非人类物体（Learoyd，2019）。从迪士尼1927年创作的米奇到皮克斯2006年制作的《汽车总动员》，拟人化的角色在动画史上发挥了不可或缺的作用。正如Chellerian所说，动画师通过给无生命的非人类角色添加面部表情、身体动作和类似人类的姿势，将拟人化元素融入他们的创作中（Chellerian, 2021）。然而，过于逼真的拟人角色会对观众产生一种不可思议的谷底效应。正如Cherry所说，安卓系统、化身和动画都在努力追求非凡的真实感，但却经常陷入一个令人困惑的鸿沟，即不可思议的谷底（Cherry，2020）。因此，研究问题 “发现如何在三维动画中描绘拟人化的角色，同时通过建模和运动设计避免不思议谷效应”。在这篇文章中，我进行了关于不思议谷效应的定义和如何在拟人化动画中避免不思议谷效应的文献回顾。然后，通过案例研究和原型方法，我获得了知识，最后通过实践反思了我的创作发展过程。

文献回顾

这一部分将提供一些关于不思议谷效应的文献回顾，以及避免三维动画中拟人化的头像出现不思议谷的方法。

不思议谷的定义

在拟人化角色的设计过程中，与人类相似的拟人化角色可能会对观众产生一种不可思议的谷底效应。根据Mori的说法，人们对那些看起来几乎像人类的非人类角色的反应会突然从同情转变为对相似性的厌恶（Mori, MacDorman, and Kageki, 2012）。这种吸引力曲线的骤降被称为不思议谷（Engländer，2014）。图1提出了一个物体的人类相似性和人们对它的亲和力之间的关系。同样，当一个拟人化的角色的人类相似度过于接近人类，但不是100%时，拟人化的角色会对观众产生不思议谷的效果。

不可思议谷曲线图

人物设计中的风格化

正如Matt Aitken（WetaDigital的视觉效果主管）所指出的，风格化对电影制作至关重要。它有助于防止不思议谷的问题（Geller，2008）。此外，其中一些动画师在他们的角色设计中使用幼稚的特征，以减少不思议谷的影响。根据Schwind的研究，儿童会唤起保护本能和关怀的冲动，这是社会群体和相互理解的基础（Schwind, Wolf, and Henze, 2018）。因此，动画师会将角色设计成圆鼻子和圆脸，以唤起儿童的特征，并使用可爱的风格化来防止不思议谷的出现。

身体比例的重新配置

《极地快车》的主要角色动画师Kenn McDonald指出：”避免不思议谷的一个好方法是将角色的比例和结构移到’人类’的范围之外”。(Geller, 2008)。这是因为观众会下意识地注意到这个角色与人类相比所缺乏的东西，而不会用人类的规则来判断他。

在高度的现实主义中避免非典型性的出现

根据Chattopadhyay和MacDorman的说法，人类和动物在高度逼真的情况下，会因为非典型性（与人类常态的显著偏离）而产生不愉快的情绪（Chattopadhyay和MacDorman，2016）。一些现实主义人物身上出现的非典型负面特征会降低观众对他们的亲和力，而这些负面的非典型特征在高度现实主义的人物模型上往往会被放大，达到不可思议的谷底效应的顶点。Schwind提出了《阿丽塔：战斗天使》的例子，其中角色阿丽塔的五官非常逼真，但眼睛却大得不自然，导致了不思议谷的出现。（Schwind, Wolf, and Henze, 2018)

三维关键帧动画的原则

除了考虑动画中拟人化角色的外观，角色动作的设计也可以避免不可思议的谷底效应。迪斯尼的动画师奥利-约翰斯顿和弗兰克-托马斯提出了12条动画原则，其主要目的是创造与物理原则相联系的动画人物幻想，在增强人物个性的同时增加人物的吸引力（托马斯和约翰斯顿，1995）。根据拉塞特的说法，这些基本原则在二维和三维动画中包含同样的意义。它们可以应用于三维关键帧动画，使人们能够制作高质量的计算机动画（Lasseter,1987）。在构建一个拟人化的角色时，如果角色的动作缺乏或违背了物理原理，与人类的行为能力相差太远，这个角色的吸引力就会大打折扣。而且，观众会质疑拟人化的角色，难以接受角色的个性，甚至产生不可思议的谷底效应。

拉塞特提出的动画制作的十一项基本原则

方法论

我的研究采用了基于实践的研究方法。我进行了一些原型设计和案例研究，以获得知识并加强我的实践。

原型设计

原型是一个概念或最终设计的某些方面的预生产表示（Camburn等人，2017）。一开始，我和小组成员设计了一个大提琴的原型，如图1所示。人物被设计成幼稚可爱的风格，嘴巴很小，眼睛很圆。然而，大提琴的胡须和眼镜被删除了。因为观众会觉得这些面部元素太过逼真（类似于人脸），大提琴的头部形状与人的头部差别太大，这种非典型的高度逼真会增加不思议谷的效果。此外，大提琴的套装和二胡的中国服装被作为文化元素加入，大提琴的最终原型如图2所示。

原始人物外观设计的原型图

大提琴设计的最终原型图

案例分析

Music Land

Music Land 是1935年发行的一部愚蠢的交响乐动画短片。故事讲述了交响乐的大提琴公主爱上了爵士岛的中音萨克斯风王子，这导致了两个国家之间的战争。这部动画启发我将乐器拟人化，并在我们的角色设计和动作设计中参考它们。在音乐之乡，角色都是拟人化的乐器。虽然他有人类的四肢，穿着衣服，但他的身体结构却与人类不同。他的脸与上身相连，具有可爱的儿童风格特征：圆圆的鼻子，胖胖的脸，大眼睛。此外，该角色的声音在动画中被乐器的声音所取代。该动画自始至终都是卡通化的，避免了现实主义中非典型特征对观众的影响。这种拟人化是可以接受的，不思议谷的效果也会减少。

拟人化乐器

这个拟人化的动画在动作设计上采用了约翰斯顿的12条动画原则。有很多夸张的动作，比如大提琴和萨克斯牵手时，大提琴的脸红了。萨克斯跳到几米高的地方去亲吻大提琴，如图4所示。音乐地夸张并不意味着任意扭曲形状或物体，或使动作更加暴力或不真实。相反，它更注重放大人物的内在情感，使观众更容易理解人物的情感，这反过来又能使人物更好地被拟人化。另外，夸张并不是孤立于角色的动作而进行的，而是可以与任何组件一起工作（Lasseter,1987）。它可以与周围的物体、情感、颜色、形状等一起工作。例如，当萨克斯管跳起来亲吻大提琴时，不仅仅是他们夸张的动作，大提琴头顶上的帽子也随着他们飞得很高。当物体的行为和它们所影响的事物被夸大时，动画的不真实感就会降低。同时，这也减少了因动画的非典型性而造成的不愉快，增加了观众对动画人物的亲和力。

夸张应用

实践与反思

项目描述

我们的动画《合奏》是关于中国二胡和西方大提琴的拟人化。它讲述了一场音乐会，两种乐器从开始的争吵和互不理解，到最后的合作，演奏出美妙的音乐。我负责大提琴的建模、骨架捆绑、以及二胡和大提琴的动作设计。

实施和思考

在上述方法的基础上，我实践了角色建模、角色装配和运动设计，以在三维动画中描绘拟人化的角色，减少 不思议谷的影响。

建模

在之前的原型基础上，我用MAYA软件为大提琴和弓子建模，如图5所示。我把大提琴拟人化，给他加上了四肢，并设计了人物的服饰（西装和皮鞋）。他的鼻子、眉毛和眼睛与人类相似。我没有设计他的耳朵，用现实中大提琴的琴桥作为他的嘴，同时我把他的脸的位置分布在大提琴表面的中心。这是因为将人物的比例和结构移出 “人类 “的范围，可以在很大程度上避免不思议谷（Geller，2008）。同时，我使用卡通风格将人物风格化，给大提琴一个球形的鼻子和半球形的眼睛。此外，我减少了人物的真实性，这减轻了他们的非典型特征（扁平的身体）对观众的负面影响，从而避免了不可思议的谷底效应。

大提琴建模渲染图

角色绑定

我进行了大提琴的骨架绑定。首先，考虑到拟人化的大提琴具有类似人类的活动能力，我将大提琴的骨骼关节分为三部分：腿骨、臂骨和脊柱骨。在腿骨部分，我增加了五个关节：股骨关节、膝关节、踝关节、球关节和脚趾关节。这些关节的功能是让大提琴模仿人的腿，让它做出抬腿、弯腿、垫脚、移动脚踝等动作。值得注意的是，我使用了两个关节来控制大提琴的指骨，一个是拇指，一个是手掌。这样做的目的是为了将它们与人类的手骨区分开来，并减少不可思议的谷底效应。

绑定大提琴骨骼

动作设计

我将动画的12项原则应用于拟人化角色的动作设计中，让观众感受到拟人化角色所传达的情感和个性，同时减少不可思议的谷底效应。

  • 大提琴拉琴动作

我设计的演奏动作是让大提琴闭上眼睛，好像在欣赏音乐，同时左手握弓，左右拉动琴弦，右手随着节拍摇摆，如图6所示。左手和右手的运动轨迹遵循动画原理中的拱形轨迹，使拟人化的人物更加自然。同时，左手向前拉弓的总帧数与左手向后拉弓的总帧数不同。根据时间和重量的原则，运动速度的差异反映了物体的重量，并传达了此时演奏大提琴的快乐。同时，应用 “appeal”原则，让大提琴的两只手臂做不同的事情，一只在演奏乐器，另一只在打拍子，这样人物看起来更自然、更有吸引力。

大提琴拉琴动作

  • 表情变化

此外，我还设计了大提琴的面部表情，允许眼睛的随机转动和眼皮的上下开合。然后，大提琴可以模仿人类的眨眼，以幼稚的风格传递人物的情感。同时，眼睛的灵活运动避免了 “死眼”，从而避免了人造角色的阴森和陌生感（Schwind, Wolf, and Henze, 2018）。我还设计了四个嘴巴形状。它们是通过使用变形工具以四种不同的方式对大提琴的琴桥进行变形而形成的。这使我能够向观众表达大提琴的不同情绪，如高兴、悲伤、微笑和自豪，如图所示。嘴巴的设计是不真实的，以避免与人的嘴巴有非典型的差异。因此，嘴巴的动作不会因为偏离人类的标准而使观众体验到不可思议的谷底效应。

大提琴表情变化

  • 其他动作

大提琴跳跃

大提琴走路

二胡走路

二胡表情变化

互相道歉

总结

总之，这项基于实践的研究探讨了三维动画中的拟人角色，同时通过建模和动作设计避免了不可思议谷效应。在做了文献回顾和案例研究后，我了解到如何在拟人化动画中避免不思议谷的出现。

  • 动画的风格化有助于防止不可思议谷的问题。
  • 将角色的比例和结构移出’人类’的范围”，将使观众意识到角色与人类的区别。
  • 在设计一些现实主义的拟人角色时，应避免消极的非典型特征。
  • 遵循动画12原则，坚持物理原则

我把这些知识运用到我的实践中。在建模阶段，我采用了卡通风格，重构了它的身体结构，减少了人物的真实感。对于人物的骨骼绑定，我增加了足够的关节，使大提琴模仿人类的动作，同时减少了手部绑定的关节数量，以区别于人类的手骨。还设计了四个表情，以创造一种卡通和可爱的风格。我应用了12个动画原则来控制拟人化角色 “大提琴 “的行走、跳跃、演奏乐器和表情，在避免恐怖谷效应的同时，加强了它的情感传递和角色塑造。

引用

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Schwind, V., Wolf, K. and Henze, N. (2018). *Avoiding the uncanny valley in virtual character design | ACM Interactions. [online] Acm.org. Available at: https://interactions.acm.org/archive/view/september-october-2018/avoiding-the-uncanny-valley-in-virtual-character-design.

Thomas, F. and Johnston, O. (1995). The illusion of life : Disney animation. New York: Hyperion.

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