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從平面到立體,教學研發組3D媒體製作演進簡史

文/賴嘉民


      看著畫面中3D動畫呈現著耳朵結構及功能展示,小朋友們個個神情貫注,大林國小的禮堂正在播放「認識耳朵基本功能介紹」, 這是106年教學研發組製作的衛教影片,也是教學研發組所製作最新的3D人體器官衛教影片,最初只是簡單的輔助插圖,演變到全3D動畫內容影片,這演進之路,是組內同仁點滴經驗及心血堆積的成果。

 

|特性比較-2D與3D動畫製作特性的不同|

      2D繪製的立體感及真實感較難表達,且一旦完成畫面繪製,若因為需求而必需修改畫面視角時,就必需再重新繪製整個畫面,才能達到不同角度的呈現,因此,只要修改次數愈多、更改元素愈大,2D繪製的成本就愈大。3D動畫在運鏡、特效表現出色,但相對要克服的技術較多,運算成本、運算結果正確性風險高。

 

|萌芽期-2D插圖與3D插圖|

      初期的媒體製作中,大部份圖型皆以2D為主要呈現手法,表達術式的示意、或是輔助圖型、或美化版面的元素為主,除了軟體缺乏之外,硬體效能也不足於支撐運算所需的效能,因此,只有少量的課程內容運用3D圖型製作,主要用於較難表達或2D難呈現的效果時,以早期少數運用3D製作影片中所需呈現的元素,如手術開刀用的器械圖型、開刀房模型,「血管攝影檢查」為呈現影像醫學先進感,考慮以3D製作人體透視圖用以表達術式,其中,股動脈分义血管,原是繪製的大障礙,但透過3D軟體物件繪製的特性,輕易的解決股動脈分义血管的製作,再以「64切冠狀動脈繞道手術」為例,影片中冠狀動脈圖型,為求真實感,因為以2D繪製的血管立體感較難表達,即是以3D製作的血管,再配合後製而成,製作時程有效縮短,且效果良好。

 

|成長期-從平面到立體|

      從少數、局部的單張素材製作,不斷的累積製作經驗及技術,漸漸的嘗試讓3D「動起來」,成為生動、受注目的內容,同樣只以局部的影片為試金石,第一支使用3D動畫表達術式的影片「MRI攝影介紹」其中,用透視呈現人體於MRI機器中的情形,是第一支3D「動畫」而只是3D「靜畫」的案例,而正式以3D動畫為主要表達方式是2009初的「認識腎臟」,全片幾乎皆以3D動畫表達腎臟功能,而腎臟過濾廢物的流體效果,更是首度使用粒子動畫呈現。2009年的「認識退化性膝關節炎」,更是以生動的3d動畫,呈現以靜態、插圖難以解說的關節內側磨損情形。2010的心臟3D更是以粒子效果呈現更生動的血液流向,並透過3D呈現心臟循環時結構運作,讓觀看者能用不同的視角觀看,進而了解心臟的運作。

 

|未來展望-立體到實體|

      3D軟體目前除了使用於醫學教育媒體呈現上,也完成了其他領域的應用。2011年完成了本院於Google Earth上的3D實景模型,成為首度登上Google Earth的志業體模型。以近來搭配3D列印成實體,也開啟另一種醫學教育上的應用,急診訓練中,必須使用的二氧化碳偵測器,該儀器易損壞且單價高達30萬元,但又是訓練時不可或缺的一環,如何避免練習中損壞又可達節省成本,於是急診部便與本組媒體設計師討論,是否可應用3D動畫軟體建置一個還原度高的模型,再以3D列印印出實體,作為供練習用的模擬器材,透過本組設計師多次嘗試,終於完成一個尺寸及精細度都相當高的模型,列印成本只有原器材的1/32,不但可供多人練習,且建置成本及預期效益都相當令人滿意。另外,今年的歲末祝福,攤位上的立體公仔,也是以3D軟體設計原型後,再以列表機印出後製,成為可愛的實體立體紙公仔,也獲得相當的觀注。教學媒體製作上,2D與3D動畫並非互相取代的零合賽局關係,而是視需求與特性而不同的媒體呈現選擇,擷長補短互相搭配的合作關係,相信未來有更多的相關應用可以期待並呈現在更多人面前。