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三維動畫制作也稱為3D動畫制作,?；?D電腦圖形來表現(xiàn),。有別于二維動畫,，三維動畫提供三維數(shù)字空間利用數(shù)字模型來制作動畫。這個技術有別于以前所有的動畫技術,，給予動畫者更大的創(chuàng)作空間,。精度的模型,，和照片質(zhì)量的渲染使動畫的各方面水平都有了新的提高,，也使其被大量的用于現(xiàn)代電影之中,。3D動畫幾乎完全依賴于電腦制作，在制作時,，大量的圖形計算機工作會因為電腦性能的不同而不同,。3D動畫可以通過電腦渲染來實現(xiàn)各種不同的最終影像效果。包括逼真的圖片效果,，以及2D動畫的手繪效果,。三維動畫主要的制作技術有：建模、渲染,、燈光陰影,、紋理材質(zhì)、動力學,、粒子效果（部分2D軟件也可以實現(xiàn)）,、布料效果、毛發(fā)效果等,。著名的3D動畫工作室包括皮克斯、藍天工作室,、夢工廠等,。軟件則包括3Dmax、Blender,、Maya,、LightWave 3D、Softimage XSI等,。
其他電腦動畫技術電腦動畫制作技術通過計算機得到了很大的延伸,。很多技術不僅用在動畫制作上，還用在電視,、電影的制作上,。這些技術包括卡通渲染動畫（cel-Shading/Toon Shading Animation）動作捕捉（motion capture）,、藍屏（blue screen）、非真實渲染（non-photorealistic rendering）,、骨骼動畫（skeletal animation）,、目標變形動畫（morph target animation）、模擬（simulation,，模擬風,、雨、雷,、電等）,。另外亦有使用位圖或矢量圖形制成的小動畫，互聯(lián)網(wǎng)上主流的格式是位圖GIF與矢量Flash,。
膠片繪制動畫（Drawn on film animation）直接在電影膠片上進行繪制的動畫制作技術,，也被稱為直接動畫（direct animation）或者是無攝像機動畫（animation without camera），以區(qū)別于其他需要一幀幀拍攝圖像或物體的動畫形式,。是早期動畫的一種制作方式,，也被用于早期的電影中。因為這種技術可以使動畫中的角色出現(xiàn)在現(xiàn)實的影像中,，類似于合成技術,。作品有逃出墨水瓶（out of ink)。
玻璃動畫（Paint-on-glass animation）在玻璃片上繪制作動畫,。一般采用一些油畫的顏料來制作,，用時也會用一些樹膠水彩畫。俄國的亞歷山大?佩特洛夫是使用這方面技術有名的動畫師,，他大約有這種技術拍了七部電影,，并且都獲得一些獎項。
針幕動畫（Pinscreen animation）針幕動畫使用一塊有許多可以活動的針的板,，然后通過不同的針的上升下降來實現(xiàn)動畫效果,。這種動畫技術可以實現(xiàn)一些傳統(tǒng)動畫比較難實現(xiàn)的質(zhì)地效果。
沙動畫（Sand animation）用沙為材料,，在一塊打前光燈或者是背光的玻璃上用沙子來繪制各種圖像,，然后做為幀拍攝下來，以制作動畫,。沙動畫在影像上風格獨特,，有其他動畫比較難表現(xiàn)的效果。
手翻書（Flip book）手翻書是一個帶有一系列連貫動作圖像的書,。當書頁被快速翻閱時,，看到的圖像會因此視覺殘留現(xiàn)象而出現(xiàn)動畫效果。手翻書一般是針對兒童的，但也有面向成人的采用一系列照片而不是圖像的手翻書,。手翻書有時也會出現(xiàn)在一般的書或者是雜志的附刊中,，或者是頁角上。
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