论文部分内容阅读
全过程计算机辅助动画自动生成技术是一种新的基于人工智能的动画生成技术,主要研究的是将人工智能技术引入动画生成的全过程,该技术从用自然语言书写的故事开始,直至最终生成动画,每一步都是在计算机辅助下完成的。手机3D动画自动生成技术是将全过程计算机辅助动画自动生成技术应用在移动通讯领域上,是一个创新的课题。该技术主要完成用户发送短信给系统,系统通过一系列自动分析处理,返回给用户一段与短信内容相关的3D视频动画这一过程。 手机3D动画自动生成技术包括信息抽取、动画情节定性规划、动画定量计算、网络渲染四大部分,本文的研究内容为动画定量计算,负责通过规划和计算完成动画场景从定性到定量的转换,实现对3D动画场景的生成和修改。 本文的主要贡献有以下四点: 第一,提出将语义网络技术运用在动画定量计算中,利用本体规范的结构及丰富的语义信息标注我们的动画场景文件以及动画模型文件等。构建了一套完整、规范的动画场景及动画模型文件的语义标注标准流程,包括在本体库中添加与动画场景或模型相应的概念,并用动画本体库中的概念对动画场景、动画场景中的可用空间以及动画模型等进行标注,最后将这些动画文件作为本体库的实例添加到本体库中。 第二,设计并实现了动画定量计算,完成从解析动画情节规划需求到生成和修改3D动画场景文件,最后输出新的动画场景文件这一过程。在修改动画场景文件的过程中涉及到空间规划的问题,主要包括空间规划选择原则,空间规划计算以及碰撞检测这三部分。空间规划主要实现了对已有动画的3D动画场景空间的规划和计算,是动画定量计算的核心内容。空间规划的实现使最终生成的3D动画更加美观、丰富、合理且多变。 第三,在技术上首次实现了运用Maya软件的接口API以及脚本语言MEL来对动画场景文件进行基本操作及修改。此方法首次脱离Maya软件平台,全部运用程序去操作和修改动画场景文件,具有一定的难度。 第四,整个手机动画自动生成系统已经实现,并对真实中文自然语言短信进行了大量测试。抽取259条短信进行统计,其中动画情节定性规划模块对224条短信输出了动画场景修改指令,共有2103条修改指令,动画定量计算模块实现了其中的1402条,占总数的67%。没有实现修改指令的主要原因是因为空间规划失败导致的,即修改指令中的模型通过规划、计算和碰撞检测后发现不适合放入规定场景中。 手机3D动画自动生成系统的测试表明了手机3D动画自动生成技术的可行性,其中动画定量计算的实现是一个关键步骤,需要我们不断地研究和完善。进一步的工作包括三个方向:一、空间规划原则的丰富以及算法的改进;二、本体库和实例库的完整性维护;三、动画场景修改方法的丰富。