场景设计是计算机动画生成中最重要、也最耗费人力的工作之一。近年来，随着计算机图形学的发展及其在影视动画制作中的广泛应用，人们已经可以借助许多应用软件(如3DMAX、Maya等)所提供的模型构建功能在计算机上来完成场景的设计。即便如此，在场景设计中，大量的时间仍然要耗费在一些常规的、无需创意的工作上。为了提高场景设计的智能化水平，本文提出了一种新的基于规则和实例的场景设计方法。本文的主要贡献如下：■定义了一种基于一阶谓词逻辑的场景描述语言。在对各类资源的框架描述的基础上，定义了场景描述语言，可以方便地描述面向叙事的场景内容。■设计了一种场景实例分层描述方法，根据信息类别，对场景实例进行分层描述和存储。为了满足场景实例的后续重用和共享，将场景实例所蕴涵的信息分别以场景整体属性信息、场景元素属性信息、场景元素的位置关系信息、场景色彩配置信息、场景环境光信息等部分进行描述和存储。■设计了支持场景设计的资源标注方法和规则表示方法。通过这些资源和规则，使场景设计除了保证场景几何空间布局上的正确性外，更可以实现场景设计结果的合理性、有效性以及多样性。■设计并且实现了一种基于场景实例和规则的场景设计算法和系统，基本满足了叙事的要求。基于实例和规则的场景设计方法在考虑传统场景设计所需要的内容基础上，还考虑了与叙事相关的场景主人的特性、在叙事中此场景可能发生的动作、场景元素的大小以及与角色生理特征的匹配等相关问题，并把这些作为影响场景设计的因素，通过规则推导出与场景相关的内容，使得生成的场景更加符合叙事的要求。实验表明，我们的系统符合人们对场景设计的一般过程，设计出的场景可以基本满足一定复杂程度的叙事需求，提高了现有场景设计的智能化程度。此外，由于系统中的场景实例和场景元素具有丰富的语义信息，因此其生成的场景除了具有常规的可视效果，还可直接应用于虚拟现实环境以及三维动画等数字内容的制作。