試論影視動畫場景設計中多維信息空間的實現(xiàn)

摘 要：隨著時代的發(fā)展，人們的生活水平逐步提升，對影視動畫的要求也越來越高。影視動畫場景設計現(xiàn)已被上升為一種藝術造詣，在實踐中強調(diào)畫面間強烈的反差，以印證故事情節(jié)。由于過去影視動畫場景設計模式偏向單一，因此多維信息空間用影視動畫場景設計中的運用開始提上日程。由于該技術尚不成熟，因此本文將從多維信息空間的慨念出發(fā)，來深入探討影視動畫場景設計多維信息空間的實現(xiàn)，以期對實踐有所裨益。

關鍵詞：動畫設計 多維信息空間 虛擬環(huán)境

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0027-02

為倡導以人為本的核心理念，動畫設計行業(yè)也開始構(gòu)建一個人與機器和諧操作的設計方式。要實現(xiàn)以人為本這本這一理念，將虛擬環(huán)境這一因素運用到多維信息空間中就顯得十分必要。所謂虛擬環(huán)境，即虛擬現(xiàn)實，是人們利用互聯(lián)網(wǎng)這種虛擬環(huán)境進行交流和學習的一種方式，這種交流方式不止是文字的表達，還是內(nèi)心情感的交流。下文將詳細闡述影視動畫場景設計中多維信息空間的實現(xiàn)。

1 多維信息空間的概念

人類進入21世紀以后，電子信息時代引領了世紀潮流，是人類文明史的進步。但是這種電子信息產(chǎn)品，并不是萬能的，在心理的處理上，它們始終只能進行數(shù)字分析，和人類自身的認識是由很大是區(qū)別的。人們認識世界是通過感知和認識能力全面的認識，是一種多維化的認識。這就會形成一個強烈的矛盾，人們豐富的主觀認識，無法在計算機中得以顯示，使影視動畫場景設計停留在單維模型上。

1.1 動態(tài)空間環(huán)境

空間維由動態(tài)空間環(huán)境和三維空間環(huán)境組成，由于動態(tài)空間環(huán)境設計到鍵盤和鼠標的操作，因此在筆者將重點對動態(tài)空間環(huán)境進行闡述。

在VE里，每個對象都具有移動、記錄相對位置、通知其它對象進行狀態(tài)改變以及產(chǎn)生動作等功能[1]，VE使用一些演算的公式來計算每個對象之間內(nèi)部關系，為顯示表示結(jié)果，下面對詳細步驟進行闡述。

首先，將動作進行細化，使其變得更具體，通常為了使其更易分別和計算，我們會使用變量、函數(shù)等來演整個過程。舉例來說，若需表達將一個對象與另一個對象相互銜接，則需用表達式link（A，B，C）來表示將A與B相連到C這個動作，即用函數(shù)來表示動作；其次，事先構(gòu)造一個常量，通常是do，用這一常量來規(guī)定一個常用的動作或者狀態(tài)，例如，用A來表示一個狀態(tài)，B表示一個動作，那么（A＼B）就是一個函數(shù)，這個函數(shù)將用來執(zhí)行一個動作；最后，將前一種常量用于合式公式中表達出來，形成一個公式，就能夠?qū)⒄麄€操作過程順利完成。

在場景狀態(tài)上，通常有兩個有關動虛擬動畫設計的定義，一是指復雜定義，指網(wǎng)絡狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，將一個復雜的七元組用函數(shù)表示出來，SSCN=（∑，C，EA，BG，AC，S0，SE），其中，∑表示場景狀態(tài)，其他因素則表示動作、背景、對象等因素；二是簡單定義，即一個四元組，可表示為S=（O，B，L，C），其中S是場景動態(tài)，其他的則和上述公式一樣，分別表示背景、動作、對象。

1.2 知識維的關鍵系統(tǒng)—知識原件

所謂知識維，將人的經(jīng)驗抽象之后，在人腦中產(chǎn)生知識，再將這些知識存儲在電腦專門領域，前文已經(jīng)說明，計算機只能進行單維存儲，所以剛剛那些只是需要結(jié)合一下控制機構(gòu)來實現(xiàn)其多維性，而控制結(jié)構(gòu)需要通兩種方式在表現(xiàn)，分別的知識轉(zhuǎn)換和智能行為。要實現(xiàn)智能行為和知識轉(zhuǎn)換友必須通過知識元件來實現(xiàn)。而知識原件的定義，學術界有許多觀點，有的認為知識原件其實是一種樹結(jié)構(gòu)，而樹的每個節(jié)點表示一個知識點，樹中的指針能夠準確的定位每個知識。

知識原件具有連接規(guī)則的功能，在使用時，可以通過原則分析，進入知識庫，而且能夠?qū)⒅R庫的知識進行全局控制。知識原件還能夠把其他類型值一起傳遞出去，這樣就能夠使接受的人更清楚更明白，且能夠?qū)嵺`和理論相結(jié)合。那么知識原件的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？筆者查閱很多資料后發(fā)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)可以表示為：class Knowledge Organ { public： void Is Visible（）；… private： … CString； //根結(jié)點}[2]；

從這個結(jié)構(gòu)中我們可以看出，知識原件能夠激昂電腦中的知識詳細的表現(xiàn)出來，且能夠用知識節(jié)來表示知識點。

1.3 時間維的關鍵系統(tǒng)—時序邏輯

時間維是維護時序的空間維，其在時序的基礎上形成了一種場景狀態(tài)，曾有學者提出線性時序邏輯系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具有很強的描述作用。時序邏輯的結(jié)構(gòu)可以表示為H：>0

1.4 多維信息空間的動畫模型

多維信息空間動畫模型，其實就是時間維和知識維的結(jié)合，是智能對象和時序邏輯的結(jié)合，在這種結(jié)合下形成場景狀態(tài)最后轉(zhuǎn)化成網(wǎng)絡。其定義可以表示為，MISA=（∑，C，EAL，EAO RO，TO，ACL.ACO.BG.TR，SE），其中∑表示多維信息空間動畫模型，而其他因素則分別表示對象、知識、動作的集合。在這個公式中我們可以看出，當對象間的聯(lián)系唄動畫系統(tǒng)檢測出來后，系統(tǒng)便會有所反應，且正常情況下這種反應都是正確的。

2 影視動畫場景設計多維信息空間的實現(xiàn)

通過前文分析可知，MISA其實是一種虛擬的現(xiàn)實系統(tǒng)，人類利用該系統(tǒng)將自己的信息傳達到系統(tǒng)的傳感器中，結(jié)合控制機制將信息轉(zhuǎn)化為知識元件，這些知識元件又成為發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)新的基礎。

2.1 知識節(jié)點的處理方式

虛擬環(huán)境中每個對象都有獨立工作的能力，可以根據(jù)自己所在區(qū)域的規(guī)則來完成自己這一部分的動畫，而每個單元動畫的結(jié)合便構(gòu)成整個知識庫的認知系統(tǒng)。在認識系統(tǒng)中，對象同樣具有獨立性，這種獨立性表現(xiàn)在推理上，它們擁有推理能力且能夠在傳達消息的基礎上建立聯(lián)系。知識節(jié)點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對復雜，可以表示如下：

class CKBNode { CString m_strName； //知識節(jié)點名CString m_strConnotation； //知識節(jié)點內(nèi)涵

CString m_strRuleGroup； //規(guī)則組名 CString m_strOrganGroup； //元件組名TargetObject *m_pTargets； //目標對象集合 char m_chOperator； //運算符CKBNode *m_pParent； //指向父結(jié)點的指針CKBNode *m_pChild； //指向子結(jié)點的指針}[4]；

由上述結(jié)構(gòu)可知，知識原件是用來表示系統(tǒng)中各種對象的，且對象本身是由做用器和傳感器組成的獨立結(jié)構(gòu)。它的最上層能夠控制所有節(jié)點，且能夠?qū)⒅R組成樹狀。知識庫的定義為：由知識原件組成的樹狀結(jié)構(gòu)。由前文可知，知識元件是一個求解的模型，它能夠解決許多子問題，且該元件中記載著解決問題的規(guī)則，這樣就能夠?qū)栴}和規(guī)則相結(jié)合，從而求出正解。

2.2 空間維的空間漫游控制

Camera是完成空間漫游控制的主要機構(gòu)，其通常結(jié)合函數(shù)來確定系統(tǒng)方向和設置系統(tǒng)參數(shù)，由此來完成系統(tǒng)的漫游控制，其程序可以簡答表示為class CCamera：public CEnvironment Object { public：void Set CameraPos（float x，float y，float z）； void SetCamera（）；//設置模型視圖矩陣…}[5]；。在影視動畫場景的設計過程中，虛擬環(huán)境的運用應該能夠滿足用戶的場景需求，能夠根據(jù)用戶的交互操作來得出相應的模擬操作程序，且一般是用戶是用鼠標來完成動作控制的。用戶將鼠標上移，則表示前進，下移則表示后退，如果左右移動則表示拐彎，當用戶將鼠標的右鍵按下時，則表示對動作的控制。由此可以看書，鼠標按鍵代表的人類無形的手，在控制著整個虛擬環(huán)境和影視場景的設計。

2.3 影視動畫是時間控制

在進行影視動畫是設計過程中，對動畫制作過程進行解釋是時間控制應當解決的問題。影視動畫制作中各對象的動作以時間為標準來進行控制。對象的動作將與整個動作處理的過程相匹配，動作處理開始，則對象動作開始。而要讓動作開始實行，需滿足多月輸入都有標記這一標準[6]。

3 結(jié)語

通過全文分析可知，影視動畫場景設計中多維信息空間可以通過虛擬環(huán)境來實行。在結(jié)合虛擬動畫是情況下，將虛擬環(huán)境中的空間、時間、知識進行緊密處理和優(yōu)化，同時對整個模型進行深入構(gòu)造，使其能夠通暢、靈敏的進行操作，這樣就能夠使影視動畫設計實現(xiàn)良好的效果。

參考文獻

[1] 吳冠英.動畫美術設計[M].北京：高等教育出版社，2006（1）：23-45.

[2] 索曉玲.動畫影片畫面賞析[M].北京：北京廣播學院出版社，2003（7）：457-470.

[3] 陳華，陳福民.基于VRML的虛擬場景的設計與實現(xiàn)[J].計算機工程與應用，2002，38（6）：27-29.

[4] 張琳，陳操宇.施工管理虛擬環(huán)境中的CAD識別和三維重構(gòu)[J].計算機工程與設計，2006，27（7）：35-37.

[5] 王波，張申生，黃越.基于VRML文件的立體顯示平臺及相關技術研究[J].計算機工程與應用，2003（12）：136-138.

[6] 孫立軍.影視動畫場景設計[M].北京：中國宇航出版社，2003（7）：34-56.

[7] 蔡金梅.場景設計與三維動畫之間的關系[J].現(xiàn)代交際，2012（9）：54.

[8] 陳曉軍.分析國內(nèi)影視動畫場景設計[J].計算機工程與設計，2012（24）：124-125.