試論影視動(dòng)畫場景設(shè)計(jì)中多維信息空間的實(shí)現(xiàn)

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，人們的生活水平逐步提升，對影視動(dòng)畫的要求也越來越高。影視動(dòng)畫場景設(shè)計(jì)現(xiàn)已被上升為一種藝術(shù)造詣，在實(shí)踐中強(qiáng)調(diào)畫面間強(qiáng)烈的反差，以印證故事情節(jié)。由于過去影視動(dòng)畫場景設(shè)計(jì)模式偏向單一，因此多維信息空間用影視動(dòng)畫場景設(shè)計(jì)中的運(yùn)用開始提上日程。由于該技術(shù)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(dòng)畫場景設(shè)計(jì)多維信息空間的實(shí)現(xiàn)，以期對實(shí)踐有所裨益。

關(guān)鍵詞：動(dòng)畫設(shè)計(jì) 多維信息空間 虛擬環(huán)境

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（b）-0027-02

為倡導(dǎo)以人為本的核心理念，動(dòng)畫設(shè)計(jì)行業(yè)也開始構(gòu)建一個(gè)人與機(jī)器和諧操作的設(shè)計(jì)方式。要實(shí)現(xiàn)以人為本這本這一理念，將虛擬環(huán)境這一因素運(yùn)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(shí)，是人們利用互聯(lián)網(wǎng)這種虛擬環(huán)境進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)的一種方式，這種交流方式不止是文字的表達(dá)，還是內(nèi)心情感的交流。下文將詳細(xì)闡述影視動(dòng)畫場景設(shè)計(jì)中多維信息空間的實(shí)現(xiàn)。

1 多維信息空間的概念

人類進(jìn)入21世紀(jì)以后，電子信息時(shí)代引領(lǐng)了世紀(jì)潮流，是人類文明史的進(jìn)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(jìn)行數(shù)字分析，和人類自身的認(rèn)識(shí)是由很大是區(qū)別的。人們認(rèn)識(shí)世界是通過感知和認(rèn)識(shí)能力全面的認(rèn)識(shí)，是一種多維化的認(rèn)識(shí)。這就會(huì)形成一個(gè)強(qiáng)烈的矛盾，人們豐富的主觀認(rèn)識(shí)，無法在計(jì)算機(jī)中得以顯示，使影視動(dòng)畫場景設(shè)計(jì)停留在單維模型上。

1.1 動(dòng)態(tài)空間環(huán)境

空間維由動(dòng)態(tài)空間環(huán)境和三維空間環(huán)境組成，由于動(dòng)態(tài)空間環(huán)境設(shè)計(jì)到鍵盤和鼠標(biāo)的操作，因此在筆者將重點(diǎn)對動(dòng)態(tài)空間環(huán)境進(jìn)行闡述。

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

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

在場景狀態(tài)上，通常有兩個(gè)有關(guān)動(dòng)虛擬動(dòng)畫設(shè)計(jì)的定義，一是指復(fù)雜定義，指網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，將一個(gè)復(fù)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(dòng)作、背景、對象等因素；二是簡單定義，即一個(gè)四元組，可表示為S=（O，B，L，C），其中S是場景動(dòng)態(tài)，其他的則和上述公式一樣，分別表示背景、動(dòng)作、對象。

1.2 知識(shí)維的關(guān)鍵系統(tǒng)—知識(shí)原件

所謂知識(shí)維，將人的經(jīng)驗(yàn)抽象之后，在人腦中產(chǎn)生知識(shí)，再將這些知識(shí)存儲(chǔ)在電腦專門領(lǐng)域，前文已經(jīng)說明，計(jì)算機(jī)只能進(jìn)行單維存儲(chǔ)，所以剛剛那些只是需要結(jié)合一下控制機(jī)構(gòu)來實(shí)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(shí)轉(zhuǎn)換和智能行為。要實(shí)現(xiàn)智能行為和知識(shí)轉(zhuǎn)換友必須通過知識(shí)元件來實(shí)現(xiàn)。而知識(shí)原件的定義，學(xué)術(shù)界有許多觀點(diǎn)，有的認(rèn)為知識(shí)原件其實(shí)是一種樹結(jié)構(gòu)，而樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，樹中的指針能夠準(zhǔn)確的定位每個(gè)知識(shí)。

知識(shí)原件具有連接規(guī)則的功能，在使用時(shí)，可以通過原則分析，進(jìn)入知識(shí)庫，而且能夠?qū)⒅R(shí)庫的知識(shí)進(jìn)行全局控制。知識(shí)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)?shí)踐和理論相結(jié)合。那么知識(shí)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(diǎn)}[2]；

從這個(gè)結(jié)構(gòu)中我們可以看出，知識(shí)原件能夠激昂電腦中的知識(shí)詳細(xì)的表現(xiàn)出來，且能夠用知識(shí)節(jié)來表示知識(shí)點(diǎn)。

1.3 時(shí)間維的關(guān)鍵系統(tǒng)—時(shí)序邏輯

時(shí)間維是維護(hù)時(shí)序的空間維，其在時(shí)序的基礎(chǔ)上形成了一種場景狀態(tài)，曾有學(xué)者提出線性時(shí)序邏輯系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具有很強(qiáng)的描述作用。時(shí)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(dòng)畫模型

多維信息空間動(dòng)畫模型，其實(shí)就是時(shí)間維和知識(shí)維的結(jié)合，是智能對象和時(shí)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(luò)。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(dòng)畫模型，而其他因素則分別表示對象、知識(shí)、動(dòng)作的集合。在這個(gè)公式中我們可以看出，當(dāng)對象間的聯(lián)系唄動(dòng)畫系統(tǒng)檢測出來后，系統(tǒng)便會(huì)有所反應(yīng)，且正常情況下這種反應(yīng)都是正確的。

2 影視動(dòng)畫場景設(shè)計(jì)多維信息空間的實(shí)現(xiàn)

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

2.1 知識(shí)節(jié)點(diǎn)的處理方式

虛擬環(huán)境中每個(gè)對象都有獨(dú)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(dòng)畫，而每個(gè)單元?jiǎng)赢嫷慕Y(jié)合便構(gòu)成整個(gè)知識(shí)庫的認(rèn)知系統(tǒng)。在認(rèn)識(shí)系統(tǒng)中，對象同樣具有獨(dú)立性，這種獨(dú)立性表現(xiàn)在推理上，它們擁有推理能力且能夠在傳達(dá)消息的基礎(chǔ)上建立聯(lián)系。知識(shí)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，可以表示如下：

class CKBNode { CString m_strName； //知識(shí)節(jié)點(diǎn)名CString m_strConnotation； //知識(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)涵

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

由上述結(jié)構(gòu)可知，知識(shí)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(dú)立結(jié)構(gòu)。它的最上層能夠控制所有節(jié)點(diǎn)，且能夠?qū)⒅R(shí)組成樹狀。知識(shí)庫的定義為：由知識(shí)原件組成的樹狀結(jié)構(gòu)。由前文可知，知識(shí)元件是一個(gè)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(jī)構(gòu)，其通常結(jié)合函數(shù)來確定系統(tǒng)方向和設(shè)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(shè)置模型視圖矩陣…}[5]；。在影視動(dòng)畫場景的設(shè)計(jì)過程中，虛擬環(huán)境的運(yùn)用應(yīng)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(yīng)的模擬操作程序，且一般是用戶是用鼠標(biāo)來完成動(dòng)作控制的。用戶將鼠標(biāo)上移，則表示前進(jìn)，下移則表示后退，如果左右移動(dòng)則表示拐彎，當(dāng)用戶將鼠標(biāo)的右鍵按下時(shí)，則表示對動(dòng)作的控制。由此可以看書，鼠標(biāo)按鍵代表的人類無形的手，在控制著整個(gè)虛擬環(huán)境和影視場景的設(shè)計(jì)。

2.3 影視動(dòng)畫是時(shí)間控制

在進(jìn)行影視動(dòng)畫是設(shè)計(jì)過程中，對動(dòng)畫制作過程進(jìn)行解釋是時(shí)間控制應(yīng)當(dāng)解決的問題。影視動(dòng)畫制作中各對象的動(dòng)作以時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行控制。對象的動(dòng)作將與整個(gè)動(dòng)作處理的過程相匹配，動(dòng)作處理開始，則對象動(dòng)作開始。而要讓動(dòng)作開始實(shí)行，需滿足多月輸入都有標(biāo)記這一標(biāo)準(zhǔn)[6]。

3 結(jié)語

通過全文分析可知，影視動(dòng)畫場景設(shè)計(jì)中多維信息空間可以通過虛擬環(huán)境來實(shí)行。在結(jié)合虛擬動(dòng)畫是情況下，將虛擬環(huán)境中的空間、時(shí)間、知識(shí)進(jìn)行緊密處理和優(yōu)化，同時(shí)對整個(gè)模型進(jìn)行深入構(gòu)造，使其能夠通暢、靈敏的進(jìn)行操作，這樣就能夠使影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)良好的效果。

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