認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在動畫藝術(shù)教育上的應(yīng)用前景

張宇杰

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和社會信息化程度的提高，各個應(yīng)用領(lǐng)域所積累的信息在逐年高速增長。動畫藝術(shù)經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，已經(jīng)積累了大量的優(yōu)秀作品與創(chuàng)作方法。與其他藝術(shù)形式相比，動畫藝術(shù)具有多媒體，跨學(xué)科的性質(zhì)，故廣義的動畫概念內(nèi)的的大量數(shù)據(jù)亟待整理。但從信息學(xué)角度看，這些作品的形式，內(nèi)容，創(chuàng)作方法等內(nèi)容尚處于無序的狀態(tài)，難以通過現(xiàn)代信息學(xué)方法加以有效的利用。這些內(nèi)容的發(fā)覺，利用，共享對動畫藝術(shù)教育在今后很長一段歷史時期內(nèi)的發(fā)展有重要作用。如何組織，管理和維護(hù)這些信息，并為動畫領(lǐng)域教育工作者及學(xué)習(xí)者提供有效的服務(wù)成為一項必須解決的任務(wù)。本體作為一種能在語義和知識層次上描述泛動畫概念系統(tǒng)的模型，將在動畫創(chuàng)作領(lǐng)域的知識共享，重復(fù)應(yīng)用等方面起到統(tǒng)領(lǐng)作用。

筆者試圖在本文中討論動畫概念的邏輯框架，并初步建立動畫概念的本體，研究其與藝術(shù)學(xué)頂層本體概念的關(guān)系；使用斯坦福大學(xué)所開發(fā)的本體編輯工具Protege，以O(shè)WL語言作為構(gòu)建動畫藝術(shù)概念的本體描述語言。在對動畫藝術(shù)概念進(jìn)行本體描述前，必須首先通過對相關(guān)各類動畫比較研究的成果進(jìn)行分析，提出一系列核心概念，屬性以及實例，在此基礎(chǔ)上嘗試建立有關(guān)動畫生產(chǎn)的實驗性本體，希望借此了解認(rèn)識動畫本體的構(gòu)建方法及特點，接下來探究動畫藝術(shù)學(xué)科的認(rèn)知科學(xué)規(guī)律，并嘗試為動畫藝術(shù)本體構(gòu)建基礎(chǔ)的本體概念。

關(guān)鍵詞：動畫藝術(shù)；本體論；protege

1 何為本體？

本體原味一個哲學(xué)概念，指的是研究世界的本源或本性。隨著人工智能的發(fā)展，本體一詞唄引入到信息科學(xué)領(lǐng)域?？茖W(xué)家于1998年提出“本體是共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明”以此明確了本體的定義。此定義包含四層含義：概念模型，明確，形式化，共享。對于動畫藝術(shù)這門理論概念亟待完善的學(xué)科來說你，本體的構(gòu)建無異于對學(xué)科發(fā)展及規(guī)范化的教學(xué)過程安排具有極大意義。

1.1 本體的描述語言

本文中使用的描述語言是計算機(jī)描述本體的形式化語言，已知并可用的包括XML，RDF，RDFS，OIL，DAML，OWL等。這些語言的功能是使用戶可以為領(lǐng)域內(nèi)的模型編寫清晰的，形式化的概念描述，因此他必須滿足以下幾個要求：定義良好的語法，語義；有效的推理支持；飽滿的表達(dá)能力及可讀性。

1.2 動畫藝術(shù)本體的構(gòu)建方法

常見的本體開發(fā)方法包括TOVE法，骨架法，七步法等。其中斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院開發(fā)的七步法較為常用，他由以下幾個步奏構(gòu)成：

1.確定動畫藝術(shù)相關(guān)知識本體的專業(yè)領(lǐng)域以及范疇。

2.考察重復(fù)使用現(xiàn)有知識本體的可能性。

3.列出動畫藝術(shù)本體中重要的術(shù)語。

4.定義類和類的等級體系。

5.定義類的屬性。

6.定義屬性的分面。

7.創(chuàng)建實例。

2 構(gòu)建動畫藝術(shù)本體的工具

本文中使用的本體開發(fā)工具為斯坦福大學(xué)開發(fā)的Protege（使用Java和開放資源作為操作平臺），其優(yōu)勢主要有以下幾點：具友好的有圖形化界面；版本持續(xù)更新（目前已經(jīng)發(fā)布了桌面版本的5.0beta以及Web版本）；開源的使用權(quán)限；提供多種儲存格式（RDF，OWL，XML等），可以適應(yīng)不同需要；軟件開放的模塊化結(jié)構(gòu)為使用者增設(shè)插件提供了可能。

3 動畫藝術(shù)概念的抽象層次

動畫藝術(shù)的理論涉及兩個頂層概念：美學(xué)原則和制作手法。根據(jù)抽象化的程度可細(xì)分為如下幾個層次：

1.美學(xué)原則（總綱）；本文基于對中國動畫藝術(shù)的基本描述，可提出的美學(xué)原則有，符合社會主義精神文明要求，傳承中國傳統(tǒng)文化，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的精神文化需求等。

2.細(xì)則；基于總綱之下的美學(xué)原則應(yīng)該與動畫藝術(shù)所涉及的其他藝術(shù)門類的美學(xué)原則相互比較而確定，如二維動畫應(yīng)該符合的二維平面美學(xué)原則（黃金分割，點線面構(gòu)成要素等）

3.表現(xiàn)形式；動畫藝術(shù)的表現(xiàn)形式多種多樣，如手繪二維動畫，計算機(jī)二維動畫，計算機(jī)三維動畫，材料動畫等。

4.應(yīng)用型制作手法；這個層面的概念則來源于對不同類型動畫藝術(shù)在制作上使用的手法的判斷，如使用鋼筆，毛筆，彩鉛等制作二維手繪動畫；使用計算機(jī)軟件photoshop，coredraw，illustrator，flash等制作計算機(jī)二維動畫；使用3dmax，動畫引擎，犀牛，等制作計算機(jī)三維動畫；使用陶土，油泥，彩陶，布料，木板材線材等制作材料動畫。

在這個理論概念下，動畫藝術(shù)的美學(xué)原則與表現(xiàn)形式被置于“物理性概念——制作過程——感知過程——動畫語言傳播邏輯——動畫作品實際制作”節(jié)點之下。

（此圖為web版本protege的應(yīng)用實例，摘自protege wiki）

4 構(gòu)建動畫藝術(shù)本體的方法學(xué)探索

動畫藝術(shù)概念龐雜，涵蓋范圍大，有海量的信息需要整理，分類，應(yīng)該如何確保本體的建設(shè)時符合邏輯的呢？

1.建立類與屬性

以二維動畫為例描述動畫藝術(shù)本體的具體過程如下：

新建項目：二維動畫，在此選擇protege提供的五種類型項目中的OWL/RDF Files，選擇OWL Full為Language Profile（比較適合在試驗性本體的開發(fā)中使用），并在OWL Class View中選擇Logic View。

創(chuàng)建類及對類進(jìn)行命名：protege的主界面中有五種標(biāo)簽（Metadata，OWL Class，Properties，Individuals，F(xiàn)orms）。在OWL Class標(biāo)簽下，SUBCLASS EXPLORER面板中默認(rèn)存在的頂級類為“Thing”，所有的客觀客體都屬于他的子類，在頂級類“Thing”的菜單中選擇“Createsubclass”，可以建立新的下拉菜單類。創(chuàng)建新類后，可在CLASS EDITOR中編輯此類，如修改類名，添加注釋等。接下來就可以進(jìn)行類的等級體系的建構(gòu)了。

建立屬性：在PROPERTY BROWSER中建立屬性時，有三種類型可以選擇（Object，Datatype，Annotation），這三種類型的屬性分別應(yīng)用于不同的關(guān)系。Object屬性可以再類與類之間建立關(guān)系，Datatype屬性需要賦予一個具體的屬性值，常見的有字符串，數(shù)值，時間日期等。Annotation屬性可以用一個字符串作為其屬性值，為該屬性的描述。屬性建構(gòu)完成后，就可以為類附加屬性。其中有一點是protege使用邏輯上的特點，即所有的屬性都具有繼承性，所有子類都將具有父類的所有屬性。

添加實例：在protege中通過Individuals標(biāo)簽的三個面板達(dá)到添加實例的目的。內(nèi)容包括實例名稱及附加在該類上的屬性。當(dāng)大量的實例被賦予相應(yīng)的屬性時，就形成了動畫藝術(shù)領(lǐng)域的知識庫。

5 Protege本體構(gòu)建中容易遇到的問題

1.類間存在交叉，此時類的劃分會面臨困難

2.單一動畫藝術(shù)概念的等級體系不能包括所有信息

3.類的名稱交叉性很強(qiáng)，在讀取信息的過程中有時會面臨誤讀的問題。

后記

本文的寫作目的在于提出一種符合大數(shù)據(jù)背景下學(xué)科建設(shè)的可行辦法，但關(guān)于動畫藝術(shù)本體的構(gòu)建還需要大量的學(xué)者，從業(yè)者包括學(xué)生付出巨大的努力。目前我國的知識庫建設(shè)還有很長的路要走，主要面臨的問題在于知識庫的邏輯推理和智能化檢索功能不完善。動畫藝術(shù)的本體構(gòu)建要體現(xiàn)出完整性，邏輯合理性，就必須利用互聯(lián)網(wǎng)的分享與個人數(shù)據(jù)整合功能，實現(xiàn)知識資源的共享與共同創(chuàng)造。作為一種從動畫藝術(shù)本質(zhì)出發(fā)的研究方法，動畫藝術(shù)本體論將在動畫藝術(shù)文本的知識挖掘過程中不斷指導(dǎo)動畫藝術(shù)教學(xué)的實踐。