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全过程计算机辅助动画自动生成技术是人工智能与多媒体技术相结合的全新动画制作技术,它将电影艺术、人工智能和图形学技术引入动画生成全过程,底层以图形学技术作为支撑,上层运用人工智能技术及电影艺术实现。手机3D动画自动生成系统将动画自动生成技术应用在3G手机上,其目标是抽取出手机短信中可以动画化的信息,在计算机辅助下自动生成3D动画并发送给短信接收方。 本文主要描述了手机3D动画自动生成系统中的运动规划模块,它处理短信中所有动作信息,是手机3D动画自动生成系统中的核心模块之一。运动规划目标是把与短信内容相符的动作添加到虚拟人上或者为虚拟人替换动作,丰富动画效果。 本文主要工作包括三个方面: 第一,设计了运动规划的整体框架并具体实现。运动规划是由运动定性规划和运动定量规划两部分组成。运动定性规划首先根据信息抽取的原子信息和主题来推出和短信内容相符的动作;其次,根据情节规划选择的动画场景的需要,运用编辑技术对选择的动作的捕捉数据进行处理;再次,对场景中已有的虚拟人或者添加的虚拟人进行处理,将抽取的动作直接加到模型上或者运用运动编辑技术对动作变换后再加到虚拟人上。运动定量规划实现了运动定性规划的设计,生成相应的动画文件并渲染输出。 第二,运用语义网技术构建动作本体库。目前,系统的动作库是由动作采集的动作组成,大约有七十多个动作。为了更好的利用现有的动作,用最先进的语义网络技术对现有动作进行了分类,并用推理机自动进行语义一致性检查。动作主要分为日常生活类、运动类、情感类。每类动作适合表现的主题是通过属性actionSuitableForTopic来约束的,因此根据主题可以推出适合表现此主题的动作。 第三,运用基本的运动编辑技术对动作进行处理,丰富了动画的多样性。运动编辑就是改变对象运动的操作或者通过对现存的运动进行改编或混合生成新的运动。系统中运用的编辑技术主要有运动合成、添加约束、动作截取。运用运动重定向技术将动作应用到不同的骨骼的角色模型上。 经过对系统进行测试,统计了最近的259条短信,其中为人物添加动作的动画有148个,表明运动规划是有效的,可以丰富动画的多样性。此外,运用语义网构建动作本体库,方便了动作库的重用和扩充。进一步研究内容包括:1、目前动作库中含有的动作数量、种类比较少,需要扩充动作库:2、利用已有的动力学知识,例如反向动力学,在系统中实现动作的自动生成;3、在动画自动生成系统中添加路径规划,使虚拟人沿特定的路径运动;4、目前,添加的动作和场景是相对独立的,需要考虑添加的动作和场景的协调性与一致性。