動畫自動生成系統(tǒng)中規(guī)范描述語言設計與集成環(huán)境構建.pdf

1、全過程計算機輔助動畫自動生成是一個結合人工智能與現(xiàn)代多媒體技術的嶄新課題,由中科院陸汝鈐院士在國際上首次提出,并研制出原型系統(tǒng)《天鵝》。它將人工智能技術、計算機圖形學、計算機網(wǎng)絡等學科的前沿技術綜合運用,形成了一套自治的、自頂向下、逐步求精的方法,將受限的中文自然語言故事逐步轉化為可以被動畫軟件所識別的動畫腳本語言,最終生成動畫。 全過程計算機輔助動畫自動生成系統(tǒng)分為故事分析、動畫規(guī)劃和動畫生成三大子系統(tǒng)。除動畫生成子系統(tǒng)外,故

2、事分析與動畫規(guī)劃是系統(tǒng)的核心部分,主要完成從自然語言故事輸入到動畫腳本制作的過程。本文從系統(tǒng)設計思想出發(fā),對比原《天鵝》系統(tǒng)的流程,分析并確定了新系統(tǒng)的整體結構。這包括劃分系統(tǒng)的層次,規(guī)劃系統(tǒng)的模塊結構以及相關模塊的數(shù)據(jù)庫和知識庫,以及規(guī)范描述語言的設計。 規(guī)范描述語言是系統(tǒng)對自然語言故事分析求精后分別在定性層和定量層上的描述。他規(guī)定了系統(tǒng)內(nèi)部模塊的數(shù)據(jù)輸出格式以及模塊間進行通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉藴?。?guī)范描述語言是支撐系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的

3、脊梁,良好規(guī)范的描述語言設計是保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息結構清晰的關鍵所在,對系統(tǒng)流程的控制和內(nèi)容的擴展起著至關重要的作用。 本文在規(guī)范描述語言的設計中首先介紹了文件的載體XML和語言的格式規(guī)范XML Schema。然后分別從定性和定量兩方面對規(guī)范描述語言進行詳細的設計分析。最后介紹XML的映射思想以及如何使用JiBX實現(xiàn)對規(guī)范描述語言的文件操作。對于定性規(guī)范描述語言,原《天鵝》系統(tǒng)已有初步的實現(xiàn),設計了格式良好的語法規(guī)則。本文從原《天鵝

4、》系統(tǒng)的語言設計出發(fā),以其作為新系統(tǒng)定性規(guī)范語言的設計模板,著重分析其結構特點和語法規(guī)則。然后結合新系統(tǒng)的特性,模塊的結構和功能,及具體的實現(xiàn)技術確定出定性規(guī)范描述語言的設計思想。最后使用XML Schema對定性規(guī)范描述語言做出詳細的語法設計。定量規(guī)范描述語言的設計步驟與定性規(guī)范描述語言相似,包括對比原系統(tǒng)描述語言的設計,分析新系統(tǒng)語言設計的需求、結構和目標,以及對語言進行詳細的設計。由于定量規(guī)范描述語言還肩負著向動畫腳本語言轉換的任

5、務,故其語法設計更偏重于與動畫腳本語言的兼容性和轉換性。 集成環(huán)境構建是本文的另一個主要研究內(nèi)容。概括的說,集成環(huán)境是將動畫自動生成技術融入到軟件開發(fā)中得到的軟件成品,是全過程計算機輔助動畫自動生成系統(tǒng)演示與調(diào)試平臺。他為系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的交互界面,增強了系統(tǒng)流程的直觀性和可控性,并為系統(tǒng)集成測試提供保證。集成環(huán)境的構建將完全按照標準軟件工程的開發(fā)流程進行。本文首先對集成環(huán)境和系統(tǒng)內(nèi)部模塊功能進行需求分析。然后進行概要設計,規(guī)劃出