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

1、全過程計算機輔助動畫自動生成是一個結(jié)合人工智能與現(xiàn)代多媒體技術(shù)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(shù)、計算機圖形學(xué)、計算機網(wǎng)絡(luò)等學(xué)科的前沿技術(shù)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(zhuǎn)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(shè)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(jié)構(gòu)。這包括劃分系統(tǒng)的層次,規(guī)劃系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)以及相關(guān)模塊的數(shù)據(jù)庫和知識庫,以及規(guī)范描述語言的設(shè)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(shè)計是保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息結(jié)構(gòu)清晰的關(guān)鍵所在,對系統(tǒng)流程的控制和內(nèi)容的擴展起著至關(guān)重要的作用。 本文在規(guī)范描述語言的設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計出發(fā),以其作為新系統(tǒng)定性規(guī)范語言的設(shè)計模板,著重分析其結(jié)構(gòu)特點和語法規(guī)則。然后結(jié)合新系統(tǒng)的特性,模塊的結(jié)構(gòu)和功能,及具體的實現(xiàn)技術(shù)確定出定性規(guī)范描述語言的設(shè)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(shè)計。定量規(guī)范描述語言的設(shè)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(shè)計,分析新系統(tǒng)語言設(shè)計的需求、結(jié)構(gòu)和目標,以及對語言進行詳細的設(shè)計。由于定量規(guī)范描述語言還肩負著向動畫腳本語言轉(zhuǎn)換的任

5、務(wù),故其語法設(shè)計更偏重于與動畫腳本語言的兼容性和轉(zhuǎn)換性。 集成環(huán)境構(gòu)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(shù)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(gòu)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(shè)計,規(guī)劃出