一種肢體元件模型、角色以及二維動(dòng)畫制作的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于二維動(dòng)畫制作技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種肢體元件模型、角色以及二維 動(dòng)畫制作的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 所謂動(dòng)畫，就是指將一系列擁有細(xì)微變化的、靜止的畫面以一定的速率連續(xù)播放， 因肉眼視覺殘留效果而產(chǎn)生的一種畫面動(dòng)態(tài)變化的錯(cuò)覺?，F(xiàn)有的動(dòng)畫制作的過程基本是計(jì) 算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)動(dòng)畫制作技術(shù)相結(jié)合，將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到動(dòng)畫的制作流程中，旨在借助 先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)把人從繁冗復(fù)雜的動(dòng)畫制作過程中解放出來，最大限度的減少人力物力 的投入，縮短動(dòng)畫制作時(shí)間以提高制作效率，從而達(dá)到降低制作成本的目的。
[0003] 現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫大致包括：三維動(dòng)畫、骨骼動(dòng)畫、上色動(dòng)畫、元件動(dòng)畫以及補(bǔ)間 動(dòng)畫。其中：
[0004] 三維動(dòng)畫以Maya軟件最為典型，其是在計(jì)算機(jī)中首先建立一個(gè)虛擬的世界，設(shè)計(jì) 師在這個(gè)虛擬的三維世界中按照要表現(xiàn)的對象的形狀尺寸建立模型以及場景，再根據(jù)要求 設(shè)定模型的運(yùn)動(dòng)軌跡、虛擬攝影機(jī)的運(yùn)動(dòng)和其它動(dòng)畫參數(shù)，最后按要求為模型賦上特定的 材質(zhì)，并打上燈光，當(dāng)這一切完成后渲染生成最后的畫面，由于其精確性、真實(shí)性和無限的 可操作性，三維動(dòng)畫制作得以較大范圍的應(yīng)用，但是這種動(dòng)畫制作方法首先對計(jì)算機(jī)的配 置要求極高，而且設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平也要達(dá)到很高的水準(zhǔn)，從而導(dǎo)致無法普及。
[0005] 骨骼動(dòng)畫以Spine軟件為代表，其是建立具有互相連接的"骨骼"組成的骨架結(jié) 構(gòu)，通過改變骨骼的朝向和位置來為模型生成動(dòng)畫，因此，骨骼動(dòng)畫為單形態(tài)結(jié)構(gòu)，沒有多 形態(tài)的中間過渡，且不能完成多角度的變化，很難給人以視覺上的沖擊。
[0006] 上色動(dòng)畫以Animo軟件為代表，其首先繪制動(dòng)畫角色的線條圖，然后對線條圖通 過高速掃描儀進(jìn)行掃描識別到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行色指定，最后再對掃描后的圖像上色，其過程 繁復(fù)，工作量極大。
[0007] 元件動(dòng)畫最典型當(dāng)屬flash動(dòng)畫制作軟件，其通過構(gòu)建元件的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫制作 過程，成本低，但是其元件內(nèi)部不能連續(xù)變化，只能通過精靈的選項(xiàng)變化畫面連續(xù)性較差， 影響視覺效果。
[0008] 補(bǔ)間動(dòng)畫以CACAni為代表，其通過設(shè)置關(guān)鍵幀生成矢量化的中間幀，從而形成動(dòng) 畫制作過程，其設(shè)計(jì)較為簡單，但是矢量化的中間幀在生成過程中，并非全都是有序化形 成，有些中間幀并不符合人眼的視覺習(xí)慣，影響視覺效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對以上不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種肢體元件模型，其通過設(shè)計(jì)較少 數(shù)量的內(nèi)部形態(tài)即可通過有序變化的方式生成肢體元件模型的變化形態(tài)，從而形成該肢體 元件模型的內(nèi)部形態(tài)集合，其設(shè)計(jì)簡單，工作量大大降低，對設(shè)計(jì)師以及計(jì)算機(jī)配置的要求 均不高，利于推廣。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0011] -種肢體元件模型，所述肢體元件模型以肢體元件的形式存在，肢體元件模型由 若干個(gè)內(nèi)部形態(tài)組成，任意兩個(gè)內(nèi)部形態(tài)之間通過有序變化相互轉(zhuǎn)換，其中二者在相互轉(zhuǎn) 換過程中形成的變化形態(tài)也構(gòu)成所述肢體元件模型的內(nèi)部形態(tài)。
[0012] 所述內(nèi)部形態(tài)為肢體元件在各時(shí)間點(diǎn)上的圖形，所述圖形由多層色塊和子元件疊 加而成，每層上有且只有一個(gè)色塊或子元件。
[0013] 任意兩個(gè)內(nèi)部形態(tài)之間相互轉(zhuǎn)換的有序變化滿足以下條件：
[0014] 該兩個(gè)內(nèi)部形態(tài)以及二者的變化形態(tài)之間相應(yīng)層均為色塊或子元件；
[0015] 如果所述相應(yīng)層為色塊，則相應(yīng)層中的色塊的節(jié)點(diǎn)總數(shù)均相同，且節(jié)點(diǎn)之間一一 對應(yīng)。
[0016] 所述肢體元件模型至少包括頭部模型、上肢模型、下肢模型和軀干模型；
[0017] 所述頭部模型的內(nèi)部形態(tài)還包括若干種表情單元，每個(gè)表情單元包括頭部的正面 形態(tài)和側(cè)面形態(tài)；頭部模型的圖形分為眼控部分和嘴控部分，頭部模型的圖形中各層的色 塊和子元件均要明確屬于眼控部分還是嘴控部分；
[0018] 所述上肢模型的內(nèi)部形態(tài)包括若干個(gè)由小臂圍繞肘部轉(zhuǎn)動(dòng)形成的圖形，小臂圍繞 肘部完成0-360°轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)成了該上肢模型完整的內(nèi)部形態(tài)；
[0019] 所述下肢模型的內(nèi)部形態(tài)包括若干個(gè)由小腿圍繞膝點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)形成的圖形，小腿圍繞 膝點(diǎn)完成0-360°轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)成了該下肢模型完整的內(nèi)部形態(tài)；
[0020] 所述軀干模型的內(nèi)部形態(tài)包括軀干縱向拉伸和壓縮形成的圖形，軀干從左向轉(zhuǎn)動(dòng) 到右向、軀干向左轉(zhuǎn)動(dòng)0-90°以及軀干向右轉(zhuǎn)動(dòng)0-90°構(gòu)成了該軀干模型完整的內(nèi)部形 ??τ〇
[0021] 以上肢模型為例，上肢模型的內(nèi)部形態(tài)包括若干個(gè)由小臂圍繞肘部轉(zhuǎn)動(dòng)形成的圖 形，這里的圖形是指事先設(shè)計(jì)的上肢模型的基本內(nèi)部形態(tài)，例如，上肢模型包括其小臂與肘 部之間形成的角度分別呈0°、45°、90°、135°、180°以及270°等基本內(nèi)部形態(tài)，這些 基本內(nèi)部形態(tài)任意兩個(gè)之間可以通過有序變化的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，任意二者之間有序變化形 成的變化形態(tài)與這些基本內(nèi)部形態(tài)一起實(shí)現(xiàn)小臂圍繞肘部完成部分角度內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，多個(gè)連 續(xù)的部分角度內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)的集合即構(gòu)成了該上肢模型完整的內(nèi)部形態(tài)（完整的內(nèi)部形態(tài)包 括基本內(nèi)部形態(tài)和變化形態(tài)）。例如，上肢模型0°和45°基本內(nèi)部形態(tài)通過有序變化即可 實(shí)現(xiàn)上肢模型0-45°的轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成該上肢模型0-45°范圍內(nèi)的內(nèi)部形態(tài)，其他角度間有序 變化與之類似，從而形成上肢模型小臂圍繞肘部0-360°的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0022] 本發(fā)明的又一目的在于提供一種角色，其姿態(tài)呈現(xiàn)通過多個(gè)肢體呈現(xiàn)構(gòu)成，通過 選擇不同的肢體呈現(xiàn)對應(yīng)的肢體元件模型的內(nèi)部形態(tài)即可完成角色的設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)簡單， 工作量大大降低，對設(shè)計(jì)師以及計(jì)算機(jī)配置的要求均不高，利于推廣。
[0023] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0024] -種角色，所述角色由若干個(gè)肢體元件構(gòu)成，一個(gè)角色在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的姿態(tài)呈現(xiàn) 由該若干個(gè)肢體元件的肢體呈現(xiàn)構(gòu)成，所述肢體呈現(xiàn)為各肢體元件在該時(shí)間點(diǎn)的外部軌跡 和內(nèi)部形態(tài)，所述肢體元件的外部軌跡為各肢體元件在該時(shí)間點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)、大小以及角 度，所述肢體元件各時(shí)間點(diǎn)的內(nèi)部形態(tài)之間通過有序變化相互轉(zhuǎn)換。
[0025] 所述各肢體元件的內(nèi)部形態(tài)從其對應(yīng)的肢體元件模型中的內(nèi)部形態(tài)（包括基本 內(nèi)部形態(tài)和變化形態(tài)）中選取，肢體元件模型中任意兩個(gè)內(nèi)部形態(tài)（為事先設(shè)計(jì)的肢體元 件模型的基本內(nèi)部形態(tài)）之間通過有序變化相互轉(zhuǎn)換，其中二者在相互轉(zhuǎn)換過程中形成的 變化形態(tài)也構(gòu)成所述肢體元件模型的內(nèi)部形態(tài)。
[0026] 從各肢體元件的內(nèi)部形態(tài)從其對應(yīng)的肢體元件模型中的內(nèi)部形態(tài)中選取的方法 是：如果要選取肢體元件的內(nèi)部形態(tài)為肢體元件模型的基本內(nèi)部形態(tài)，則直接選取該基本 內(nèi)部形態(tài)，反之，要選取肢體元件的內(nèi)部形態(tài)不屬于基本內(nèi)部形態(tài)中的一種時(shí)，則通過兩個(gè) 基本內(nèi)部形態(tài)的有序變化方式生成的多個(gè)變化形態(tài)中選取。
[0027] 例如要對上肢元件的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行選取，則先找出與該上肢元件對應(yīng)的上肢模 型，假設(shè)該上肢模型包括其小臂與肘部之間形成的角度分別呈〇°、45°、90°、135°、 180°以及270°等基本內(nèi)部形態(tài)，而如果要選取上肢元件的內(nèi)部形態(tài)為小臂與手部呈 45°的內(nèi)部形態(tài)時(shí)，則直接從上肢模型的基本內(nèi)部形態(tài)中選取，如果要選取上肢元件的內(nèi) 部形態(tài)為小臂與手部為70°的內(nèi)部形態(tài)時(shí)，那么就需要先選取上肢模型45°和90°的基 本內(nèi)部形態(tài)，再將該45°和90°的基本內(nèi)部形態(tài)進(jìn)行有序變化形成二者之間的變化形態(tài)， 最后在這些變化形態(tài)中找到小臂與手部呈70° (或者接近70° )的變化形態(tài)作為要選取 的上肢元件的內(nèi)部狀態(tài)。
[0028] 各肢體元件在任意兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的肢體呈現(xiàn)通過有序變化相互轉(zhuǎn)換，二者中間變 化肢體呈現(xiàn)由各肢體元件的軌跡線性變化和內(nèi)部形態(tài)變化構(gòu)成。
[0029] 該兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)上對應(yīng)的肢體元件內(nèi)部形態(tài)以及內(nèi)部形態(tài)變化均有多層色塊和子 元件疊加形成，每層上有且只有一個(gè)色塊或子元件，所述各肢體元件在任意兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)上 的肢體呈現(xiàn)通過有序變化相互轉(zhuǎn)換滿足：
[0030] 該兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)上對應(yīng)的肢體元件內(nèi)部形態(tài)以及二者的內(nèi)部形態(tài)變化之間相應(yīng)層 均為色塊或子元件；
[0031] 如果所述相應(yīng)層為色塊，則相應(yīng)層中的色塊的節(jié)點(diǎn)總數(shù)均相同，且節(jié)點(diǎn)之間一一 對應(yīng)。
[0032] 本發(fā)明還提供一種二維動(dòng)畫制作方法，其通過設(shè)計(jì)較少數(shù)量的肢體元件模型以及 各肢體元件模型的（基本）內(nèi)部狀態(tài)，而選取肢體元件模型和肢體元件模型的內(nèi)部狀態(tài)組 成各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的角色姿勢，再對這些角色姿勢進(jìn)行連續(xù)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫的制作，其設(shè)計(jì)簡 單，工作量大大降低，對設(shè)計(jì)師以及計(jì)算機(jī)配置的要求均不高，利于推廣。
[0033] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0034] -種二維動(dòng)畫制作方法，其包括以下步驟：