動(dòng)畫自動(dòng)生成系統(tǒng)中規(guī)范描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)與集成環(huán)境構(gòu)建.pdf

1、全過(guò)程計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫自動(dòng)生成是一個(gè)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(guó)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(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等學(xué)科的前沿技術(shù)綜合運(yùn)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(yǔ)言故事逐步轉(zhuǎn)化為可以被動(dòng)畫軟件所識(shí)別的動(dòng)畫腳本語(yǔ)言,最終生成動(dòng)畫。 全過(guò)程計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫自動(dòng)生成系統(tǒng)分為故事分析、動(dòng)畫規(guī)劃和動(dòng)畫生成三大子系統(tǒng)。除動(dòng)畫生成子系統(tǒng)外,故

2、事分析與動(dòng)畫規(guī)劃是系統(tǒng)的核心部分,主要完成從自然語(yǔ)言故事輸入到動(dòng)畫腳本制作的過(guò)程。本文從系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想出發(fā),對(duì)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(kù)和知識(shí)庫(kù),以及規(guī)范描述語(yǔ)言的設(shè)計(jì)。 規(guī)范描述語(yǔ)言是系統(tǒng)對(duì)自然語(yǔ)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(jìn)行通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。規(guī)范描述語(yǔ)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(yǔ)言設(shè)計(jì)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(duì)系統(tǒng)流程的控制和內(nèi)容的擴(kuò)展起著至關(guān)重要的作用。 本文在規(guī)范描述語(yǔ)言的設(shè)計(jì)中首先介紹了文件的載體XML和語(yǔ)言的格式規(guī)范XML Schema。然后分別從定性和定量?jī)煞矫鎸?duì)規(guī)范描述語(yǔ)言進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)分析。最后介紹XML的映射思想以及如何使用JiBX實(shí)現(xiàn)對(duì)規(guī)范描述語(yǔ)言的文件操作。對(duì)于定性規(guī)范描述語(yǔ)言,原《天鵝》系統(tǒng)已有初步的實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)了格式良好的語(yǔ)法規(guī)則。本文從原《天鵝

4、》系統(tǒng)的語(yǔ)言設(shè)計(jì)出發(fā),以其作為新系統(tǒng)定性規(guī)范語(yǔ)言的設(shè)計(jì)模板,著重分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和語(yǔ)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(shí)現(xiàn)技術(shù)確定出定性規(guī)范描述語(yǔ)言的設(shè)計(jì)思想。最后使用XML Schema對(duì)定性規(guī)范描述語(yǔ)言做出詳細(xì)的語(yǔ)法設(shè)計(jì)。定量規(guī)范描述語(yǔ)言的設(shè)計(jì)步驟與定性規(guī)范描述語(yǔ)言相似,包括對(duì)比原系統(tǒng)描述語(yǔ)言的設(shè)計(jì),分析新系統(tǒng)語(yǔ)言設(shè)計(jì)的需求、結(jié)構(gòu)和目標(biāo),以及對(duì)語(yǔ)言進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。由于定量規(guī)范描述語(yǔ)言還肩負(fù)著向動(dòng)畫腳本語(yǔ)言轉(zhuǎn)換的任

5、務(wù),故其語(yǔ)法設(shè)計(jì)更偏重于與動(dòng)畫腳本語(yǔ)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(gè)主要研究?jī)?nèi)容。概括的說(shuō),集成環(huán)境是將動(dòng)畫自動(dòng)生成技術(shù)融入到軟件開發(fā)中得到的軟件成品,是全過(guò)程計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫自動(dòng)生成系統(tǒng)演示與調(diào)試平臺(tái)。他為系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的交互界面,增強(qiáng)了系統(tǒng)流程的直觀性和可控性,并為系統(tǒng)集成測(cè)試提供保證。集成環(huán)境的構(gòu)建將完全按照標(biāo)準(zhǔn)軟件工程的開發(fā)流程進(jìn)行。本文首先對(duì)集成環(huán)境和系統(tǒng)內(nèi)部模塊功能進(jìn)行需求分析。然后進(jìn)行概要設(shè)計(jì),規(guī)劃出