CN102123152A - 一种基于网络的交互式虚拟戏剧平台的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于网络的交互式虚拟戏剧平台的设计方法,主要是由分布在网络中的若干台电脑主机和一台中心控制器构成,每个参与人通过操纵一台电脑主机构造自己的虚拟戏剧情节;每个参与人拥有一个代理软件Agent,该Agent是经过处理能够实现以下功能的特殊的计算机软件:用于接收参与人所输入的虚拟戏剧情节,并对其处理后发送到控制中心与其他参与人的Agent所发送过来的戏剧情节进行协调;由于Agent之间的交互结构关系,每个Agent可能会有依赖子结构和支配子结构,控制中心根据Agent之间的剧情依赖与支配结构关系进行剧情的协同与提取,最终构造出一幅合理的戏剧情节。
Description
技术领域
本发明涉及基于网络交互来构造虚拟的戏剧情节,建立一种开放式的虚拟戏剧平台,具体来说,涉及一种用代理Agent模型来代理和组织虚拟戏剧,通过网络通信和传输,中心控制器根据Agent之间的约束关系和交互协同结果,构造出一幅合理的整体戏剧情节的方法。
背景技术
计算机虚拟现实技术的发展,给戏剧戏曲学带来了新的机遇和挑战,传统的演剧艺术形式和内容都受到了计算机制造的虚拟空间和虚拟现实的冲击,正因如此,基于多媒体与电脑仿真技术的虚拟戏剧技术及应用正在成为当今世界戏剧舞台艺术的研究热点。
虚拟戏剧在国内外正受到极大的重视,并得到了蓬勃的发展。早在1990年,康乃尔大学信息科学系的唐纳德格林博格博士(Dr. Donald Greenberg)就开始运用计算机绘图,研究剧场里灯光照射舞者所产生的效果。1991年,宾夕法尼亚大学信息科学系计算机绘图实验室的Dr. Norman Badler模拟虚拟演員在米兰·昆德拉(Milan Kundera)的戏剧作品《雅克和他的主人》(Jacques and His Master)舞台上的灯光设计,并模拟虚拟演员在虚拟舞台布景中的走动。自1998年6月起,由台湾大学戏剧研究所李贤辉副教授领导的新媒体科技团队,运用电脑绘图、虚拟实境、数位影音等多媒体科技设计舞台布景和舞台灯光,在台湾大学视听小剧场演出了1997年诺贝尔文学奖得主意大利剧作家达里欧·丹福的作品《一个无政府主义者的意外死亡》。台湾高雄大学苏丰文教授利用多Agent系统的方式,通过Agent仿真模型的社会互动和自动故事规划的技术,建构出能浮现剧情的互动式虚拟戏剧系统。
另外,在中国大陆,最早开始把计算机虚拟实境技术运用于剧场整体视觉表现法(Scenography)的是上海戏剧学院。2004年12月,经上海市科委批准上海戏剧学院承担建设“上海市多媒体演艺虚拟合成重点实验室”。这个实验室主要致力于建设一个全新的互动式数字化虚拟演艺创作平台,改变传统演出艺术创作的操作模式,将演出艺术活动中出现的各个要素,包括场景、人物、灯光、道具、服装、特技等,用计算机技术进行建模,并将它们存储在相应的数据库中,创作人员可以根据需要随时方便地调用这些元素,构建舞台场景,该项目建设填补了国内在该研究应用领域的空白。
通过对相关研究工作的总结分析,我们可以发现:这些相关工作主要是采用虚拟现实、多媒体技术、计算机图形学等方法,在一个独立封闭环境下对戏剧进行模拟,并且人与戏剧场景的交互是直接的。也就是说已有的虚拟戏剧工作主要还是模仿传统的戏剧舞台形式和演剧形式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种面向网络环境的具有开放性和交互性的虚拟戏剧平台的设计方法。
为解决上述技术问题,本发明提出了一种基于网络的交互式虚拟戏剧平台的设计方法,包括如下几个步骤:
步骤一:将分布在网络中的若干个电脑主机相连,同时将这些电脑主机与一台中心控制器连接,使其构成一个中心控制式的网络群集系统;
步骤二:为步骤一中的电脑主机设置代理软件Agent,每个参与人通过代理软件与网络群集系统进行交互;
步骤三:在每台电脑主机的代理软件内输入戏剧情节,在中心控制器内输入整个网络群集系统中的所有电脑主机的代理软件Agent中剧情之间的约束关系;代理软件Agent中剧情之间的约束关系分为剧情依赖子结构和剧情支配子结构两种:(1)剧情依赖子结构指那些对其剧情产生直接影响的Agent的集合;
其中、表示约束关系中的剧情元素,表示Agent 的剧情依赖子结构中的直接依赖交互关系,而表示Agent 的剧情依赖子结构中对其剧情产生直接影响的Agent的集合;(2)剧情支配子结构指那些剧情直接受到影响的Agent的集合。设Agent的约束关系结构为N=<A,R>,其中A代表Agent的集合,R表示Agent之间剧情结构约束关系的集合,对于A中的任意Agent, 其剧情支配子结构可以用公式表示为:
步骤四:将上述步骤三中电脑主机的代理软件Agent所设置的戏剧情节信息发送到控制中心,控制中心根据代理软件Agent中剧情之间的约束关系调整剧情,判断其是否满足代理软件Agent中剧情之间的约束关系,若满足则执行步骤五,否则执行步骤六;
步骤五、将这些不同代理软件Agent的剧情直接进行整合形成一个整体性的剧情并演示;
步骤六、根据约束结构调整这些代理软件Agent的戏剧情节:首先对于没有剧情依赖子结构的Agent的剧情结构进行调整,再对那些依赖子结构的Agent的剧情结构已经确定了的Agent进行剧情结构调整;之后中心控制器不断重复此项工作,直到所有Agent的剧情结构都被协同调整,最终所得到的Agent的剧情结构的集合就是所需要的最终的整体剧情。
本发明的有益效果:
(1)开放性 基于网络的交互式虚拟戏剧平台模型是建立在开放交互的网络基础上;只要确定戏剧的主题,任意的参与人都可以通过网络参与戏剧的设计,通过Agent之间的协商,结果反馈到中心控制器,最终完成戏剧的设计,这样使得对虚拟戏剧的模拟不再局限于独立封闭的空间环境中;
(2)交互性基于网络的交互式虚拟戏剧平台模型是通过模拟戏剧的Agent、个体人和计算机不断与其他的代理Agent及个体交互产生的,这使得虚拟戏剧的交互性更强,更能够满足人们的最终的要求;
(3)智能化基于网络的交互式虚拟戏剧平台模型通过代理Agent不断与其他的Agent交互来决定戏剧的。由于Agent具有属于其自身的资源和局部于自身的行为控制机制,能够根据其内部状态和感知到的环境信息,决定和控制自身的行为,所以用Agent模型来模拟戏剧中的人物个体,用经过精心设计的复杂系统来对戏剧情节和场景进行建模仿真,戏剧的演剧模式将可以发生即时的改变,即可以由观看戏剧的观众通过控制器来决定戏剧发展的过程和结局;
(4)相关性和约束性基于网络的交互式虚拟戏剧平台模型通过Agent之间的交互来完成,每个Agent的戏剧受到与之交互的其他Agent的影响;一个戏剧的调整必须等待所有的依赖子结构Agent的戏剧调整完毕后才能进行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
图1. 本发明基于网络的交互式虚拟戏剧平台模型图。
图2. 为一个包含5个用户代理Agent之间的剧情结构约束关系实例图,其中字母、b、c、d和e分别表示能够代理和管理不同人提出的戏剧情节的代理软件Agent;用户之间约束关系分别为:→b:b的剧情必须在完成以后进行;e→c:c的剧情必须在e完成以后进行;b→e: e与b的发生场地需要相同;a→d: d的剧情必须在完成以后进行;d→e: e的剧情需要在d完成以后进行;b→c:c的剧情的主角需要与b一样;d→b:b的剧情必须发生在d之后。
图3. 基于网络的交互式虚拟戏剧平台模型的整体戏剧构造流程图。
具体实施方式:
一个基于网络的交互式虚拟戏剧平台包括五部分,可以用一个五元组表示:G=<C, P, H, A, N>,其中各个符号的意义如下:
1). C表示该虚拟戏剧系统中的中心控制器,它能对网络中的所有电脑主机和Agent进行控制,并对整个网络中的戏剧情节进行调整和整合。
2). P={p1, p2,…, pn}表示参与该网络交互虚拟戏剧中的人,每个人控制一台电脑主机,并通过代理软件输入自己提出的戏剧情节。
3). H={h1, h2,…, hn}表示该网络交互虚拟戏剧平台中的电脑主机,每个电脑主机由一个人控制,并且电脑主机之间通过网络互联在一起。
4). A={a1, a2,…, an}表示网络中代理软件Agent的集合,Agent主要是代理人提出并处理戏剧情节。
5). N表示交互式虚拟戏剧平台中的互联网络。
本发明一种基于网络的交互式虚拟戏剧平台的设计方法,包括以下几个步骤:
步骤一:将分布在网络中的若干个电脑主机H相连,同时将这些电脑主机H与一台中心控制器C连接,使其构成一个中心控制式的网络群集系统N;
步骤二:为步骤一中的电脑主机H设置代理软件A,每个参与人通过代理软件A与网络群集系统进行交互;
步骤三:在每台电脑主机H的代理软件A内输入戏剧情节,在中心控制器内输入整个网络群集系统N中的所有电脑主机H的代理软件A中剧情之间的约束关系;代理软件Agent中剧情之间的约束关系分为剧情依赖子结构和剧情支配子结构两种:(1)剧情依赖子结构指那些对其剧情产生直接影响的Agent的集合;
设Agent的约束关系结构为N=<A,R>,其中A代表Agent的集合,R表示Agent之间剧情结构约束关系的集合,对于A中的任意Agent 其剧情依赖子结构可以用公式表示为:
(2)剧情支配子结构指那些剧情直接受到影响的Agent的集合。
步骤四:将上述步骤三中电脑主机H的代理软件A所设置的戏剧情节信息发送到控制中心C,控制中心C根据代理软件A中剧情之间的约束关系调整剧情,判断其是否满足代理软件A之间的约束关系,若满足则执行步骤五,否则执行步骤六;
步骤五、将这些不同代理软件A的剧情直接进行整合形成一个整体性的剧情并演示;
步骤六、根据约束结构调整这些代理软件A的戏剧情节:首先对于没有剧情依赖子结构的A的剧情结构进行调整,再对那些依赖子结构的A的剧情结构已经确定了的A进行剧情结构调整;之后中心控制器C不断重复此项工作,直到所有A的剧情结构都被协同调整,最终所得到的A的剧情结构的集合就是所需要的最终的整体剧情。
在虚拟戏剧平台中,每个人P都可以在网络上通过代理软件A在电脑主机H上构造自己的戏剧情节,最终,控制中心C根据代理软件A之间的约束关系,基于所有代理软件A提出的戏剧情节进行协调整合,构造出一幅合理的整体戏剧情节。
中心控制器对网络系统的戏剧情节的调整算法,具体如下:
现以图2中的约束关系结构为例来阐述本发明的实施过程。
假设五个用户各自提出的剧情分别为:场景: 张三正在办公室打印资料;场景b:张三在董事会上做报告;场景c: 张三与秘书在谈关于制定公司新发展规划的事情;场景d:李小姐与胡小姐对资料进行整理;场景e:公司董事会对公司发展提出意见。
此时控制中心根据图2中的约束关系,逐步对每个Agent的剧情结构进行自适应调整。
首先,控制中心将调整没有约束关系的Agent,由于a的剧情不受任何约束,因此的剧情保持原样。
e的依赖子结构为b和d,所以此时e的剧情调整为“公司董事会在张三做报告的地方,并且是在李小姐和胡小姐整理资料结束以后,对公司发展提出意见”。
c的依赖子结构为e和b,所以c的剧情调整为:“公司董事会对公司发展提出意见以后,张三与秘书在谈关于制定公司新发展规划的事情”。
所以,最终的剧情为“张三在办公室打印资料,李小姐与胡小姐对打印出来的资料进行整理,然后张三到董事会上做报告;董事会当场对公司发展提出意见;最后张三再跟秘书谈关于制定公司新发展规划的事情”。
本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于上述的实施例。
Claims (1)
1.一种基于网络的交互式虚拟戏剧平台的设计方法,其特征在于:包括以下几个步骤:
步骤一:将分布在网络中的若干个电脑主机相连,同时将这些电脑主机与一台中心控制器连接,使其构成一个中心控制式的网络群集系统;
步骤二:为步骤一中的电脑主机设置代理软件Agent,每个参与人通过代理软件与网络群集系统进行交互;
步骤三:在每台电脑主机的代理软件内输入戏剧情节,在中心控制器内输入整个网络群集系统中的所有电脑主机的代理软件Agent中剧情之间的约束关系;所述代理软件Agent中剧情之间的约束关系分为剧情依赖子结构和剧情支配子结构两种:
(1)剧情依赖子结构指那些对其剧情产生直接影响的Agent的集合;
步骤四:将上述步骤三中电脑主机的代理软件Agent所设置的戏剧情节信息发送到控制中心,控制中心根据代理软件Agent之间的约束关系调整剧情,判断其是否满足代理软件Agent之间的约束关系,若满足则执行步骤五,否则执行步骤六;
步骤五、将这些不同代理软件Agent的剧情直接进行整合形成一个整体性的剧情并演示;
步骤六、根据约束结构调整这些代理软件Agent的戏剧情节:首先对于没有剧情依赖子结构的Agent的剧情结构进行调整,再对那些依赖子结构的Agent的剧情结构已经确定了的Agent进行剧情结构调整;之后中心控制器不断重复此项工作,直到所有Agent的剧情结构都被协同调整,最终所得到的Agent的剧情结构的集合就是所需要的最终的整体剧情。
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CN107067866A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-08-18 | 大连海事大学 | 一种虚拟船舶救生协同训练系统及其工作方法 |
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CN1716891A (zh) * | 2005-07-07 | 2006-01-04 | 浙江大学 | 分布式图案协同设计中的动态多光标感知方法 |
CN101082901A (zh) * | 2006-06-01 | 2007-12-05 | 上海戏剧学院 | 一种虚拟排演系统 |
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