CN103593863A - 一种三维动画制作系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三维动画制作系统，其包括：实体模型，所述实体模型具有多个关节点；虚拟模型，所述虚拟模型建立在计算机三维软件中，具关节点有与所述实体模型关节关联；角度传感器，连接在所述实体模型的关节点上，用于采集所述实体模型关节点旋转的角度信息；微控制单元，链接所述角度传感器和计算机，用于将所述角度传感器采集的角度信息发送给计算机，并根据角度信息控制计算机中的虚拟模型。

Description

一种三维动画制作系统

技术领域

本发明涉及计算机图形学领域，特别是一种三维动画制作的系统。

背景技术

三维动画又称3D动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。

三维动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。由于其精确性、真实性和无限的可操作性，目前被广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等诸多领域。在影视广告制作方面，这项新技术能够给人耳目一新的感觉，因此受到了众多客户的欢迎。三维动画可以用于广告和电影电视剧的特效制作（如爆炸、烟雾、下雨、光效等）、特技（撞车、变形、虚幻场景或角色等）、广告产品展示、片头飞字等等。

三维动画涉及影视特效创意、前期拍摄、影视3D动画、特效后期合成、影视剧特效动画等。

随着计算机在影视领域的延伸和制作软件的增加，三维数字影像技术扩展了影视拍摄的局限性，在视觉效果上弥补了拍摄的不足，在一定程度上电脑制作的费用远比实拍所产生的费用要低的多，同时为剧组因预算费用、外景地天气、季节变化而节省时间。制作影视特效动画的计算机设备硬件均为3D数字工作站。

在传统动画制作中，动画师通过鼠标和键盘与三维动画软件交互，方式单一而枯燥。往往单纯使用鼠标和键盘要实现一个动作到另一个动作的转变需要做很多步的操作，非常麻烦，并且也很不直观。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三维动画制作系统，用于解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种三维动画制作系统，其包括：实体模型，所述实体模型具有多个关节点；虚拟模型，所述虚拟模型建立在计算机三维软件中，具关节点有与所述实体模型关节关联；角度传感器，连接在所述实体模型的关节点上，用于采集所述实体模型关节点旋转的角度信息；微控制单元，链接所述角度传感器和计算机，用于将所述角度传感器采集的角度信息发送给计算机，并根据角度信息控制计算机中的虚拟模型。

优选地，所述实体模型与虚拟模型外形不同结构相似。

优选地，所述微控制单元通过互联网与所述计算相连，微控制单元将获得的角度信息编码，通过soket通信将角度编码信息发送给远端的计算机。

本发明提供的一种三维动画制作系统通过在每个关节安装传感器，动画制作人员不再需要鼠标键盘，可以直接旋转真实模型的肢体制作动画，因此可以将动画师从鼠标键盘中解放出来，通过旋转真实的角色关节制作动画。

附图说明

图1是本发明一种三维动画制作系统一个具体实施例的系统框图。

具体实施方式

请参考图1所示，本发明一种三维动画制作系统包括以下部分。

实体模型，所述实体模型具有多个关节点。

虚拟模型，所述虚拟模型建立在计算机三维软件中，具关节点有与所述实体模型关节关联。

角度传感器，连接在所述实体模型的关节点上，用于采集所述实体模型关节点旋转的角度信息。

微控制单元，链接所述角度传感器和计算机，用于将所述角度传感器采集的角度信息发送给计算机，并根据角度信息控制计算机中的虚拟模型。

多数的动作都是模仿人的行为，因此就算是一个橘子，很多情况下都是在橘子上按上腿和胳膊。因此用一个多关节的假人实体模型可以做出所有可能的动作。对于其他行为模式的动画，也可以用其他的实体模型表示。

每一个动画角色都是动的，因此在实体模型的关节点上绑定角度传感器，就可以获得每一个关节的动作角度。

在一个具体的实施例中，动画角色是一个熊猫，而实体模型是一个假人。由于很多时候动画只是在模拟人或者动物的动作或者行为，因此只需要将虚拟的熊猫的各个肢体上的关节点与人的关节点——对应，就可以在假人做动作的时候动画也跟着做动作，并且不失真实性。

微控制单元（MCU,MicroControllerUnit)可以将采集到的角度传感器中的内容发送给计算机。这样，就建立了计算机中三维软件里的虚拟动画角色与实体模型的对应。

在一个具体的实施例中，所述微控制单元将获得的角度信息编码，通过soket通信将角度编码信息发送给远端计算机中的三维软件。

在一个具体的实施例中，以Maya为例，首先通过函数CapTcpOpen(server_name)打开通讯端口，与maya建立通讯。然后通过此端口以一定时间间隔向maya发送mel命令(20ms)“getAttrobjName.rx”，maya收到此命令后，随即执行此命令，并通过端口以字符串的形式返回结果至通讯程序，通讯程序记录此结果，并对其进行相应的数据转换与处理，得到虚拟的关节角度值。最后，通讯程序通过com端口将数据传送至执行装置。其格式为#00AXXX!#01AXXX!     

其中#为起始标记，00A为通道数，XXX代表关节角度制，！为结束符。

采用这样系统制作动画，动画师所要做的工作少了很多。利用虚拟模型的关节点运动角度和关节点之间的固定距离，可以唯一地获得虚拟模型最终的动作。这样在制作诸如走路、跑步、打斗等场景的动画时就使制作工作变得非常简单。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种三维动画制作系统,其包括：

实体模型，所述实体模型具有多个关节点；

虚拟模型，所述虚拟模型建立在计算机三维软件中，具关节点有与所述实体模型关节关联;

角度传感器，连接在所述实体模型的关节点上，用于采集所述实体模型关节点旋转的角度信息；

微控制单元，链接所述角度传感器和计算机，用于将所述角度传感器采集的角度信息发送给计算机，并根据角度信息控制计算机中的虚拟模型。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实体模型与虚拟模型外形不同结构相似。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微控制单元通过互联网与所述计算相连，微控制单元将获得的角度信息编码，通过soket通信将角度编码信息发送给远端的计算机。

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