CN111145316A - 教学动画制作系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种教学动画制作系统，该教学动画制作系统通过设置动画素材库构建模块、教学内容解析模块、动画制作模式确定模块和动画制作执行模块，来构建具有不同教学内容动画源素材的动画素材库，同时还能根据不同课程教学内容适应性地确定相应的动画制作模式，再根据确定的动画制作模式自动从该动画素材库中摘选合适的动画源素材，并进行相应的动作制作操作而生成目标教学动画，可见，该教学动画制作系统能够有效地降低教学动画的制作成本和工作量，并能够根据不同教学需求自动地生成合适的教学动画，这有助于提高课程教学的自动化程度和互动性。

Description

教学动画制作系统
技术领域
本发明涉及智能教学的技术领域，特别涉及一种教学动画制作系统。
背景技术
传统的教学模式都只是局限于在课堂上进行面对面的授课，其授课工具主要是借助黑板和粉笔来进行相应的课堂知识讲解，上述的授课模式只是通过直接讲解的形式来完成相应的教学过程，这种授课模式不仅造成课堂授课气氛沉闷，也不利于学生熟练地掌握知识。为了提高课堂的学习气氛，在教学过程中了借助多媒体技术并结合相应的教学动画来使教学过程变得更加生动，但是由于不同课堂教学的知识内容并不相同，为了适应不同课堂教学的需求，需要制作不同内容的教学动画，而教学动画是一个繁复专业的工作，若针对不同课堂教学都制作教学动画，这会大大地增加教师的工作量。可见，现有技术的教学动画制作系统并不能地根据不同教学内容适应性地进行教学动画的自动制作。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种教学动画制作系统，该教学动画制作系统通过设置动画素材库构建模块、教学内容解析模块、动画制作模式确定模块和动画制作执行模块，来构建具有不同教学内容动画源素材的动画素材库，同时还能根据不同课程教学内容适应性地确定相应的动画制作模式，再根据确定的动画制作模式自动从该动画素材库中摘选合适的动画源素材，并进行相应的动作制作操作而生成目标教学动画，可见，该教学动画制作系统能够有效地降低教学动画的制作成本和工作量，并能够根据不同教学需求自动地生成合适的教学动画，这有助于提高课程教学的自动化程度和互动性。
本发明提供一种教学动画制作系统，其特征在于：
所述教学动画制作系统包括动画素材库构建模块、教学内容解析模块、动画制作模式确定模块和动画制作执行模块；其中，
所述动画素材构建模块用于根据预设数据结构模式，构建关于不同教学内容动画源素材的动画素材库；
所述教学内容解析模块用于对目标教学内容进行学习分析处理，以获取关于所述目标教学内容的内容解析信息；
所述动画制作模式确定模块用于根据所述内容解析信息，确定匹配于所述目标教学内容的动画制作模式；
所述动画制作执行模块用于根据所述确定的动画制作模式和从所述动画素材库构建模块摘选的动画源素材，制作生成目标教学动画；
进一步，所述动画素材库构建模块包括动画素材信息获取子模块、动画素材质量判断子模块、动画素材筛选子模块和动画素材存储子模块；其中，
所述动画素材信息获取子模块用于获取待甄别动画素材各自的图像质量信息和/或声音质量信息；
所述动画素材质量判断子模块用于根据所述图像质量信息和/或所述声音质量信息，对所述待甄别动画素材进行质量判断与标记处理；
所述动画素材筛选子模块用于根据所述质量判断与标记处理的结果，对所述待甄别动画素材进行筛选处理；
所述动画素材存储子模块用于根据所述筛选处理的结果和所述预设数据结构模式，将筛选得到的已甄别动画素材进行存储以得到所述动画素材库；
进一步，所述动画素材信息获取子模块包括动画素材匹配单元、图像质量信息获取单元和声音质量信息单元；其中，
所述动画素材匹配单元用于对原始动画素材集合中的原始动画素材进行关于不同教学内容的匹配处理，以确定对应的所述待甄别动画素材；
所述图像质量信息获取单元用于对所述待甄别动画素材进行关于图像分辨率、色彩、纹理和轮廓中至少一者的所述图像质量信息；
所述声音质量信息获取单元用于对所述待甄别动画素材进行关于声音分辨率、声音声纹和声音强度中至少一者的所述声音质量信息；
或者，
所述动画素材质量判断子模块包括质量信息转换单元、质量判断单元和质量标记单元；其中，
所述质量信息转换单元用于将所述图像质量信息和/或所述声音质量信息进行数值化转换处理，以得到图像质量数值信息和/或声音质量数值信息；
所述质量判断单元用于对所述图像质量数值信息和/或所述声音质量数值信息进行阈值判断处理，以得到对应的质量判断结果；
所述质量标记单元用于根据所述质量判断结果，对所述图像质量信息和/或所述声音质量信息进行关于质量合格与否的标记处理；
或者，
所述动画素材存储子模块包括素材分类单元、素材存储空间构建单元和素材存储操作单元；其中，
所述素材分类单元用于对所述筛选处理得到的动画素材结果进行预定模式的分类处理；
所述素材存储空间构建单元用于根据所述预设数据结构模式，构建相应的素材存储空间；
所述素材存储操作单元用于将所述分类处理得到的动画素材分类结果存储到所述素材存储空间中；
进一步，所述教学内容解析模块包括教学内容特征提取子模块、特征学习分析子模块和内容解析信息生成子模块；其中，
所述教学内容特征提取子模块用于对所述目标教学内容进行特征信息处理，以获得对应的数值化特征信息；
所述特征学习分析子模块用于通过预设神经网络模型对所述数值化特征信息进行学习分析处理，以获得对应的学习分析结果；
所述内容解析信息生成子模块用于对所述学习分析结果进行机器可读性转换处理，以获得所述内容解析信息；
进一步，所述动画制作模式确定模块包括动画制作模式存储子模块、动画制作模式更新子模块和目标动画制作模式抓取子模块；其中，
所述动画制作模式存储子模块用于存储若干关于不同配色、风格、图像-声音组合的动画制作模式；
所述动画制作模式更新子模块用于对所述若干动画制作模式进行于不同配色、风格、图像-声音组合的调整更新处理；
所述目标动画制作模式抓取子模块用于根据所述内容解析信息，从所述若干动画制作模式中抓取匹配于所述目标教学内容的动画制作模式；
进一步，所述动画制作执行模块包括动画源素材摘选子模块、动画素材图像-声音组合子模块和教学动画润色子模块；其中，
所述动画源素材摘选子模块用于根据所述确定的动画制作模式，从所述动画素材库构建模块中摘选对应的动画源素材；
所述动画素材图像-声音组合子模块用于对摘选得到的所述动画源素材进行关于图像-声音的连贯性组合处理，以获得对应的教学动画；
所述教学动画润色子模块用于对所述教学动画进行润色处理，以获得所述目标教学动画。
进一步，所述所述动画制作执行模块用于根据所述确定的动画制作模式和从所述动画素材库构建模块摘选的动画源素材，制作生成目标教学动画的具体步骤包括：
步骤A1、根据公式(1)得到内容解析信息中子模块信息的程度值Sk：
Figure BDA0002338308050000041
其中，Sk表示内容解析信息中第k个子模块信息值的重要程度，βk表示内容解析信息中第k个子模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重，βj表示内容解析信息中与第k个子模块相邻的子模块,即第j个字模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重，n表示内容解析信息中子模块信息的总个数；
步骤A2、根据公式(2)得到内容解析信息中子模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重βk
Figure BDA0002338308050000051
其中,βk表示内容解析信息中第k个子模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重，T表示整体内容解析信息中子模块信息值的总和，Tk表示第k个子模块相邻的子模块信息值，同时利用公式(2)计算βj；
步骤A3、根据公式(1)得到内容解析信息中子模块信息的程度值利用公式(3)对所述目标教学动画中的子模块信息值进行修正，得到目标教学动画中新的子模块信息值Lk；
Figure BDA0002338308050000052
其中Lk表示目标教学动画中第k个子模块的新的信息值，L表示进行修正前所述目标教学动画中的子模块信息值；
利用求得的目标教学动画中新的子模块信息值Lk对应教学动画中的三原色值对所述教学动画润色子模块用于对所述教学动画的原始三原色值进行相加，得到最终所述目标教学动画。
相比于现有技术，该教学动画制作系统通过设置动画素材库构建模块、教学内容解析模块、动画制作模式确定模块和动画制作执行模块，来构建具有不同教学内容动画源素材的动画素材库，同时还能根据不同课程教学内容适应性地确定相应的动画制作模式，再根据确定的动画制作模式自动从该动画素材库中摘选合适的动画源素材，并进行相应的动作制作操作而生成目标教学动画，可见，该教学动画制作系统能够有效地降低教学动画的制作成本和工作量，并能够根据不同教学需求自动地生成合适的教学动画，这有助于提高课程教学的自动化程度和互动性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种教学动画制作系统的结构示意图。
图2为本发明提供的一种教学动画制作系统中动画素材库构建模块的结构示意图。
图3为本发明提供的一种教学动画制作系统中教学内容解析模块的结构示意图。
图4为本发明提供的一种教学动画制作系统中动画制作模式确定模块的结构示意图。
图5为本发明提供的一种教学动画制作系统中动画制作执行模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，为本发明实施例提供的一种教学动画制作系统的结构示意图。该教学动画制作系统包括动画素材库构建模块、教学内容解析模块、动画制作模式确定模块和动画制作执行模块；其中，
该动画素材构建模块用于根据预设数据结构模式，构建关于不同教学内容动画源素材的动画素材库；
该教学内容解析模块用于对目标教学内容进行学习分析处理，以获取关于该目标教学内容的内容解析信息；
该动画制作模式确定模块用于根据该内容解析信息，确定匹配于该目标教学内容的动画制作模式；
该动画制作执行模块用于根据该确定的动画制作模式和从该动画素材库构建模块摘选的动画源素材，制作生成目标教学动画。
参阅图2，为本发明提供的一种教学动画制作系统中动画素材库构建模块的结构示意图。该动画素材库构建模块包括动画素材信息获取子模块、动画素材质量判断子模块、动画素材筛选子模块和动画素材存储子模块；其中，
该动画素材信息获取子模块用于获取待甄别动画素材各自的图像质量信息和/或声音质量信息；
该动画素材质量判断子模块用于根据该图像质量信息和/或该声音质量信息，对该待甄别动画素材进行质量判断与标记处理；
该动画素材筛选子模块用于根据该质量判断与标记处理的结果，对该待甄别动画素材进行筛选处理；
该动画素材存储子模块用于根据该筛选处理的结果和该预设数据结构模式，将筛选得到的已甄别动画素材进行存储以得到该动画素材库。
优选地，该动画素材信息获取子模块包括动画素材匹配单元、图像质量信息获取单元和声音质量信息单元；其中，
该动画素材匹配单元用于对原始动画素材集合中的原始动画素材进行关于不同教学内容的匹配处理，以确定对应的该待甄别动画素材；
该图像质量信息获取单元用于对该待甄别动画素材进行关于图像分辨率、色彩、纹理和轮廓中至少一者的该图像质量信息；
该声音质量信息获取单元用于对该待甄别动画素材进行关于声音分辨率、声音声纹和声音强度中至少一者的该声音质量信息；
优选地，该动画素材质量判断子模块包括质量信息转换单元、质量判断单元和质量标记单元；其中，
该质量信息转换单元用于将该图像质量信息和/或该声音质量信息进行数值化转换处理，以得到图像质量数值信息和/或声音质量数值信息；
该质量判断单元用于对该图像质量数值信息和/或该声音质量数值信息进行阈值判断处理，以得到对应的质量判断结果；
该质量标记单元用于根据该质量判断结果，对该图像质量信息和/或该声音质量信息进行关于质量合格与否的标记处理；
优选地，该动画素材存储子模块包括素材分类单元、素材存储空间构建单元和素材存储操作单元；其中，
该素材分类单元用于对该筛选处理得到的动画素材结果进行预定模式的分类处理；
该素材存储空间构建单元用于根据该预设数据结构模式，构建相应的素材存储空间；
该素材存储操作单元用于将该分类处理得到的动画素材分类结果存储到该素材存储空间中。
参阅图3，为本发明提供的一种教学动画制作系统中教学内容解析模块的结构示意图。该教学内容解析模块包括教学内容特征提取子模块、特征学习分析子模块和内容解析信息生成子模块；其中，
该教学内容特征提取子模块用于对该目标教学内容进行特征信息处理，以获得对应的数值化特征信息；
该特征学习分析子模块用于通过预设神经网络模型对该数值化特征信息进行学习分析处理，以获得对应的学习分析结果；
该内容解析信息生成子模块用于对该学习分析结果进行机器可读性转换处理，以获得该内容解析信息。
参阅图4，为本发明提供的一种教学动画制作系统中动画制作模式确定模块的结构示意图。该动画制作模式确定模块包括动画制作模式存储子模块、动画制作模式更新子模块和目标动画制作模式抓取子模块；其中，
该动画制作模式存储子模块用于存储若干关于不同配色、风格、图像-声音组合的动画制作模式；
该动画制作模式更新子模块用于对该若干动画制作模式进行于不同配色、风格、图像-声音组合的调整更新处理；
该目标动画制作模式抓取子模块用于根据该内容解析信息，从该若干动画制作模式中抓取匹配于该目标教学内容的动画制作模式。
参阅图5，为本发明提供的一种教学动画制作系统中动画制作执行模块的结构示意图。该动画制作执行模块包括动画源素材摘选子模块、动画素材图像-声音组合子模块和教学动画润色子模块；其中，
该动画源素材摘选子模块用于根据该确定的动画制作模式，从该动画素材库构建模块中摘选对应的动画源素材；
该动画素材图像-声音组合子模块用于对摘选得到的该动画源素材进行关于图像-声音的连贯性组合处理，以获得对应的教学动画；
该教学动画润色子模块用于对该教学动画进行润色处理，以获得该目标教学动画。
从上述实施例的内容可知，该教学动画制作系统通过设置动画素材库构建模块、教学内容解析模块、动画制作模式确定模块和动画制作执行模块，来构建具有不同教学内容动画源素材的动画素材库，同时还能根据不同课程教学内容适应性地确定相应的动画制作模式，再根据确定的动画制作模式自动从该动画素材库中摘选合适的动画源素材，并进行相应的动作制作操作而生成目标教学动画，可见，该教学动画制作系统能够有效地降低教学动画的制作成本和工作量，并能够根据不同教学需求自动地生成合适的教学动画，这有助于提高课程教学的自动化程度和互动性。
优选地，所述所述动画制作执行模块用于根据所述确定的动画制作模式和从所述动画素材库构建模块摘选的动画源素材，制作生成目标教学动画的具体步骤包括：
步骤A1、根据公式(1)得到内容解析信息中子模块信息的程度值Sk：
Figure BDA0002338308050000101
其中，Sk表示内容解析信息中第k个子模块信息值的重要程度，βk表示内容解析信息中第k个子模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重，βj表示内容解析信息中与第k个子模块相邻的子模块,即第j个字模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重，n表示内容解析信息中子模块信息的总个数；
步骤A2、根据公式(2)得到内容解析信息中子模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重βk
Figure BDA0002338308050000111
其中,βk表示内容解析信息中第k个子模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重，T表示整体内容解析信息中子模块信息值的总和，Tk表示第k个子模块相邻的子模块信息值，同时利用公式(2)计算βj；
即将k取值为j时带入公式(2)，则可以得到βj；
步骤A3、根据公式(1)得到内容解析信息中子模块信息的程度值利用公式(3)对所述目标教学动画中的子模块信息值进行修正，得到目标教学动画中新的子模块信息值Lk；
Figure BDA0002338308050000113
其中Lk表示目标教学动画中第k个子模块的新的信息值，L表示进行修正前所述目标教学动画中的子模块信息值；
利用求得的目标教学动画中新的子模块信息值Lk对应教学动画中的三原色值对所述教学动画润色子模块用于对所述教学动画的原始三原色值进行相加，得到最终所述目标教学动画。
上述技术方案的有益效果是：通过自动计算的方式生成目标教学动画，保证了生成过程的调节方便并且可实用性强，利用内容解析信息中子模块信息的程度值对目标教学动画中子模块信息值进行优化，确保了每一个子模块的信息值都可以被利用，确保了生成的目标教学动画的真实性以及可靠性，并且加入相邻子模块之间的干扰可以最大限度的保证目标教学动画可以顺利的生成。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种教学动画制作系统，其特征在于：
所述教学动画制作系统包括动画素材库构建模块、教学内容解析模块、动画制作模式确定模块和动画制作执行模块；其中，
所述动画素材构建模块用于根据预设数据结构模式，构建关于不同教学内容动画源素材的动画素材库；
所述教学内容解析模块用于对目标教学内容进行学习分析处理，以获取关于所述目标教学内容的内容解析信息；
所述动画制作模式确定模块用于根据所述内容解析信息，确定匹配于所述目标教学内容的动画制作模式；
所述动画制作执行模块用于根据所述确定的动画制作模式和从所述动画素材库构建模块摘选的动画源素材，制作生成目标教学动画。
2.如权利要求1所述的教学动画制作系统，其特征在于：
所述动画素材库构建模块包括动画素材信息获取子模块、动画素材质量判断子模块、动画素材筛选子模块和动画素材存储子模块；其中，
所述动画素材信息获取子模块用于获取待甄别动画素材各自的图像质量信息和/或声音质量信息；
所述动画素材质量判断子模块用于根据所述图像质量信息和/或所述声音质量信息，对所述待甄别动画素材进行质量判断与标记处理；
所述动画素材筛选子模块用于根据所述质量判断与标记处理的结果，对所述待甄别动画素材进行筛选处理；
所述动画素材存储子模块用于根据所述筛选处理的结果和所述预设数据结构模式，将筛选得到的已甄别动画素材进行存储以得到所述动画素材库。
3.如权利要求2所述的教学动画制作系统，其特征在于：
所述动画素材信息获取子模块包括动画素材匹配单元、图像质量信息获取单元和声音质量信息单元；其中，
所述动画素材匹配单元用于对原始动画素材集合中的原始动画素材进行关于不同教学内容的匹配处理，以确定对应的所述待甄别动画素材；
所述图像质量信息获取单元用于对所述待甄别动画素材进行关于图像分辨率、色彩、纹理和轮廓中至少一者的所述图像质量信息；
所述声音质量信息获取单元用于对所述待甄别动画素材进行关于声音分辨率、声音声纹和声音强度中至少一者的所述声音质量信息；
或者，
所述动画素材质量判断子模块包括质量信息转换单元、质量判断单元和质量标记单元；其中，
所述质量信息转换单元用于将所述图像质量信息和/或所述声音质量信息进行数值化转换处理，以得到图像质量数值信息和/或声音质量数值信息；
所述质量判断单元用于对所述图像质量数值信息和/或所述声音质量数值信息进行阈值判断处理，以得到对应的质量判断结果；
所述质量标记单元用于根据所述质量判断结果，对所述图像质量信息和/或所述声音质量信息进行关于质量合格与否的标记处理；
或者，
所述动画素材存储子模块包括素材分类单元、素材存储空间构建单元和素材存储操作单元；其中，
所述素材分类单元用于对所述筛选处理得到的动画素材结果进行预定模式的分类处理；
所述素材存储空间构建单元用于根据所述预设数据结构模式，构建相应的素材存储空间；
所述素材存储操作单元用于将所述分类处理得到的动画素材分类结果存储到所述素材存储空间中。
4.如权利要求1所述的教学动画制作系统，其特征在于：
所述教学内容解析模块包括教学内容特征提取子模块、特征学习分析子模块和内容解析信息生成子模块；其中，
所述教学内容特征提取子模块用于对所述目标教学内容进行特征信息处理，以获得对应的数值化特征信息；
所述特征学习分析子模块用于通过预设神经网络模型对所述数值化特征信息进行学习分析处理，以获得对应的学习分析结果；
所述内容解析信息生成子模块用于对所述学习分析结果进行机器可读性转换处理，以获得所述内容解析信息。
5.如权利要求1所述的教学动画制作系统，其特征在于：
所述动画制作模式确定模块包括动画制作模式存储子模块、动画制作模式更新子模块和目标动画制作模式抓取子模块；其中，
所述动画制作模式存储子模块用于存储若干关于不同配色、风格、图像-声音组合的动画制作模式；
所述动画制作模式更新子模块用于对所述若干动画制作模式进行于不同配色、风格、图像-声音组合的调整更新处理；
所述目标动画制作模式抓取子模块用于根据所述内容解析信息，从所述若干动画制作模式中抓取匹配于所述目标教学内容的动画制作模式。
6.如权利要求1所述的教学动画制作系统，其特征在于：
所述动画制作执行模块包括动画源素材摘选子模块、动画素材图像-声音组合子模块和教学动画润色子模块；其中，
所述动画源素材摘选子模块用于根据所述确定的动画制作模式，从所述动画素材库构建模块中摘选对应的动画源素材；
所述动画素材图像-声音组合子模块用于对摘选得到的所述动画源素材进行关于图像-声音的连贯性组合处理，以获得对应的教学动画；
所述教学动画润色子模块用于对所述教学动画进行润色处理，以获得所述目标教学动画。
7.如权利要求1所述的教学动画制作系统，其特征在于：
所述动画制作执行模块用于根据所述确定的动画制作模式和从所述动画素材库构建模块摘选的动画源素材，制作生成目标教学动画的具体步骤包括：
步骤A1、根据公式(1)得到内容解析信息中子模块信息的程度值Sk：
Figure FDA0002338308040000041
其中，Sk表示内容解析信息中第k个子模块信息值的重要程度，βk表示内容解析信息中第k个子模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重，βj表示内容解析信息中与第k个子模块相邻的子模块,即第j个字模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重，n表示内容解析信息中子模块信息的总个数；
步骤A2、根据公式(2)得到内容解析信息中子模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重βk
Figure FDA0002338308040000042
其中,βk表示内容解析信息中第k个子模块信息值占整体内容解析信息中子模块信息值的比重，T表示整体内容解析信息中子模块信息值的总和，Tk表示第k个子模块相邻的子模块信息值，同时利用公式(2)计算βj；
步骤A3、根据公式(1)得到内容解析信息中子模块信息的程度值利用公式(3)对所述目标教学动画中的子模块信息值进行修正，得到目标教学动画中新的子模块信息值Lk；
Figure FDA0002338308040000051
其中Lk表示目标教学动画中第k个子模块的新的信息值，L表示进行修正前所述目标教学动画中的子模块信息值；
利用求得的目标教学动画中新的子模块信息值Lk对应教学动画中的三原色值对所述教学动画润色子模块用于对所述教学动画的原始三原色值进行相加，得到最终所述目标教学动画。
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