CN111986290A - 一种制作演示尺规作图动画的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制作演示尺规作图动画的方法，包括如下制作绘制动画的过程：确定绘制结果图形，将结果图形按照已知的图元素材进行图元分解，获得结果图形所包含的图元；根据所述结果图形及所包含的图元选定绘制动画所需的素材；根据选定的素材制作绘制动画所需的图元显示动画和/或持笔手势动画和/或工具动画；调整选定的所有素材的图层叠放顺序，按照所述绘制结果图形的绘制逻辑按顺序合成形成的各动画，制作成绘制动画。应用本发明的方法，使得所制作的动画不仅能够直观、清晰地演示作图过程，还能使得作图和工具使用规范、完整。

Description

一种制作演示尺规作图动画的方法

技术领域

本发明属于动画制作技术领域，具体地说，是涉及制作用来演示尺规作图动画的方法。

背景技术

在航海、工程等领域，有着大量利用尺规工具作图的需求。与一般作图相比，尺规作图对图形尺寸、标注、线型等要求更为规范。传统视频形式在表现尺规绘图时，其规范性、直观性、清晰性均有不足。例如，PPT难以表现细致动作和工具使用；真人录像时，需要绘图过程无多余动作，标注规范，结果精确，所以实施难度较大，而且使用非作业者第一视角拍摄会欠直观。

动画是一种简洁、直观的视频形式，结合领域特点与需求进行精心设计，能够很好地展示不同的主题内容。为达到直观、清晰的演示目的，现有技术以动画形式演示尺规作图时，采用手绘动画形式，利用移动的手的形象来引导视觉焦点，产生现场绘画的效果，符合直观、清晰的要求。但是，手绘动画更偏重于创意表达，其作图精确性有限，而且不能表现出尺规工具的使用，因而，使得尺规作图动画演示不够规范，难以全面地演示尺规作图过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种制作演示尺规作图动画的方法，使得所制作的动画不仅能够直观、清晰地演示作图过程，还能使得作图和工具使用规范、完整。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种制作演示尺规作图动画的方法，包括制作绘制动画的过程，所述制作绘制动画的过程包括：

分解结果图形：确定绘制结果图形，将结果图形按照已知的图元素材进行图元分解，获得结果图形所包含的图元；所述图元为制作尺规作图动画的最小单元；

确定素材：根据所述结果图形及所包含的图元选定绘制动画所需的素材；所需的素材包括背景素材、图元素材、工具素材、持笔手势素材中的一种或多种；

制作绘制动画：

调用选定的背景素材和图元素材，在选定的背景素材上摆放选定的图元素材，确定选定的图元素材中图元显示的起点和图元绘制方向，设定选定的图元素材从起点沿绘制方向按照设定速度显现，形成图元显示动画；

若选定的素材包括有持笔手势素材，则调用持笔手势素材进入背景素材所在画面，设定持笔手势素材中的笔尖指向对应的图元素材中图元显示的起点，设定持笔手势素材中的手势以对应的图元素材的形状为移动路径，设定持笔手势素材的移动速度与对应的图元素材的显现速度相同，形成持笔手势动画；

若选定的素材包括有工具素材，判断选定的工具素材中的工具为不可调节工具或可调节工具；若为不可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达辅助位置后停止，形成工具动画；若为可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达辅助位置后，播放工具素材动画，使得工具素材到达终止位置后停止，形成工具动画；或者，若为可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达辅助位置后，播放工具素材动画，使得工具素材到达终止位置，然后，设定工具素材以对应的图元素材的形状为移动路径，设定工具素材的移动速度与对应的图元素材的显现速度相同，形成工具动画；

所述辅助位置和所述终止位置根据工具素材所对应的图元素材中图元的位置确定；

调整选定的所有素材的图层叠放顺序，按照所述绘制结果图形的绘制逻辑按顺序合成形成的各动画，制作成绘制动画。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的制作演示尺规作图动画的方法，预设背景素材、图元素材、工具素材及持笔手势素材，在制作绘制动画时，将结果图形按照已知的图元素材进行图元分解，根据结果图形及所包含的图元选定所需的素材，根据选定的素材制作绘制动画，用来演示尺规作图；通过将图元、工具及持笔手势分成不同的素材，根据绘图需要选择所需要的素材形成动画，既可以直观、清晰地演示作图过程，还能够体现出工具的使用以及使用工具所绘制出的图形，使得工具使用和作图均规范、完整，能够全面地演示尺规作图过程，便于呈现鲜明的视觉印象，方便作图过程的学习和结果图形的比对。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是基于本发明制作演示尺规作图动画的方法一个实施例的流程图；

图2是工具素材的第一个示意图；

图3是工具素材的第二个示意图；

图4是工具素材的第三个示意图；

图5是制作绘制动画的第一个动画效果示意图；

图6是制作绘制动画的第二个动画效果示意图；

图7是制作绘制动画的第三个动画效果示意图；

图8是制作绘制动画的第四个动画效果示意图；

图9是制作绘制动画的第五个动画效果示意图；

图10是制作截取动画的一个动画效果示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

图1所示为基于本发明制作演示尺规作图动画的方法一个实施例的流程图。制作演示尺规作图动画，包括制作绘制动画的过程，当然，除了制作绘制动画过程，还可能包括其他的制作动画过程，譬如，制作量测动画的过程，制作截取动画的过程。其中，绘制动画是演示尺规作图动画的基本和常见的动画。因此，该实施例的制作演示尺规作图动画的方法，是指制作绘制动画的方法。

如图1所示，该实施例采用下述过程实现制作绘制动画，进而形成制作演示尺规作图动画的方法。

步骤11：分解结果图形。

首先，确定绘制结果图形，将结果图形按照已知的图元素材进行图元分解，获得结果图形所包含的图元。

为清晰、规范地演示出尺规作图动画，预设置与尺规作图相关的图元素材，而图元是指制作尺规作图动画的最小单元，其可由连续的一笔绘出，且所用工具相同，如一个点、一条线、一段圆弧或一个圆、一段标注文字等。

步骤12：确定素材。

根据结果图形以及结果图形所包含的图元选定绘制动画所需的素材。其中，素材为背景素材、图元素材、工具素材、持笔手势素材中的一种或多种。

背景素材为必需的，且对于绘制的一幅结果图形而言，背景素材一般为一个。当然，也可能根据绘制结果图形的要求，一幅结果图形需要两个或更多个背景素材。背景素材是图片类型，其内容为反映某种绘图作业。譬如，为舰艇机动绘算所使用的舰操绘算图纸，或者为空白的绘图作业纸。

在制作绘制动画中，图元素材也是必需的。图元素材是图片类型，每个图元都有对应的图元素材。而且，一个图元素材通过缩放拉伸，可以用于表现多个近似的图元。

持笔手势素材根据具体结果图形决定是否需要。譬如，用圆规绘制圆或弧，无需持笔手势，则不需要调用持笔手势素材；绘制直线，需要显示持笔手势，则需要调用持笔手势素材。持笔手势素材也是图片类型，一般为持笔的手和一段手臂的形象。其中，笔的样式与作图规定用笔一致；而手臂长度不宜过短，避免手臂过短能够全部露出而产生悬浮手臂的视觉效果。

工具素材根据具体结果图形决定是否需要。譬如，若图元直接用笔绘出，如点、小圆圈、小短线、标注等，不需要工具进行辅助绘制，则不需要调用工具素材；如果是用直尺辅助画直线，需要直尺工具，则需要添加工具素材。该实施例中，工具素材不包含手的形象，这样处理的优点是绘图制作简单、画面简洁，同时，工具素材便于旋转不同角度使用，通用性更好。工具素材根据使用方法可以分为以下三种：

（1）不可调节工具素材。直尺、三角板、模板尺、三棱比例尺、刻度尺等外形固定的工具的素材，该类不可调节工具素材为图片类型。

（2）分规、圆规素材。分规、圆规素材是可调节工具素材，且素材为动画类型，表现了两脚尖间距从零逐渐增大至极限的过程。圆规动画素材中，钢针脚尖坐标固定，铅芯脚尖水平移动；分规动画素材中，一个钢针脚尖的坐标固定，另一钢针脚尖水平移动。

图2示出了工具素材的第一个示意图，具体为分规素材的动画截图。图中，自左向右分别为间距从零到接近极限的分规示意图。

（3）组合工具素材。组合工具素材也为可调节工具素材，是指由不可调节工具组合而成、外形可变、具备特定功能的工具，包括平行尺、三角板+直尺、平行尺+量角器。其中，平行尺由并列的两直尺组合而成，用于画平行线；三角板+直尺可以画平行线；而平行尺+量角器可以画经过特定点、且与基准线呈特定角度的线。组合工具素材是动画类型。

动画类型的平行尺素材，表现了两直尺间距从零逐渐增大至极限的过程，整个过程中，下直尺的坐标固定，上直尺移动。图3示出了工具素材的第二个示意图，具体为平行尺素材的动画截图。图3中，自上至下分别为间距从零到接近极限的平行尺示意图。

动画类型的三角板+直尺素材，表现了三角板贴合直尺边缘向一个方向移动的过程，整个过程中，直尺的坐标固定。

动画类型的平行尺+量角器素材，表现的内容是：量角器贴近平行尺上直尺片刻，然后量角器离开上直尺向上移动一段距离后静止，随即上直尺向上移动一段较小的距离，整个过程中，下直尺坐标固定。图4示出了工具素材的第三个示意图，具体为平行尺+量角器素材的动画截图。图4中，自左至右分别为量角器贴近平行尺上直尺、量角器移动后静止、上直尺向上移动。

为提高作图的规范性和形象性，各素材中的背景、工具、持笔手势等，尺寸比例与实际保持基一致。

上述各素材预先设置并存储，使用时直接调用添加即可。素材的具体设置，可以参考现有技术，或者通过调用现有技术中已有的素材来实现。

步骤13：调用素材，制作绘制动画。

制作图元显示动画：调用选定的背景素材和图元素材，在选定的背景素材上摆放选定的图元素材，确定选定的图元素材中图元显示的起点和图元绘制方向，设定选定的图元素材从起点沿绘制方向按照设定速度显现，形成图元显示动画。

如前所述，持笔手势素材根据具体结果图形来决定是否需要。如果图元为根据圆规绘制的图或弧，则不需要持笔手势素材；如果为绘制直线等，需要持笔手势素材，则将调用添加持笔手势素材，产生手绘动画的效果。具体的，若选定的素材包括有持笔手势素材，则调用持笔手势素材进入背景素材所在画面，设定持笔手势素材中的笔尖指向对应的图元素材中图元显示的起点，设定持笔手势素材中的手势以对应的图元素材的形状为移动路径，设定持笔手势素材的移动速度与对应的图元素材的显现速度相同，以达到持笔手势及图元显示的同步显示所形成的手绘图元的效果，从而形成持笔手势动画。

如前所述，工具素材也是根据具体结果图形来决定是否需要。而且，工具素材包括有不可调节工具素材和可调节工具素材，在制作绘制动画时，根据工具素材中工具的类型执行不同的操作处理，获得工具动画。具体而言，若选定的素材包括有工具素材，首先判断选定的工具素材中的工具为不可调节工具还是可调节工具。若为不可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达辅助位置后停止，形成工具动画。若为可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达辅助位置后，播放工具素材动画，使得工具素材到达终止位置后停止，形成工具动画；或者，若为可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达辅助位置后，播放工具素材动画，使得工具素材到达终止位置，然后，设定工具素材以对应的图元素材的形状为移动路径，设定工具素材的移动速度与对应的图元素材的显现速度相同，形成工具动画。其中，辅助位置和终止位置根据工具素材所对应的图元素材中图元的位置确定。

步骤14：调整选定的所有素材的图层叠放顺序，按照绘制结果图形的绘制逻辑按顺序合成形成的各动画，制作成绘制动画。

调整选定的所有素材的图层叠放顺序，目的是形成正确的遮挡关系，实现尺规作图的清晰、规范、完整的演示。具体的，各素材按照自下而上依次为背景素材、图元素材、工具素材、持笔手势素材的图层叠放顺序叠放。最后，再根据图形的绘制逻辑，按顺序合成所形成的图元显示动画和/或工具动画和/或持笔手势动画。最终，制作成演示尺规作图的绘制动画。

根据图形的绘制逻辑按顺序合同形成的各动画，包括有不同类型的动画之间的时间顺序。为使得各动画的衔接更加自然，更加规范、清晰、完整地演示出实际尺规作图，在一些优选实施例中，按照绘制结构图形的绘制逻辑按顺序合成形成的各动画，具体包括：

图元显示动画和持笔手势动画满足：在持笔手势素材中的笔尖指向对应的图元素材中图元显示的起点后，图元显示动画中图元素材的显现和持笔手势动画中持笔手势素材的移动进行同步播放。

图元显示动画和工具动画满足：工具动画中的不可调节工具素材到达辅助位置后，播放与工具动画对应的图元显示动画；或者，工具动画中的可调节工具素材到达终止位置后，播放与工具动画对应的图元显示动画；或者，工具动画中的可调节工具素材到达终止位置后，图元显示动画中图元素材的显现和工具动画中可调节工具素材的移动进行同步播放。

更具体的实现过程参见后续制作绘制动画示意图的描述。

采用上述图1实施例提供的制作演示尺规作图动画的方法，预设背景素材、图元素材、工具素材及持笔手势素材，在制作绘制动画时，将结果图形按照已知的图元素材进行图元分解，根据结果图形及所包含的图元选定所需的素材，根据选定的素材制作绘制动画，用来演示尺规作图。通过将图元、工具及持笔手势分成不同的素材，根据绘图需要选择所需要的素材形成动画，既可以直观、清晰地演示作图过程，还能够体现出工具的使用以及使用工具所绘制出的图形，使得工具使用和作图均规范、完整，能够全面地演示尺规作图过程，便于呈现鲜明的视觉印象，方便作图过程的学习和结果图形的比对。

在其他一些优选实施例中，持笔手势动画还包括：

调用持笔手势素材从背景素材下方进入背景素材所在画面，直至持笔手势素材中的笔尖指向对应的图元素材中图元显示的起点；以及

在持笔手势素材中的笔尖指向对应的图元素材中图元显示的终点后，设置持笔手势素材从背景素材下方移出背景素材所在画面。从而产生用手持笔移至画面绘制图元，而在图元绘制完毕后再手持笔离开画面的效果。

在其他一些优选实施例中，工具动画还包括：

调用工具素材从背景素材下方进入背景素材所在画面，直至工具素材到达辅助位置；以及

在工具素材所对应的图元素材中图元的终点显示后，设置工具素材从背景素材下方移出背景素材所在画面。从而产生工具移至画面绘制图元，而在图元绘制完毕后工具离开画面的效果。

在其他一些优选实施例中，还可以采用在图元绘制结束后，持笔手势素材和工具素材一同离开移出画面。

图5示出了制作绘制动画的第一个动画效果示意图，具体来说，是使用直尺绘制直线的一个动画效果示意图。图5中，各图按照自左而右、自上而下的顺序依次呈现，首先放置直尺素材到画面中，直尺到达要画直线的辅助位置后停止；再调用持笔手势素材进入画面，直至持笔手势素材中的笔尖指向直线图元素材中直线显示的起点；然后，持笔手势沿直尺确定的直线路径移动，且持笔手势移动与直线图元显现同步播放，直线显示出终点的同时持笔手势素材的笔尖也指向该终点，呈现借助于直尺持笔绘制直线的效果；最后，持笔手势及直尺先后离开画面，画面中显示出所绘制的直线。

图6示出了制作绘制动画的第二个动画效果示意图，具体来说，是使用平行尺绘制平行线的一个动画效果示意图。平行尺为组合工具素材，工具动画的制作方法为：工具素材进入画面到达辅助位置，即活动尺外边缘贴合基准线，然后开始播放工具素材动画，通过设置播放时间，使得活动尺外边缘贴合待绘出的平行线图元时动画中止，此时工具素材到达终止位置；然后播放持笔手势动画和图元显示动画。当持笔手势动画播放至持笔手势素材向下运动移出画面时，工具素材一同移出画面。在图6中，各图按照自左而右、自上而下的顺序依次呈现，先放置平行尺素材到画面中，对准基准线后移动活动尺到绘制平行线的位置，持笔绘出平行线，然后平行尺和持笔的手离开画面。

图7示出了制作绘制动画的第三个动画效果示意图，具体来说，是使用平行尺和量角器组合，绘制与基准线呈特定夹角且经过特定点的线的一个动画效果示意图。平行尺+量角器为组合工具素材，工具动画的制作方法为：平行尺+量角器素材先进入画面到达辅助位置，其中量角器的中心点位于基准线上且夹角已设置为预定夹角，即平行尺的摆放方向与待绘线方向一致，同时平行尺上直尺已接近特定点；然后开始播放平行尺+量角器素材动画，通过设置播放时间，使得上直尺外边缘贴合特定点和平行线图元时动画中止，此时工具素材到达终止位置；然后播放持笔手势动画和图元显示动画。当持笔手势动画播放至持笔手势素材向下运动移出画面时，工具素材一同移出画面。在图7中，各图按照自左而右、自上而下的顺序依次呈现，放置平行尺与量角器到画面并利用基准线找到恰当角度，然后挪开量角器，移动平行尺上直尺到绘制平行线的位置，持笔绘出平行线，然后工具和持笔的手离开画面。

图8示出了制作绘制动画的第四个动画效果示意图，具体来说，是使用圆规并利用已有线段做半径绘制圆弧的一个动画效果示意图。用圆规绘制圆弧，不需要持笔手势素材，因此，只需要在背景素材和图元素材中添加工具素材即可。用圆规并利用已有线段做半径绘制圆弧，工具动画的制作方法为：

（1）若半径基准在画面中，如画面中线段，则跳到步骤（2）。若半径基准在另一工具素材上，譬如，在另一把尺或其他工具的素材上，则首先将该工具素材移入到画面中的适当位置。

（2）圆规素材进入画面，停留在半径基准处，到达辅助位置，圆规素材的钢针脚尖位于基准的一点，然后开始播放圆规素材动画，通过调整素材角度并设置动画播放时间，使得圆规铅芯脚尖指向基准另一点时动画中止，工具素材到达终止位置。

（3）设定移动路径使圆规素材的钢针脚尖的坐标位于待绘制图元的圆心处，调整圆规动画素材的角度，使得圆规的铅芯脚尖指向图元显示的起点。然后开始播放图元显示动画，同时，圆规动画素材以钢针脚尖为中心向图元显现的方向旋转，且速度与图元素材显现的速度相同，当图元显示动画播放完毕，圆规铅芯脚尖指向图元显示的终点，圆规素材结束旋转，停顿一下后移出画面。

在图8中，各图按照自左而右、自上而下的顺序依次呈现，先用基准线段或刻度尺确定半径，再移到画图位置画弧，然后离开画面。

在其他一些优选实施例中，为了使动画效果更加连贯自然，对于直接用笔绘出的图元，其持笔手势动画可以与上一图元的持笔手势动画连续起来，即上一图元的图元显示动画播放完毕后，持笔手势素材不再移出画面，而是移动到新图元显示的起点，随即开始播放新图元的图元显示动画和持笔手势动画。如果上一图元使用了工具，在上一图元的图元显示动画播放完毕后，持笔手势素材先停顿，当工具素材移开一定距离后再开始移动。

图9示出了制作绘制动画的第五个动画效果示意图，具体来说，是将矢量的长直线图元、箭头图元、标注图元的持笔手势动画连续起来的一个动画效果示意图。在图9中，各图按照自左而右、自上而下的顺序依次呈现，在使用直尺工具绘出长直线图元后，持笔的手停留片刻，等待尺工具素材移开一定距离后继续绘制箭头，箭头绘制完毕后接着绘制标注，绘制结束后持笔手势移开。

在其他一些优选实施例中，为了确保图元素材摆放到精确位置，制作绘制动画的过程中，选定的背景素材包括绘制有结果图形的绘图作业纸和空白绘图作业纸，此情况下，制作绘画动画的过程还包括：

调用选定的绘图作业纸作为背景素材，在绘图作业纸上摆放选定的图元素材；

在选定的图元素材放置到位后，将绘图作业纸更换为选定的空白绘图作业纸作为背景素材。

对于实际中的尺规作图，不仅包括有图形绘制，还包括有量测和截取。为全面演示尺规作图，制作演示尺规作图动画的还会包括有制作量测动画的过程和/或制作截取动画的过程。

尺规量测，可以是指使用工具量取图形中的距离、角度等。对于量测动画，采用下述过程制作：

根据量测目标选定工具素材。譬如，量测目标是量取图形中两点间的距离，工具素材可以是不可调节工具素材，如直尺、三棱比例尺等；工具素材还可以是可调节工具素材，如分轨和刻度标尺的组合工具素材。

判断选定的工具素材中的工具为不可调节工具或可调节工具。

若为不可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达量测位置，使得工具素材的起点指向待量测的图形的量测起点后停止，形成量测动画。譬如，直尺工具素材进入画面后刻度标尺一侧贴近两点，且0刻度线对准其中一点。停顿一下后移出画面，从而产生用尺对齐两点量取距离的效果。

若为可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达量测位置，使得工具素材的起点指向待量测的图形的量测起点，播放工具素材动画，使得工具素材到达待量测的图像的量测终点，形成量测动画。譬如，采用分规和刻度标尺的组合工具素材，那么，量测动画的制作方法为：

（1）分规素材进入画面后钢针脚尖指向其中一点，然后开始播放动画，调整素材角度并设置播放时间，使得张开的钢针脚尖指向另一点时动画中止。

（2）如果刻度标尺在画面中，如舰操绘算图中带有比例尺，则跳到步骤（3）。若刻度标尺在另一工具素材上，则首先将该工具素材移入到画面中的适当位置。

（3）设定分规素材移动路径使分规贴近刻度标尺，且一个钢针脚尖指向0刻度线，停顿一下后移出画面，从而产生拿分规取两点间长度，然后移动到刻度尺上读取数值的效果。

在其他一些优选实施例中，制作量测动画还包括：

调用工具素材从背景素材下方进入背景素材所在画面，直至工具素材到达量测位置；以及

在工具素材中的工具为不可调节工具的情况下，在工具素材的起点指向待量测的图形的量测起点并达到设定时间时，设置工具素材从背景素材下方移出背景素材所在画面；在工具素材中的工具为可调节工具的情况下，在工具素材到达待量测的图像的量测终点并达到设定时间时，设置工具素材从背景素材下方移出背景素材所在画面。从而获得工具移至画面执行量测，而在量测完毕后工具离开画面的效果。

尺规截取，是指使用工具截取图形中的线段。对于截取动画，采用下述过程制作：

根据截取目标选定工具素材。譬如，选取分规执行量取距离基准后在一条线上截取与特定的距离为距离基准的点。

调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达基准图形位置，使得工具素材的一点指向基准图形的一点；然后，播放工具素材动画，使得工具素材的另一点指向基准图形的另一点；

然后，保持工具素材形状不变，并移动到截取图形，使得工具素材的一点指向截取图形的起点，工具素材的另一点在截取图形上的位置确定为截取图形的终点，对截取图形的终点作标注，形成截取动画。

在其他一些实施例中，制作截取动画的过程还包括：

判断基准图形是否在背景素材所在的画面；

若是，再调用工具素材进入背景素材所在画面；

若否，先将基准图形调入背景素材所在的画面，再调用工具素材进入背景素材所在画面。

譬如，在作图过程中，如果需要用分规在量取距离基准后，在一条线上截取与特定点距离为距离基准的点，则制作相应的截取动画。截取动画的制作方法为：

（1）若距离基准在画面中，如画面中线段，则跳到步骤（2）。若距离基准在另一工具素材上，譬如，在另一把尺或其他工具的素材上，则首先将该工具素材移入到画面中的适当位置。

（2）分规素材进入画面，停留在距离基准处，分规素材的钢针脚尖位于基准的一点，然后开始播放分规素材动画，通过调整素材角度并设置动画播放时间，使得张开的钢针脚尖指向基准另一点时动画中止。

（3）根据结果图形中的所求点，设定分规素材移动路径并调整角度，使其两个钢针分别指向基准点和所求点，分规素材停顿一下后移出画面。

图10示出了制作截取动画的一个动画效果示意图，也即使用分规利用已有线段做基准距离在射线上截取点的动画效果示意图。图10中，各图按照自左而右、自上而下的顺序依次呈现：首先拿分规卡取基准距离，然后在射线上截取并标出该点。

在其他一些优选实施例中，为了达到更好的演示效果，可以在绘制动画、量测动画、截取动画中，为图元和相关元素增加画面高亮效果。譬如，绘制动画中，在绘制图元前，用高亮颜色显示图元和属性数值。量测动画中，若使用了不可调节工具，则当工具停留时用高亮颜色显示量测刻度线和数值，若使用了分规和刻度标尺，则当分规在刻度标尺停留时用高亮颜色显示量测刻度线和数值。截取动画中，在分规钢针脚尖指向所求点后，用高亮颜色显示所求点。

采用上述各实施例及优选实施例的方法制作演示尺规作图动画的方法，对尺规绘图的规范过程进行精简，保留了流程中的绘制、量测、截取动作，对动作中的工具使用以及精确结果等关键要素，用简洁的符合现实比例的2D素材进行展示，在保证展示效果的同时减少了制作难度与成本，比如工具素材中省略了手的形象，使得工具动作更加清晰，而且素材可以旋转不同角度使用，通用性更好。所制作的动画不仅能够直观、清晰的演示绘图流程，还能确保图形和工具使用符合规范，便于学习者形成鲜明的视觉印象，方便跟学跟做和结果比对。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种制作演示尺规作图动画的方法，其特征在于，所述方法包括制作绘制动画的过程，所述制作绘制动画的过程包括：

分解结果图形：确定绘制结果图形，将结果图形按照已知的图元素材进行图元分解，获得结果图形所包含的图元；所述图元为制作尺规作图动画的最小单元；

确定素材：根据所述结果图形及所包含的图元选定绘制动画所需的素材；所需的素材包括背景素材、图元素材、工具素材、持笔手势素材中的一种或多种；

制作绘制动画：

调用选定的背景素材和图元素材，在选定的背景素材上摆放选定的图元素材，确定选定的图元素材中图元显示的起点和图元绘制方向，设定选定的图元素材从起点沿绘制方向按照设定速度显现，形成图元显示动画；

若选定的素材包括有持笔手势素材，则调用持笔手势素材进入背景素材所在画面，设定持笔手势素材中的笔尖指向对应的图元素材中图元显示的起点，设定持笔手势素材中的手势以对应的图元素材的形状为移动路径，设定持笔手势素材的移动速度与对应的图元素材的显现速度相同，形成持笔手势动画；

若选定的素材包括有工具素材，判断选定的工具素材中的工具为不可调节工具或可调节工具；若为不可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达辅助位置后停止，形成工具动画；若为可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达辅助位置后，播放工具素材动画，使得工具素材到达终止位置后停止，形成工具动画；或者，若为可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达辅助位置后，播放工具素材动画，使得工具素材到达终止位置，然后，设定工具素材以对应的图元素材的形状为移动路径，设定工具素材的移动速度与对应的图元素材的显现速度相同，形成工具动画；

所述辅助位置和所述终止位置根据工具素材所对应的图元素材中图元的位置确定；

调整选定的所有素材的图层叠放顺序，按照所述绘制结果图形的绘制逻辑按顺序合成形成的各动画，制作成绘制动画。

2.根据权利要求1所述的制作演示尺规作图动画的方法，其特征在于，所述持笔手势动画还包括：

调用持笔手势素材从背景素材下方进入背景素材所在画面，直至持笔手势素材中的笔尖指向对应的图元素材中图元显示的起点；以及

在持笔手势素材中的笔尖指向对应的图元素材中图元显示的终点后，设置持笔手势素材从背景素材下方移出背景素材所在画面。

3.根据权利要求1所述的制作演示尺规作图动画的方法，其特征在于，所述工具动画还包括：

调用工具素材从背景素材下方进入背景素材所在画面，直至工具素材到达辅助位置；以及在工具素材所对应的图元素材中图元的终点显示后，设置工具素材从背景素材下方移出背景素材所在画面。

4.根据权利要求1所述的制作演示尺规作图动画的方法，其特征在于，按照所述绘制结构图形的绘制逻辑按顺序合成形成的各动画，具体包括：

图元显示动画和持笔手势动画满足：在持笔手势素材中的笔尖指向对应的图元素材中图元显示的起点后，图元显示动画中图元素材的显现和持笔手势动画中持笔手势素材的移动进行同步播放；

图元显示动画和工具动画满足：工具动画中的不可调节工具素材到达辅助位置后，播放与工具动画对应的图元显示动画；或者，工具动画中的可调节工具素材到达终止位置后，播放与工具动画对应的图元显示动画；或者，工具动画中的可调节工具素材到达终止位置后，图元显示动画中图元素材的显现和工具动画中可调节工具素材的移动进行同步播放。

5.根据权利要求1所述的制作演示尺规作图动画的方法，其特征在于，在所述制作绘制动画的过程中，选定的背景素材包括绘制有结果图形的绘图作业纸和空白绘图作业纸，所述制作绘画动画的过程还包括：

调用选定的绘图作业纸作为背景素材，在绘图作业纸上摆放选定的图元素材；

在选定的图元素材放置到位后，将绘图作业纸更换为选定的空白绘图作业纸作为背景素材。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制作演示尺规作图动画的方法，其特征在于，所述方法还包括制作量测动画的过程，所述制作量测动画的过程包括：

根据量测目标选定工具素材；

判断选定的工具素材中的工具为不可调节工具或可调节工具；

若为不可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达量测位置，使得工具素材的起点指向待量测的图形的量测起点后停止，形成量测动画；

若为可调节工具，调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达量测位置，使得工具素材的起点指向待量测的图形的量测起点，播放工具素材动画，使得工具素材到达待量测的图像的量测终点，形成量测动画。

7.根据权利要求6所述的制作演示尺规作图动画的方法，其特征在于，所述量测动画还包括：

调用工具素材从背景素材下方进入背景素材所在画面，直至工具素材到达量测位置；以及

在工具素材中的工具为不可调节工具的情况下，在工具素材的起点指向待量测的图形的量测起点并达到设定时间时，设置工具素材从背景素材下方移出背景素材所在画面；在工具素材中的工具为可调节工具的情况下，在工具素材到达待量测的图像的量测终点并达到设定时间时，设置工具素材从背景素材下方移出背景素材所在画面。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的制作演示尺规作图动画的方法，其特征在于，所述方法还包括制作截取动画的过程，所述制作截取动画的过程包括：

根据截取目标选定工具素材；

调用工具素材进入背景素材所在画面，设定工具素材到达基准图形位置，使得工具素材的一点指向基准图形的一点；然后，播放工具素材动画，使得工具素材的另一点指向基准图形的另一点；

然后，保持工具素材形状不变，并移动到截取图形，使得工具素材的一点指向截取图形的起点，工具素材的另一点在截取图形上的位置确定为截取图形的终点，对截取图形的终点作标注，形成截取动画。

9.根据权利要求8所述的制作演示尺规作图动画的方法，其特征在于，所述制作截取动画的过程还包括：

判断基准图形是否在背景素材所在的画面；

若是，再调用工具素材进入背景素材所在画面；

若否，先将基准图形调入背景素材所在的画面，再调用工具素材进入背景素材所在画面。

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