CN114627215B

CN114627215B - 基于三维软件的相机抖动动画制作的方法和装置

Info

Publication number: CN114627215B
Application number: CN202210525464.9A
Authority: CN
Inventors: 牟文青; 李腾; 尚武; 张良; 姜泽英; 董婷妍; 王墨林; 王展
Original assignee: Shandong Jerei Digital Technology Co Ltd
Current assignee: Shandong Jerei Digital Technology Co Ltd
Priority date: 2022-05-16
Filing date: 2022-05-16
Publication date: 2022-09-16
Anticipated expiration: 2042-05-16
Also published as: CN114627215A

Abstract

本发明公开了一种基于三维软件的相机抖动动画制作的方法和装置，属于动画制作技术领域，包括以下步骤：获取相机和影响相机震动物体的数据信息，根据获取的数据信息建立相机三维模型和物体三维模型；设置相机影响范围参数，并通过相机影响范围参数与物体三维模型、相机三维模型之间的逻辑关系计算相机动画的抖动；制作物体从相机镜头旁边经过的动画，如果物体到相机的距离小于相机影响范围参数，则相机进行抖动；调整抖动参数，调节相机抖动动画的抖动次数、抖动振幅和抖动时长，制作相机抖动动画。本发明对相机的抖动依据物体到相机的距离设定而自动执行，无需手动制作，可节省手动制作的时间；本发明的参数调整较为丰富，达到了更高的效果。

Description

基于三维软件的相机抖动动画制作的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种基于三维软件的相机抖动动画制作的方法和装置，属于动画制作技术领域。

背景技术

动画制作分为二维动画与三维动画技术，像网页上流行的flash动画就属于二维动画;最有魅力并运用最广的当属三维动画，包括我们见到的动画制作大片，电视广告片头，建筑动画等都要运用三维动画技术。动画制作是一个需要密切配合的团体活动。

从制作技术和手段看，动画可分为以手工绘制为主的传统动画、以计算机为主的电脑动画、应用摄影技术来制作的定格动画以及其他动画制作技术。动画指动画技术，在三维动画出现以前。对动画技术比较规范的定义是：采用逐帧拍摄对象并连续播放而形成运动的影像的技术。

目前通用制作镜头震动的动画都是手动制作动画帧模拟制作。市面上已有专用的软件界面来指定相机的抖动频率，抖动幅度并根据需要自己调整相应数值，之后再进行动画帧制作，但是，整个动画的抖动起始与结束时间需要手动制作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于三维软件的相机抖动动画制作的方法和装置。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种基于三维软件的相机抖动动画制作的方法，包括以下步骤：

步骤1：获取相机和影响相机震动物体的数据信息，根据获取的数据信息建立相机三维模型和物体三维模型；

步骤2：设置相机影响范围参数，并通过相机影响范围参数与物体三维模型、相机三维模型之间的逻辑关系计算相机动画的抖动；

步骤3：制作物体从相机镜头旁边经过的动画，如果物体到相机的距离小于相机影响范围参数，则相机进行抖动；

步骤4：调整抖动参数，调节相机抖动动画的抖动次数、抖动振幅和抖动时长，制作相机抖动动画。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述抖动参数包括相机抖动幅度值、相机抖动次数和相机抖动时长。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述相机抖动幅度值J =a*R/L，a为效果系数，R为相机影响范围参数，L为物体到相机的距离。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述效果系数a的默认值为1，当a大于1时为增强效果，当a小于1时为减弱效果。

作为本实施例一种可能的实现方式，设物体在三维空间中的三维坐标G（X1,Y1,Z1），相机在三维空间中的三维坐标CAM(X2,Y2,Z2)，则物体到相机的距离L=√[(X1-X2)^2+(Y1-Y2)^2+(Z1-Z2)^2]。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述相机抖动动画至少包括4个抖动过程。

作为本实施例一种可能的实现方式，在1个抖动过程中，所述制作物体从相机镜头旁边经过的动画，包括以下步骤：

将物体到相机的距离值L与设定的相机影响范围参数R进行比较，随着物体靠近相机运动，当L小于R时，触发相机自动抖动动画，抖动幅度值J随着物体到相机的距离L的减小而增大；

当相机在T0帧为相机的起始位置，此时相机的三维空间坐标为（X2,Y2,Z2)，当前时间帧记为Tc；

在时间为T1时为相机最高点，此时相机的三维空间位置为（X2,Y2+J1,Z2)，T1=T/4+Tc，J1为抖动幅度值，J1=R/L1, T为抖动时长；

在时间为T2时为相机回落到起始点位置，此时相机的三维空间位置为（X2,Y2,Z2)，T2=T/2+Tc；

在时间为T3=时为相机最低点，此时相机的三维空间位置为（X2,Y2-J2,Z2)，T3=3*T/4+Tc；

当物体运动时间大于T2时，判断物体到相机的距离L是否还在相机影响范围内，如果L<R，则相机在T3时间点的Y轴抖动幅度值为Y2-J2，J2=R/L2；如果L>=R，此时相机的Y轴抖动幅度J2值为T1时刻J1的值，即相机的三维空间位置为（X2,Y2-J1,Z2)；

在时间为T4时相机回归到起始点位置，此时相机的三维空间位置为（X2,Y2,Z2)。

作为本实施例一种可能的实现方式，在计算抖动的过程中，物体与相机之间的L值随时间变化也在不停变化，在经过4次抖动后重新判断L值是否还在R值的范围内，如果L<R，则进行下一周期的4次抖动，当L值大于等于R值时，相机停止抖动相机，此刻整个相机抖动动画生成完毕。

另一方面，本发明实施例提供的一种基于三维软件的相机抖动动画制作的装置，包括：

模型建立模块，用于获取相机和影响相机震动物体的数据信息，根据获取的数据信息建立相机三维模型和物体三维模型；

抖动计算模块，用于设置相机影响范围参数，并通过相机影响范围参数与物体三维模型、相机三维模型之间的逻辑关系计算相机动画的抖动；

动画制作模块，用于制作物体从相机镜头旁边经过的动画，如果物体到相机的距离小于相机影响范围参数，则相机进行抖动；

参数调整模块，用于调整抖动参数，调节相机抖动动画的抖动次数、抖动振幅和抖动时长。

第三方面，本发明实施例提供的一种计算机设备，包括处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行如上所述的基于三维软件的相机抖动动画制作的方法的步骤。

本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

本发明依据物体到相机的距离设定而自动执行相机的抖动，无需手动制作，可节省手动制作的时间。

本发明参数调整较为丰富，可以调节相应参数来测试效果，参数有初始默认值，且都为可调节状态，如果需要可以随时调整，与现有的相机抖动动画制作技术相比，达到了更高的动画效果。

在某些动画场景，利用本发明所述方法可以模拟动画车辆，火车，飞机，飞船等设备器物从镜头身边经过时，镜头受气流或地表震颤等影响而产生的自动抖动，从而产生更逼真的镜头动画。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于三维软件的相机抖动动画制作的方法流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种基于三维软件的相机抖动动画制作程序的设计流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

在物体经过相机时，相机自动抖动，抖动幅度与频率随物体离相机的距成正比关系（超出一定的范围则不产生震动，此范围值可以设置），抖动一定的次数后即停止抖动。

如图1所示，本发明实施例提供的一种基于三维软件的相机抖动动画制作的方法，包括以下步骤：

如图2所示，本发明的一种基于三维软件的相机抖动动画制作程序的设计方案如下。

步骤1：编写操作界面，用于指定相机，影响相机震动的物体，可以选择多个影响物体，编写相机影响范围参数，相机抖动幅度，抖动次数，抖动时长等必要参数及最终的确认按钮。

步骤2：在操作界面内设置相机影响范围参数，编写范围参数与物体（影响体）、相机（被影响体）之间的逻辑关系用来计算相机自动抖动。

步骤3：根据镜头需要制作物体从镜头旁边经过的动画，如果能够触发范围参数，则相机自动抖动。

步骤4：根据需要可自行选择是否进行进一步细化调整参数，例如抖动次数，抖动振幅，抖动时长等。

在步骤1中，使用软件自带语言编写程序界面，实现相机与相关物体的选定：

1.界面包含相机选定列表S_CAM（唯一选择）。

2.物体选定列表S_G（可多选）。

3.相机影响范围参数R（设有默认值，也可根据需要更改）。

4.相机抖动幅度值J =a*R/L, a为效果系数可根据情况设定数值，默认值为1，a大于1时表现为增强，a小于1时为减弱效果，但a不能设置为负数；物体与相机位置关系值L是利用物体（场景里命名设定为G）与相机（场景里命名设定为CAM）在三维空间中的位置关系（三维坐标G（X1,Y1,Z1），CAM(X2,Y2,Z2)）算出，即L=√[(X1-X2)^2+(Y1-Y2)^2+(Z1-Z2)^2]。

5.相机抖动次数F（设有默认值其默认值为4，也可根据需要更改）。

6.每一次抖动时长T，（时长T单位为帧，其默认值设定为4，也可根据需要更改，帧为动画运行最小的时间单位）。

在步骤2中，设定相机影响范围参数R，相机抖动幅度J，相机抖动次数F，每一次抖动时长T。

在步骤3中，制作物体经过相机的动画，在步骤1中设定好相关参数后启动运行程序，其内部程序运行逻辑运行如下：

1.物体与相机的距离值L与设定的镜头范围值R作比较，随着物体靠近相机运动，当L值小于R值时，触发相机自动抖动动画，可用判断语句来实现，常用判断语句为IF语句，且抖动幅度值J随着里物体与相机距离值L的减小而增大。由于物体每一时刻都处于位置变化中，因此L值为变量值，设定的镜头范围值R为固定值。物体离相机越近相机抖动幅度越明显，其计算方法为抖动幅度值J等于镜头范围值R除以物体与相机距离值L，即a为1时J=R/L。

2.当相机在T0帧(取当前时间帧记为Tc)为相机的起始位置，其三维空间坐标为（X2,Y2,Z2)。

3.在时间为T1（T/4+Tc）时为相机最高点（即相机Y轴最大值），其三维空间位置为（X2,Y2+J1,Z2)，J1为抖动幅度值（J1=R/L1），此时在面板程序里设定一个变量A赋值J1的值，即A=J1，用于后面T3时刻判断物体是否还在相机设定范围内抖动时用。

4.在时间为T2（T/2+Tc）时为相机回落到起始点位置，其三维空间位置为（X2,Y2,Z2)。

5.在时间为T3（3*T/4+Tc）时为相机最低点，其三维空间位置为（X2,Y2-J2,Z2)。

当物体运动时间大于T2时，调用判断语句判断物体与相机的距离L是否还在R相机影响范围，如果L<R，则相机在T3时间点的Y轴抖动幅度值为Y2-J2（J2=R/L2），如果L>=R，说明物体已脱离相机影响范围，此时相机的Y轴抖动幅度计算公式中J2值为T1时刻J1的值（即变量A的值）其三维空间位置为（X2,Y2-J1,Z2)。

6.在时间为T4（T）时相机回归到起始点位置，其三维空间位置为（X2,Y2,Z2)。

此时相机完成第1个抖动周期。

第2、3、4次抖动同第1次抖动计算方法，在计算抖动的过程中，物体与相机之间的L值随时间变化也在不停变化，在经过4次抖动后重新调用判断语句判断L值是否还在R值的范围内，如果L<R，则进行下一周期的4次抖动，当L值大于等于R值时，相机停止抖动相机，此刻整个相机抖动动画生成完毕。

在步骤4中，如果不满意当前相机抖动动画的幅度，时长等相应参数，在步骤1中的面板里，调整相应参数重新测试即可。

本发明对相机的抖动依据物体到相机的距离设定而自动执行，无需手动制作，可节省手动制作的时间。

本发明的参数调整较为丰富，为了达到更高的效果，可以调节相应参数来测试效果，参数有初始默认值，且都为可调节状态，如果需要可以随时调整。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种基于三维软件的相机抖动动画制作的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤4：调整抖动参数，调节相机抖动动画的抖动次数、抖动振幅和抖动时长，制作相机抖动动画;

所述相机抖动动画至少包括4个抖动过程;

在1个抖动过程中，所述制作物体从相机镜头旁边经过的动画，包括以下步骤：

将物体到相机的距离L与设定的相机影响范围参数R进行比较，当L小于R时，触发相机自动抖动动画，抖动幅度值J随着L的减小而增大；

当物体运动时间大于T2时，如果L<R，则相机在T3时间点的Y轴抖动幅度值为Y2-J2，J2=R/L2；如果L>=R，此时相机的Y轴抖动幅度J2值为T1时刻J1的值，此时相机的三维空间位置为（X2,Y2-J1,Z2)；

在时间为T4时相机回归到起始点位置，此时相机的三维空间位置为（X2,Y2,Z2);

在计算抖动的过程中，物体与相机之间的L值随时间变化也在不停变化，在经过4次抖动后重新判断L值是否还在R值的范围内，如果L<R，则进行下一周期的4次抖动，当L值大于等于R值时，相机停止抖动相机，此刻整个相机抖动动画生成完毕。

2.根据权利要求1所述的基于三维软件的相机抖动动画制作的方法，其特征在于，所述抖动参数包括相机抖动幅度值、相机抖动次数和相机抖动时长。

3.根据权利要求2所述的基于三维软件的相机抖动动画制作的方法，其特征在于，所述相机抖动幅度值J=a*R/L，a为效果系数，R为相机影响范围参数，L为物体到相机的距离。

4.根据权利要求3所述的基于三维软件的相机抖动动画制作的方法，其特征在于，所述效果系数a的默认值为1，当a大于1时为增强效果，当a小于1时为减弱效果。

5.根据权利要求2所述的基于三维软件的相机抖动动画制作的方法，其特征在于，设物体在三维空间中的三维坐标G（X1,Y1,Z1），相机在三维空间中的三维坐标CAM(X2,Y2,Z2)，则物体到相机的距离

。

6.一种基于三维软件的相机抖动动画制作的装置，其特征在于，包括：

参数调整模块，用于调整抖动参数，调节相机抖动动画的抖动次数、抖动振幅和抖动时长;

所述相机抖动动画至少包括4个抖动过程;

7.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行如权利要求1-5任一所述的基于三维软件的相机抖动动画制作的方法的步骤。