CN116909541A - 面向数字动画资源的图形化智能编程系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向数字动画资源的图形化智能编程系统，包括图形化编程前端设备、图形化编程后台设备、动画资源采集平台与动画资源数据库，所述图形化编程前端设备用于用户登陆系统，并根据需求搭建积木逻辑；所述图形化编程后台设备用于根据搭建的积木逻辑生成调用逻辑，并根据调用逻辑从动画资源数据库中调用相关数据自动生成动画；所述动画资源采集平台用于为动画开发者提供标准化采集通道，采集动画资源模型和数据；所述动画资源数据库用于存储采集的动画资源模型和数据。实现了视频资源的标准生产，让系统智能地做专业的事，普通用户只关心业务逻辑即可，实现了数字化动画资源的专业、高效、傻瓜式开发。
Description
技术领域
本发明涉及到图形化编程技术领域，具体涉及一种面向数字动画资源的图形化智能编程系统。
背景技术
移动互联网背景下，大量新起的微课慕课短视频推动数字媒体繁荣，由此带来数字化动画资源需求量急剧增加。大量的视频工作者、教师、培训行业从业人员对个性化的数字化影视资源有着越来越大的需求量，特别是二维三维动画资源，基本只能从网上下载、购买，往往成本高且缺少针对性。而依靠自身开发，动画资源的开发往往非常困难。以二维动画为例，开发者不仅需要掌握专业的开发软件如PS、Animate或其他绘画设计软件，还要掌握Premiere等相关的剪辑软件。而且还必须准确的表现人物走位、镜头运动、场景道具布置，考虑画面构图和光影等因素，并将这些画面按照一定的时间顺序组合成一系列镜头。大众从业者往往有明确的动画资源需求，但是苦于开发难度和入门难度而不得。
市场上的主流动画资源开发系统如Animate、万彩动画大师、Maya等软件具有专业性强，开发难度大，学习成本高，开发周期长等问题，需要开发者经过专业的学习能才熟悉掌握其使用。而简单的开发工具如PPT、Moovly等软件虽然上手快，制作简单，但是又不具备专业动画资源的开发能力，即使开发出动画来，也不能满足开发者的预期效果，不符合大众的审美需求。
为此，人们提出了图形化编程系统。所谓图形化编程就是编写有界面的程序，编程语言是一种被标准化的交流技巧，用来向计算机发出指令，定义计算机程序。由于图形化编程系统由于不需要任何编程基础，具有易于使用和操作简单等特点，此因深受开发者的喜欢。
但是，已有的图形化编程开发系统主要针对青少年的编辑思维培养，不是以动画资源开发为目的。例如：Scratch是麻省理工学院的“终身幼儿园团队”在2007年发布的一种图形化编程工具，其功能是建立程序的过程，用到涂鸦、录音、找图片这些有趣的过程。孩子的成品可以通过软件直接发布到官方网站上。Mixly是一款基于Blockly的免费开源的图形化Arduino编程软件，由北京师范大学教育学部创客教育实验室傅骞教授团队开发，其功能主要是针对青少年的硬件开发平台。
故此，需要一种图形化的动画资源编辑系统，用于面向普通大众开发数字化动画资源。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种面向数字动画资源的图形化智能编程系统，通过人工智能手段学习优秀作品案例特征，将用户的积木逻辑与动画资源进行专业的匹配后生成用户需要的动画，从而为用户提供专业的动画资源，以解决动画资源建设中周期长、专业性强、难度大、成本高等问题，实现数字化动画资源的专业、高效、傻瓜式开发。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种面向数字动画资源的图形化智能编程系统，其关键在于：包括图形化编程前端设备、图形化编程后台设备、动画资源采集平台与动画资源数据库，所述图形化编程前端设备用于用户登陆系统，并根据需求搭建积木逻辑；所述图形化编程后台设备用于根据搭建的积木逻辑生成调用逻辑，并根据调用逻辑从动画资源数据库中调用相关数据自动生成动画，还用于对图形化编程前端设备的交互展示逻辑进行编辑；所述动画资源采集平台用于为动画开发者提供标准化采集通道，采集动画资源模型和数据；所述动画资源数据库用于存储采集的动画资源模型和数据。
进一步的，所述图形化编程前端设备包括文件功能单元、编辑功能单元、显示功能单元、场景列表单元、积木选择区单元、场景预置单元、编辑区单元、角色单元、结果预览单元、测试单元、运行单元与角色列表单元，具体的：
所述文件功能单元用于提供文件的保存、另存为、导出结果功能；
所述编辑功能单元用于提供撤销、复制、剪切、粘贴、删除功能；
所述显示功能单元用于提供最大化、最小化、显示结果、显示积木、显示代码功能；
所述积木选择区单元用于选择积木逻辑中积木类别；
所述场景列表单元用于显示、拖动调整动画场景的编号及顺序；
所述场景预置单元用于对动画场景进行预置；
所述编辑区单元用于实现图形化编程编辑；
所述角色单元用于显示当前编辑动画角色的名称和缩略图；
所述结果预览单元用于显示或拖放当前积木逻辑的执行效果；
所述测试单元用于执行当前动画场景下的积木逻辑；
所述运行单元用于执行全部积木逻辑；
所述角色列表单元用于进行动画角色的选择、创建、删除。
进一步的，所述编辑区单元包括人物编辑窗口、场景编辑窗口和摄像机编辑窗口，所述任务编辑窗口用于供用户进行动画角色的选择，所述场景编辑窗口用于供用户进行动画场景的选择，所述摄像机编辑窗口用于供用户选择动画角色的呈现角度。
进一步的，所述图形化编程前端设备为电脑、平板和/或手机。
进一步的，所述积木逻辑内包括状态积木、时间积木、速度积木、文字积木和声音积木，
所述状态积木用于设置动画角色的状态；
所述时间积木用于设置动画的播放时间；
所述速度积木用于调整动画的播放速度；
所述文字积木用于根据用户输入的文字生成动画音效；
所述声音积木用于在用户上传自配语音和/或背景音乐时生成动画音效。
进一步的，所述状态积木连接动画资源数据库中动画角色对象的动作类、表情类动画资源，并通过变换属性控制动画角色的状态。
进一步的，所述动画角色的状态包括表情状态、口型状态、移动状态、旋转状态、绽放状态。
进一步的，所述动画资源采集平台还用于对采集的动画资源数据进行逻辑操作，包括：判断动画资源数据是否可用；动画资源的创建、命名、修改、增加、删除以及保存；动画资源数据的分类。
进一步的，所述动画资源采集平台进行动画资源数据采集时的步骤如下：
选择已有动画角色或新建动画角色；
根据动画角色选择所采集动画资源数据的类型，所述动画资源数据的类型包括表情类、动作类和口型类；
根据选择的所采集动画资源数据类型，提供采集模板数据，开始数据采集；
对采集的动画资源数据进行判断，若有效则存入动画资源数据库，若无效则重新采集或修改后上传覆盖，直至有效。
进一步的，所述动画资源数据库存储的是对所述动画资源采集平台采集的数据进行标准化处理后生成的动画标准化数据。
本发明的显著效果是：
1、本系统通过积木式的编程生成专业的动画，以人工智能手段将动画生产的标准化，让专业动画开发人员在标准下开发少量的动画资源，主要包括如动作类如走、跑、跳，表情类如高兴、伤心、愤怒，口型类如常见的声母、韵母等发音；通过人工智能手段学习优秀作品案例特征将用户的积木逻辑与动画资源进行专业的匹配，生成用户需要的动画，从而为用户提供专业的动画资源，使得用户只需要有一个大致的创意想法即可通过简单的鼠标点击并且不需要过多的专业知识就能够生产出优秀的动画作品。
2、本系统提供了一种智能化动画生成平台，用于面向教育工作者、动画开发者、网络主播以及普通视频爱好者开发数字化动画视频资源使用，由动画开发者参考系统提供的模板数据进行一一上传，最终存入动画资源数据库，使用时只需要用户根据需要搭建积木，形成动画生成的逻辑，系统根据积木逻辑调用动画资源数据库的相应资源实现动画资源的生成，从而实现了视频资源的标准生产，让系统智能地做专业的事，普通用户只关心业务逻辑即可，解决了现有动画资源建设中周期长、专业性强、难度大、成本高等问题，进而实现了数字化动画资源的专业、高效、傻瓜式开发。
3、本系统具备图形化编辑系统的易于使用和操作简单等特点，同时开发人员将大量动画碎片资源整合到系统中，利用智能化的程序将数字化动画资源整合到积木式的流程中，使用者只需要根据个性化的需求，通过搭积木的方式，即可创作出专业的动画成品，让非专业人员也能简单地实现动画资源的专业性开发；此外，本系统以开放式架构制定相应的开发标准，将动画资源的开发权开放给动画开发者，从而极大丰富动画资源库，从而保证了系统的生命力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明动画生成的流程图；
图3是图形化编程前端系统的操作主界面示意图；
图4是动画资源采集的流程图；
图5是本发明进行动画制作时的效果图1；
图6是本发明进行动画制作时的效果图2。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。
如图1所示，一种面向数字动画资源的图形化智能编程系统，包括图形化编程前端设备、图形化编程后台设备、动画资源采集平台与动画资源数据库，所述图形化编程前端设备、动画资源数据库俊宇所述图形化编程后台设备通讯互联，所述动画资源采集平台与所述动画资源数据库的输入端组相连，所述图形化编程前端设备用于用户登陆系统，并根据需求搭建积木逻辑；所述图形化编程后台设备用于根据搭建的积木逻辑生成调用逻辑，并根据调用逻辑从动画资源数据库中调用相关数据自动生成动画，还用于对图形化编程前端设备的交互展示逻辑进行编辑；所述动画资源采集平台用于为动画开发者提供标准化采集通道，采集动画资源模型和数据；所述动画资源数据库用于存储采集的动画资源模型和数据。
参见附图2，本系统生成动画的流程为：
用户登陆图形化编程前端设备；
在图形化编程前端设备上根据自身需求搭建积木逻辑；
图形化变成后台设备根据积木逻辑生成程序代码，基于程序代码生成调用逻辑，并根据调用逻辑从动画资源数据库中调用相关数据自动生成动画；
在动画生成过程中，动画资源采集平台将采集的动画资源数据上传至动画资源数据库。
下面具体的对各个设备进行描述：
关于图形化编程前段设备：
所述图形化编程前端设备为用户可见的组件，用于实现本系统和用户之间的交互和数据展示，其可为电脑、平板、手机或其他数字终端，用户可用电脑、平板、手机等数字终端登陆，登陆后直接进入本系统的操作主界面，登陆后主要选择(数据库中已采集有的)角色对象，然后按逻辑搭建积木生成动画。
如图2所示，所述图形化编程前端设备包括文件功能单元、编辑功能单元、显示功能单元、场景列表单元、积木选择区单元、场景预置单元、编辑区单元、角色单元、结果预览单元、测试单元、运行单元与角色列表单元，具体的：
所述文件功能单元用于提供文件的保存、另存为、导出结果等功能；
所述编辑功能单元用于提供撤销、复制、剪切、粘贴、删除等功能；
所述显示功能单元用于提供最大化、最小化、显示结果、显示积木、显示代码等功能；
所述积木选择区单元用于选择积木逻辑中积木类别，所述积木类别包括动作、表情、对白、摄像机；
所述场景列表单元用于显示、拖动调整动画场景的编号及顺序；
所述场景预置单元用于对动画场景进行预置；
所述编辑区单元用于实现图形化编程编辑(可切换代码显示)；
所述编辑区单元包括人物编辑窗口、场景编辑窗口和摄像机编辑窗口，所述任务编辑窗口用于供用户进行动画角色的选择，动画角色来自于动画资源数据库，库中已完成采集并发布的动画角色可以在这里供用户选择；所述场景编辑窗口用于供用户进行动画场景的选择，动画场景也即动画的背景，如街道、房间等；所述摄像机编辑窗口用于供用户选择动画角色的呈现角度。
所述角色单元用于显示当前编辑动画角色的名称和缩略图；
所述结果预览单元用于显示或拖放当前积木逻辑的执行效果；
所述测试单元用于执行当前动画场景下的积木逻辑；
所述运行单元用于执行全部积木逻辑；
所述角色列表单元用于进行动画角色的选择、创建、删除，在所有操作前必须先选择已有角色或者创建新角色。
本例中，所述积木逻辑内包括状态积木、时间积木、速度积木、文字积木和声音积木，具体如下所述：
所述状态积木用于设置动画角色的状态，连接动画资源数据库中动画角色对象的动作类、表情类动画资源，并通过变换属性控制动画角色的状态，动画角色的状态包括表情状态、口型状态、移动状态、旋转状态、绽放状态等。
所述时间积木用于设置动画的播放时间(执行时长)，比如设置走路20秒。动画资源里面走路的动画通常为4-12帧，如果是12帧，按24帧/秒计算播放一次为0.5秒，这时就需要将走路的动画连续播放40次，40×0.5秒＝20秒。
所述速度积木用于调整动画的播放速度。
所述文字积木用于根据用户输入的文字生成动画音效，也即是文字生成语音，在用户根据需要输入一段文字后，通过调用外部文字转请语音接口生成说话的语音，并且用户还能选择播报文字的声色；
所述声音积木用于在用户要上传一端自配语音或背景音乐时生成动画音效。
关于动画资源数据库：
用于存储内容为动画资源模型和数据，存储采集后生成的动画标准化数据。动画资源数据库中的数据是由动画资源采集平台上传而来。一旦数据采集成功用户将拥有自己的个性化视频数据库，将可反复使用，为后面视频的智能生成奠定基础。
关于动画资源采集平台：
动画资源采集平台是连接动画资源数据库的组件，给动画开发者提供标准化采集通道，从而方便大量的动画素材上传。用户将制作好的动画，以角色为单位，上传到数据库后，动画资源采集平台将对动画视频素材进行数据标注，也可以演示效果，帮助用户判断动画是否合格，不合格则修改后再上传覆盖，直至可用。
动画资源采集平台主要作用是对采集的动画数据进行逻辑操作，包括判断数据是否可用，动画资源的创建、命名、修改、增加、删除以及保存等操作。其进行数据采集时的流程参见附图4，选择已有动画角色或新建动画角色；
根据动画角色选择所采集动画资源数据的类型，所述动画资源数据的类型包括表情类、动作类和口型类；
根据选择的所采集动画资源数据类型，提供采集模板数据，开始数据采集；
对采集的动画资源数据进行判断，若有效则存入动画资源数据库，若无效则重新采集或修改后上传覆盖，直至有效。
采集的动画资源是以角色为单为存储的，比如创建一个功夫狗熊角色，对其命名为“Kung Fu Bear”，对应要采集的是功夫狗熊动画数据：(1)动作类：如走、跑、跳、转身等；(2)表情类：如高兴、伤心、愤怒等；口型类：如常见的声母、韵母等发音口型等......采集完成后，前端即可使用“Kung Fu Bear”角色，进行通过积木，在编程系统前端生成其动画。
关于图像化编程后台设备：
用于逻辑操作，连接图形化编程前端设备和动画资源数据库的组件，操作图形化编程前端设备的交互展示逻辑。根据用户的积木逻辑，生成动画资源的调用逻辑，智能调取动画数据库中的数据，保证动画和口型与积木逻辑的一致性，最终生成动画视频。
基于上述的系统，下面举例说明：
以“功夫狗熊走过来打招呼，高兴介绍自己，然后走开”的动画为例。按顺序选择积木制订逻辑如下：
第一步：首先确定对象角色“Kung Fu Bear”，选择动画背景，以及摄像机方向(拍摄角度)；
第二步：搭积木：
①第一层积木：选择状态积木“走”，设置时长和速度。
②第二层积木：选择文字积木：输入文字“大家好，我是Kung Fu Bear，欢迎来到图形化动画的世界”，选择文字生成语音的声效。
③第三层积木：选择状态积木“走”，设置时长和速度，添加走路音效。
第三步：预览结果后导出动画，效果图如图5所示。
如果已经有真人配音音频文件，不需要再从文字生成语音，那么积木可以制订逻辑如下：
第一步：首先确定对象角色“Kung Fu Bear”，选择动画背景，以及摄像机方向(拍摄角度)；
第二步：搭积木：
①第一层积木：选择状态积木“走”，设置时长和速度。
②第二层积木：选择声音积木，选择要播放的声音(音频地址)。
③第三层积木：选择状态积木“走”，设置时长和速度，添加走路音效。
第三步：预览结果后导出动画，效果图如图6所示。
本实施例所述的系统，通过积木式的编程生成专业的动画，以人工智能手段将动画生产的标准化，让专业动画开发人员在标准下开发少量的动画资源，主要包括如动作类如走、跑、跳，表情类如高兴、伤心、愤怒，口型类如常见的声母、韵母等发音；通过人工智能手段学习优秀作品案例特征将用户的积木逻辑与动画资源进行专业的匹配，生成用户需要的动画，从而为用户提供专业的动画资源，使得用户只需要有一个大致的创意想法即可通过简单的鼠标点击并且不需要过多的专业知识就能够生产出优秀的动画作品。实现了视频资源的标准生产，让系统智能地做专业的事，普通用户只关心业务逻辑即可，解决了现有动画资源建设中周期长、专业性强、难度大、成本高等问题，进而实现了数字化动画资源的专业、高效、傻瓜式开发。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种面向数字动画资源的图形化智能编程系统，其特征在于：包括图形化编程前端设备、图形化编程后台设备、动画资源采集平台与动画资源数据库，所述图形化编程前端设备用于用户登陆系统，并根据需求搭建积木逻辑；所述图形化编程后台设备用于根据搭建的积木逻辑生成调用逻辑，并根据调用逻辑从动画资源数据库中调用相关数据自动生成动画，还用于对图形化编程前端设备的交互展示逻辑进行编辑；所述动画资源采集平台用于为动画开发者提供标准化采集通道，采集动画资源模型和数据；所述动画资源数据库用于存储采集的动画资源模型和数据。
2.根据权利要求1所述的面向数字动画资源的图形化智能编程系统，其特征在于：所述图形化编程前端设备包括文件功能单元、编辑功能单元、显示功能单元、场景列表单元、积木选择区单元、场景预置单元、编辑区单元、角色单元、结果预览单元、测试单元、运行单元与角色列表单元，具体的：
所述文件功能单元用于提供文件的保存、另存为、导出结果功能；
所述编辑功能单元用于提供撤销、复制、剪切、粘贴、删除功能；
所述显示功能单元用于提供最大化、最小化、显示结果、显示积木、显示代码功能；
所述积木选择区单元用于选择积木逻辑中积木类别；
所述场景列表单元用于显示、拖动调整动画场景的编号及顺序；
所述场景预置单元用于对动画场景进行预置；
所述编辑区单元用于实现图形化编程编辑；
所述角色单元用于显示当前编辑动画角色的名称和缩略图；
所述结果预览单元用于显示或拖放当前积木逻辑的执行效果；
所述测试单元用于执行当前动画场景下的积木逻辑；
所述运行单元用于执行全部积木逻辑；
所述角色列表单元用于进行动画角色的选择、创建、删除。
3.根据权利要求2所述的面向数字动画资源的图形化智能编程系统，其特征在于：所述编辑区单元包括人物编辑窗口、场景编辑窗口和摄像机编辑窗口，所述任务编辑窗口用于供用户进行动画角色的选择，所述场景编辑窗口用于供用户进行动画场景的选择，所述摄像机编辑窗口用于供用户选择动画角色的呈现角度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的面向数字动画资源的图形化智能编程系统，其特征在于：所述图形化编程前端设备为电脑、平板和/或手机。
5.根据权利要求1所述的面向数字动画资源的图形化智能编程系统，其特征在于：所述积木逻辑内包括状态积木、时间积木、速度积木、文字积木和声音积木，
所述状态积木用于设置动画角色的状态；
所述时间积木用于设置动画的播放时间；
所述速度积木用于调整动画的播放速度；
所述文字积木用于根据用户输入的文字生成动画音效；
所述声音积木用于在用户上传自配语音和/或背景音乐时生成动画音效。
6.根据权利要求5所述的面向数字动画资源的图形化智能编程系统，其特征在于：所述状态积木连接动画资源数据库中动画角色对象的动作类、表情类动画资源，并通过变换属性控制动画角色的状态。
7.根据权利要求5或6所述的面向数字动画资源的图形化智能编程系统，其特征在于：所述动画角色的状态包括表情状态、口型状态、移动状态、旋转状态、绽放状态。
8.根据权利要求1所述的面向数字动画资源的图形化智能编程系统，其特征在于：所述动画资源采集平台还用于对采集的动画资源数据进行逻辑操作，包括：判断动画资源数据是否可用；动画资源的创建、命名、修改、增加、删除以及保存；动画资源数据的分类。
9.根据权利要求8所述的面向数字动画资源的图形化智能编程系统，其特征在于：所述动画资源采集平台进行动画资源数据采集时的步骤如下：
选择已有动画角色或新建动画角色；
根据动画角色选择所采集动画资源数据的类型，所述动画资源数据的类型包括表情类、动作类和口型类；
根据选择的所采集动画资源数据类型，提供采集模板数据，开始数据采集；
对采集的动画资源数据进行判断，若有效则存入动画资源数据库，若无效则重新采集或修改后上传覆盖，直至有效。
10.根据权利要求1所述的面向数字动画资源的图形化智能编程系统，其特征在于：所述动画资源数据库存储的是对所述动画资源采集平台采集的数据进行标准化处理后生成的动画标准化数据。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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