CN117115313B - 一种动画帧图像显示时间优化方法、系统、终端及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动画帧图像显示时间优化方法、系统、终端及介质，涉及动画制作技术领域，其技术方案要点是：依据相邻帧图像中对应动作点之间的变化情况分析相邻帧图像之间的移动变化量；依据所有移动变化量的整体波动幅度将相邻帧图像之间的标准时间划分为基础时间和动态时间，动态时间与整体波动幅度呈正相关；依据相邻帧图像之间的移动变化量在所有移动变化量中的占比情况对相应的动态时间进行修正调控，得到对应的调控时间；结合基础时间和调控时间之和确定对应各个帧图像的显示时间。本发明在使得整个动画帧图像显示过程中保持一定节奏感和符合剧情需求的情况下，减少帧速率出现过大或过小的情况，其应用范围更广。

Description

一种动画帧图像显示时间优化方法、系统、终端及介质
技术领域
本发明涉及动画制作技术领域，更具体地说，它涉及一种动画帧图像显示时间优化方法、系统、终端及介质。
背景技术
逐帧动画是一种常见的动画形式，通过在时间轴的每帧上逐帧绘制不同的内容，使其连续播放而成动画。逐帧动画具有非常大的灵活性，可以表现任何想表现的内容，适合于表演细腻的动画。
传统帧动画的播放主要是采用每帧等时显示处理，再根据剧情需要对显示时间进行调整，这就要求原画设计者对帧图像中动作的连贯性把握到位，一旦出现动作变化幅度较大或较小，就容易导致动画显示呈现不同的节奏感，例如跳跃、延时等现象，严重影响了显示效果。为此，现有技术中公开有基于动作点捕捉分析的帧动画自适应显示方法，其通过对两个连续帧分布的帧图像中动作点的变化情况进行分析，根据各个帧图像的移动变化量之比以及显示总时长计算各个帧图像的显示时间，能够使得整个帧动画显示呈现一个稳定的节奏感。
然而，上述的帧动画自适应显示方法只能够适用于动作点的变化情况较为均衡，对于动作点变化差异较大的情况，极易出现显示硬件设备达不到自适应显示的帧速率要求；此外，对于相邻帧图像之间仅仅存在背景变化的情况，上述的帧动画自适应显示方法无法实现帧动画显示调控，其应用范围受限。因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的动画帧图像显示时间优化方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种动画帧图像显示时间优化方法、系统、终端及介质，考虑到动作点变化差异较大和动作点的无变化的极致情况，在使得整个动画帧图像显示过程中保持一定节奏感和符合剧情需求的情况下，减少帧速率出现过大或过小的情况，其应用范围更广。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
第一方面，提供了一种动画帧图像显示时间优化方法，包括以下步骤：
依据相邻帧图像中对应动作点之间的变化情况分析相邻帧图像之间的移动变化量；
依据所有移动变化量的整体波动幅度将相邻帧图像之间的标准时间划分为基础时间和动态时间，动态时间与整体波动幅度呈正相关；
依据相邻帧图像之间的移动变化量在所有移动变化量中的占比情况对相应的动态时间进行修正调控，得到对应的调控时间；
结合基础时间和调控时间之和确定对应各个帧图像的显示时间。
进一步的，所述标准时间划分为基础时间和动态时间的过程具体为：
依据所有的移动变化量之和确定极限波动情况下的最大波动幅度；
依据各个移动变化量确定实际波动情况下的实际波动幅度；
以实际波动幅度与最大波动幅度之比确定动态时间的分配比例；
结合标准时间和动态时间的分配比例计算得到最终的动态时间。
进一步的，所述极限波动情况具体为：
以所有的移动变化量之和与帧图像的总数量之比计算得到平均移动变化量；
以2倍的平均移动变化量作为极限移动变化量；
以极限移动变化量和零移动变化量交替变化构成极限波动情况。
进一步的，所述极限波动情况下的最大波动幅度的值等于平均移动变化量。
进一步的，所述最终的动态时间计算过程具体为：
；
其中，表示平均移动变化量；/>表示帧图像的总数量；/>表示第/>个帧图像的移动变化量；/>表示最大波动幅度；/>表示实际波动幅度；/>表示相邻帧图像之间的标准时间；/>表示最终的动态时间。
进一步的，所述最终的动态时间计算过程具体为：
；
其中，表示平均移动变化量；/>表示帧图像的总数量；/>表示第/>个帧图像的移动变化量；/>表示最大波动幅度；/>表示实际波动幅度；/>表示相邻帧图像之间的标准时间；/>表示最终的动态时间；/>表示标准时间所能接受的时间调控比例。
进一步的，所述帧图像的显示时间计算公式具体为：
；
其中，表示第/>个帧图像的显示时间；/>表示平均移动变化量；/>表示第个帧图像的移动变化量；/>表示相邻帧图像之间的标准时间；/>表示最终的动态时间。
第二方面，提供了一种动画帧图像显示时间优化系统，包括：
动作分析模块，用于依据相邻帧图像中对应动作点之间的变化情况分析相邻帧图像之间的移动变化量；
时间划分模块，用于依据所有移动变化量的整体波动幅度将相邻帧图像之间的标准时间划分为基础时间和动态时间，动态时间与整体波动幅度呈正相关；
时间调控模块，用于依据相邻帧图像之间的移动变化量在所有移动变化量中的占比情况对相应的动态时间进行修正调控，得到对应的调控时间；
显示优化模块，用于结合基础时间和调控时间之和确定对应各个帧图像的显示时间。
第三方面，提供了一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的一种动画帧图像显示时间优化方法。
第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的一种动画帧图像显示时间优化方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的一种动画帧图像显示时间优化方法，考虑到动作点变化差异较大和动作点的无变化的极致情况，依据所有移动变化量的整体波动情况自适应的将标准时间划分为基础时间和动态时间，并依据相邻帧图像之间的移动变化量在所有移动变化量中的占比情况对相应的动态时间进行修正调控，在使得整个动画帧图像显示过程中保持一定节奏感和符合剧情需求的情况下，减少帧速率出现过大或过小的情况，其应用范围更广；
2、本发明依据实际波动幅度与极限波动情况下的最大波动幅度之比来动态确定不同动画帧图像显示时间优化阶段中的动态时间，能够适应不同类型的动画制作，且尽可能的减少显示时间优化阶段中对时间调控的总量，使得动画帧图像显示时间优化更为合理；
3、本发明在划分动态时间过程中，还可以依据需要灵活调整标准时间所能接受的时间调控比例，再在所能接受的时间范围进行动态时间划分，其灵活性和适应性更强。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1是本发明实施例1中的流程图；
图2是本发明实施例3中的系统框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：一种动画帧图像显示时间优化方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S1：依据相邻帧图像中对应动作点之间的变化情况分析相邻帧图像之间的移动变化量；
步骤S2：依据所有移动变化量的整体波动幅度将相邻帧图像之间的标准时间划分为基础时间和动态时间，动态时间与整体波动幅度呈正相关；
步骤S3：依据相邻帧图像之间的移动变化量在所有移动变化量中的占比情况对相应的动态时间进行修正调控，得到对应的调控时间；
步骤S4：结合基础时间和调控时间之和确定对应各个帧图像的显示时间。
在本实施例中，移动变化量的分析获得过程可以如下：从两个相邻帧图像的动作点集中选取至少一个动作点作为基础参考点；从两个相邻帧图像的动作点集中为每个基础参考点选取至少两个动作点作为关联参考点；计算两个帧图像中基础参考点之间的直线距离值；将两个基础参考点平移重合，并以基础参考点、平移后两个对应关联参考点构建三角形，以及建立三角形的外接圆后得到两个对应关联参考点之间的圆弧长度；对不同关联参考点的圆弧长度进行权重计算后得到曲线距离值，并以直线距离值与曲线距离值之和作为移动变化量。
此外，对于移动变化量的计算，还可以采用场景重构技术计算关联参考点对在三维空间中真实移动轨迹的实际距离，再以不同关联参考点对的实际距离均值计算得到最终的移动变化量。
若各个帧图像之间的移动变化量均相同，则说明其不需要进行调控，若在总的移动变化量相同的情况下，其波动越大，说明需要调控的时间越多。为此，本发明通过构建极限波动情况来实现动态时间的动态划分。
标准时间划分为基础时间和动态时间的过程具体为：依据所有的移动变化量之和确定极限波动情况下的最大波动幅度；依据各个移动变化量确定实际波动情况下的实际波动幅度；以实际波动幅度与最大波动幅度之比确定动态时间的分配比例；结合标准时间和动态时间的分配比例计算得到最终的动态时间。
在本实施例中，极限波动情况具体为：以所有的移动变化量之和与帧图像的总数量之比计算得到平均移动变化量；以2倍的平均移动变化量作为极限移动变化量；以极限移动变化量和零移动变化量交替变化构成极限波动情况。
以多个帧图像相对于自身前一个帧图像的移动变化量分别为1、3、1、3为例进行说明。其所有的移动变化量之和为8个单位，平均移动变化量为2个单位，所确定的极限波动情况下各个帧图像的移动变化量分别为0、4、0、4，又或者是4、0、4、0。
上述两种极限波动情况下的最大波动幅度均为2个单位，其值等于平均移动变化量。
在本实施例中，最终的动态时间计算过程具体如下：
1）计算平均移动变化量：；其中，/>表示帧图像的总数量；/>表示第/>个帧图像的移动变化量；
2）计算极限波动情况下的最大波动幅度：；
其中，为极限情况下第/>个帧图像所对应的移动变化量；/>表示最大波动幅度；若/>为单数时，/>取值为/>；则/>为双数时，/>取值为0；此外 />取值情况还可替换；
3）计算实际波动情况下的实际波动幅度：；其中，表示实际波动幅度；
4）计算最终的动态时间：；其中，/>表示相邻帧图像之间的标准时间；/>表示最终的动态时间。
在本实施例中，帧图像的显示时间计算公式具体为：
；
其中，表示第/>个帧图像的显示时间；/>表示平均移动变化量；/>表示第个帧图像的移动变化量；/>表示相邻帧图像之间的标准时间；/>表示最终的动态时间。
实施例2：一种动画帧图像显示时间优化方法，实施例2与实施例1的不同之处在于：计算最终的动态时间时，还可以标准时间所能接受的时间调控比例对标准时间进行调整，其最终的动态时间计算公式如下：
；
其中，表示标准时间所能接受的时间调控比例。
本发明考虑到动作点变化差异较大和动作点的无变化的极致情况，无论如何进行调控，均可使得各个帧图像保持至少基础时间的显示时间。
实施例3：一种动画帧图像显示时间优化系统，该系统用于实现实施例1或实施例2中的一种动画帧图像显示时间优化方法，如图2所示，包括动作分析模块、时间划分模块、时间调控模块和显示优化模块。
其中，动作分析模块，用于依据相邻帧图像中对应动作点之间的变化情况分析相邻帧图像之间的移动变化量；时间划分模块，用于依据所有移动变化量的整体波动幅度将相邻帧图像之间的标准时间划分为基础时间和动态时间，动态时间与整体波动幅度呈正相关；时间调控模块，用于依据相邻帧图像之间的移动变化量在所有移动变化量中的占比情况对相应的动态时间进行修正调控，得到对应的调控时间；显示优化模块，用于结合基础时间和调控时间之和确定对应各个帧图像的显示时间。
工作原理：本发明考虑到动作点变化差异较大和动作点的无变化的极致情况，依据所有移动变化量的整体波动情况自适应的将标准时间划分为基础时间和动态时间，并依据相邻帧图像之间的移动变化量在所有移动变化量中的占比情况对相应的动态时间进行修正调控，在使得整个动画帧图像显示过程中保持一定节奏感和符合剧情需求的情况下，减少帧速率出现过大或过小的情况，其应用范围更广。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种动画帧图像显示时间优化方法，其特征是，包括以下步骤：
依据相邻帧图像中对应动作点之间的变化情况分析相邻帧图像之间的移动变化量；
依据所有移动变化量的整体波动幅度将相邻帧图像之间的标准时间划分为基础时间和动态时间，动态时间与整体波动幅度呈正相关；
依据相邻帧图像之间的移动变化量在所有移动变化量中的占比情况对相应的动态时间进行修正调控，得到对应的调控时间；
结合基础时间和调控时间之和确定对应各个帧图像的显示时间；
所述标准时间划分为基础时间和动态时间的过程具体为：
依据所有的移动变化量之和确定极限波动情况下的最大波动幅度；
依据各个移动变化量确定实际波动情况下的实际波动幅度；
以实际波动幅度与最大波动幅度之比确定动态时间的分配比例；
结合标准时间和动态时间的分配比例计算得到最终的动态时间；
所述帧图像的显示时间计算公式具体为：
其中，Tm表示第m个帧图像的显示时间；表示平均移动变化量；Dm表示第m个帧图像的移动变化量；T0表示相邻帧图像之间的标准时间；Td表示最终的动态时间。
2.根据权利要求1所述的一种动画帧图像显示时间优化方法，其特征是，所述极限波动情况具体为：
以所有的移动变化量之和与帧图像的总数量之比计算得到平均移动变化量；
以2倍的平均移动变化量作为极限移动变化量；
以极限移动变化量和零移动变化量交替变化构成极限波动情况。
3.根据权利要求1所述的一种动画帧图像显示时间优化方法，其特征是，所述极限波动情况下的最大波动幅度的值等于平均移动变化量。
4.根据权利要求1所述的一种动画帧图像显示时间优化方法，其特征是，所述最终的动态时间计算过程具体为：
其中，表示平均移动变化量；k表示帧图像的总数量；Dm表示第m个帧图像的移动变化量；/>表示最大波动幅度；/>表示实际波动幅度；T0表示相邻帧图像之间的标准时间；Td表示最终的动态时间。
5.根据权利要求1所述的一种动画帧图像显示时间优化方法，其特征是，所述最终的动态时间计算过程具体为：
其中，表示平均移动变化量；k表示帧图像的总数量；Dm表示第m个帧图像的移动变化量；/>表示最大波动幅度；/>表示实际波动幅度；T0表示相邻帧图像之间的标准时间；Td表示最终的动态时间；N表示标准时间所能接受的时间调控比例。
6.一种动画帧图像显示时间优化系统，其特征是，包括：
动作分析模块，用于依据相邻帧图像中对应动作点之间的变化情况分析相邻帧图像之间的移动变化量；
时间划分模块，用于依据所有移动变化量的整体波动幅度将相邻帧图像之间的标准时间划分为基础时间和动态时间，动态时间与整体波动幅度呈正相关；
时间调控模块，用于依据相邻帧图像之间的移动变化量在所有移动变化量中的占比情况对相应的动态时间进行修正调控，得到对应的调控时间；
显示优化模块，用于结合基础时间和调控时间之和确定对应各个帧图像的显示时间；
所述标准时间划分为基础时间和动态时间的过程具体为：
依据所有的移动变化量之和确定极限波动情况下的最大波动幅度；
依据各个移动变化量确定实际波动情况下的实际波动幅度；
以实际波动幅度与最大波动幅度之比确定动态时间的分配比例；
结合标准时间和动态时间的分配比例计算得到最终的动态时间；
所述帧图像的显示时间计算公式具体为：
其中，Tm表示第m个帧图像的显示时间；表示平均移动变化量；Dm表示第m个帧图像的移动变化量；T0表示相邻帧图像之间的标准时间；Td表示最终的动态时间。
7.一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任意一项所述的一种动画帧图像显示时间优化方法。
8.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征是，所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-5中任意一项所述的一种动画帧图像显示时间优化方法。
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