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Flash角色动画控制系统的设计

添加时间：2018/08/11 来源：东北大学作者：李雪松

学习和使用Flash动画制作工具和Actionscript 3.0编程技术,本人对Flash矢量图形绘制技术、Flash动画关键帧技术、骨豁动画技术、.基于Actionscript 3.0的交互媒体应用软件研发等技术有了一定的研究基础。
以下为本篇论文正文：

摘要

　　如今,计算机动画已经发展成为一门涉及计算机图形学、数学、物理学、艺术等学科知识的跨学科领域。随着计算机动画被广泛地应用于教学、仿真、数字娱乐等众多领域,计算机动画产业己经发展成为一个新的经济增长点。但是,我国的动画产业仍处于发展阶段,仍然存在许多问题亟待解决。其中,专业人才的匮乏,自主研发能力的不足,核心技术的缺失等已经成为严重制约我国动画产业发展的关键问题。

　　本文实现了基于混合驱动的交互式角色动画框架,将运动学和角色表演进行模块化组合。动画技术的组合,能够利用该技术简易调动动画资源库的相应素材,生成满足动画师要求的角色动画。本文系统的阐述了炻色运动的不同控制方式,并采用混合驱动的方法解决了单一控制方式下角色在交互式场景中运动时产生的问题。

　　本文对计算机动画相关技术进行了较为系统的研究,并且严格遵循面向对象的软件幵发方法设计和实现了一个有助于有效降低角色动画制作成本,提高动画制作效率,真实反映客观世界物体运动规律的Flash角色动画运动控制系统。

　　本文研发的Hash角色动画运动控制系统建立了一个完整的体系结构,并实现了部分计算机运动控制技术,为后续Flash动画系统的研发打下了坚实的基础。Flash角色动画控制系统同时考虑到动画产业从业人员的计算机基础普遍薄弱的特点,力求在应用方面尽量简洁、方便和易于掌握。本系统通过在实际项目中的应用,对于其操作性、实用性进行了长期的验证,并对实际应用中出现的问题进行了修正。该系统目前已经是一款较为成熟的动画生产辅助系统,未来随着不断的测试弓改进,将在动画生产和研发领域拥有更加广阔的应用空间。

　　关键词:面向对象,F]ash角色动画,控制系统,交互式,运动规律

Abstract

　　Recently, computer animation has already become an emerging interdisciplinary study which utilizes the knowledge of computer graphics, mathematics, physics, art, and other disciplines comprehensively. Along with the computer animation is widely applied in the teaching, simulation and digital entertainment, etc,computer animation industry has become a new economic growth point. But our country's animation industry is still at the stage of development, there are still many problems to be solved. Among them,the lack of professional talents, the shortage of the independent research and development ability, the core technology have become a serious lack of restricting our animation industry development key problems.

　　This dissertation has realized based on the mix actuation interactive role animation frame, carries on the kinematics and the role performance the modular combination.The animation technology combination, can use can use this technical simple reassignment animation resources storehouse the corresponding source material, the production satisfies the role animation which the animator requests.The question which this article system elaboration role movement different control mode, and used the mix actuation the method to have solved under the unicontrol way the role when interactive scene movement produces.

　　In this dissertation, the relevant computer animation technology is systematically studied, and a Flash animation motion system software is designed and implemented through strictly following the object-oriented methods of software development that can be used to effectively reduce the role animation production cost,and improve the Flash animation production efficiency, and really reflect the motion of the object in the real world.

　　This researches and develops an animation motion system which sets up a relatively complete system architecture, and implements some motion control technology, so that the subsequent Flash animation system research and development is built a solid foundation. But there also exist some deficiencies. For example, the system still considers only the skeletal animation related Junction module, and many other types of character motion have not been realized.

　　Key words: object orientation; Flash character animation; motion system; actuation interactive ; Exercise regulation.

　　计算机动画是伴随着计算机硬件和图形算法的高速发展而形成的一个计算图形学的分支。它是通过对客观世界的模拟和对虚拟世界的创造再现,综合利用计算机科学、艺术、数学、物理学和其它相关学科的技术和知识,通过计算机生成一系列连续的静态图像,然后利用人眼视觉暂留特性使视觉产生动态而逼真效果的一项技术['〕。随着计算机技术的迅猛发展及其在动画领域的广泛应用,计算机动画无论是在理论,还是在应用方面均已取得了巨大的成功,并且已经发展成为影响国民经济的核心产业之一。

　　相对于传统动画而言,计算机动画具有操作方便、颜色一致、线条清晰、修改和检查方便、生产效率高、应用领域广等优势。有鉴于此,计算机动画已经成为我们日常生活中必不可少的一部分。然而,尽管我国的动画产业近年来在政府的大力扶持下取得了长足的进展,并对促进国民经济的发展,丰富人们的文化娱乐生活起到了积极的作用,我们还必须清醒地认识到,我国的动画产业尚处于发展阶段,仍然存在许多不容忽视的问题。其中,专业人才的匮乏,自主研发能力的不足,核心技术的缺失等问题日益凸显,并且严重制约了我国动画产业的发展。因此,针对计算机动画技术的研究和相关软件工具的开发显得非常必要,而且具有重要的意义。

　　运动捕捉技术(Motion Capture)通过传感器捕获演员主要关节的运动轨迹,实现动画角色运动信息记录自动化,自动产生运动的基本轨迹,然后将记录的运动信息传递给动画模型,从而达到控制角色运动的目的。传感器釆样点通常分布在运动模型的头部、躯干、四肢;手势和表情等次要运动则采用其它动画方法添加到捕获的主要运动上。运动捕捉的关键在于捆绑演员身上的传感器采样点和计算机中受控的模拟演员的关节必须严格对应。传感器数目的多少取决于角色的运动类型、数据传递方式和运动约束类型等。该技术可以极大地减轻角色动作设计的手工操作,但是技术复杂,制作成本昂贵。

　　上述各种技术在不同的领域均取得了成功,但是仍然各有优缺;I。关键顿技术不考虑角色的物理属性以及参数之间的相互关系,因此插值得到的运动不一定合理,有可能仍然需要动画师对运动进行仔细的调整。运动捕捉技术可以说是运动的复制,所捕捉的数据只能应用于特定的环境,对场景变化或用户需求改变的适应能力较弱,而且需要购买先进昂贵的软硬件设施。运动学和动力学等方法计算量大,算法复杂,应用领域窄。程序动画算法简单,但随意性差,只适用于某些特定#型的运动。

　　本文将对计算机动画相关技术进行了较为系统的研究,然后在此基础上应用面向对象的软件幵发方法设计并实现一个计算机角色动画动作系统。

　　本文共分为7个章节。具体章节结构安排如下:

　　第1章绪论,简单地介绍本项目研发的背景和意义、国内外研究现状,以及主要研究内容和论文组织结构。

　　第2章相关技术简介,简要地介绍本项目研发过程中所涉及的相关技术,包括面向对象技术、计算机动画技术等内容。

　　第3章系统分析,详细地分析本项目的具体需求,包括功能性需求和非功能性需求。

　　第4章系统设计,在第3章系统分析的基础上,对本项目进行系统地设计,包括系统总体设计、接口设计、相关类的设计等。

　　第5章系统实现,编码实现第4章的所有设汁内容。

　　第6章系统测试,介绍木项目的测试内容和测试结果,并进行客观公正的评价。

　　第7章总结与展望,总结木文的研发工作,并对其进行展望。

　　Flash角色动画控制系统测试：

加速运动

句速运动

局部运动

幵门动画

目录

　　摘要
　　Abstract
　　第1章绪论
　　　　1.1 课题背景和意义
　　　　1.2 国内外研究现状
　　　　1.3 主要研究内容与论文组织结构
　　　　1.4 本章小结
　　第2章相关技术简介
　　　　2.1 引言
　　　　2.2 面向对象技术
　　　　　　2.2.1 基本观点
　　　　　　2.2.2 应用范畴
　　　　　　2.2.3 类设计策略
　　　　2.3 计算机动画技术
　　　　2.4 Flash
　　　　2.5 Actionscript
　　　　2.6 本章小结
　　第3章系统分析
　　　　3.1 引言
　　　　3.2 功能性需求
　　　　　　3.2.1 用户需求
　　　　　　3.2.2 系统需求
　　　　　　3.2.3 其它需求
　　　　3.3 非功能性需求
　　　　　　3.3.1 界面需求
　　　　　　3.3.2 软硬件环境谣求
　　　　　　3.3.3 产品质谅需求
　　　　3.4 本章小结
　　第4章系统设计
　　　　4.1 引言
　　　　4.2 总体设计
　　　　　　4.2.1 需求规定
　　　　　　4.2.2 设计原则
　　　　　　4.2.3 编码规范
　　　　　　4.2.4 系统架构
　　　　4.3 接口设计
　　　　　　4.3.1 外部接口
　　　　　　4.3.2 内部接口
　　　　4.4 类的设计
　　　　4.5 本章小结
　　第5章系统实现
　　　　5.1 引言
　　　　5.2 应用框架类
　　　　5.3 应用程序类
　　　　5.4 角色类
　　　　5.5 输入管理器类
　　　　5.6 物理管理器类
　　　　5.7 图形管理器类
　　　　5.8 声音管理器类
　　　　5.9 本章小结
　　第6章系统测试
　　　　6.1 引言
　　　　6.2 测试环境
　　　　6.3 测试内容
　　　　6.4 测试结果及评价
　　　　　　6.4.1 功能测试
　　　　　　6.4.2 用户界面测试
　　　　　　6.4.3 性能测试
　　　　6.5 本章小结
　　第7章总结与展望
　　参考文献
　　致谢

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