试论影视动画场景设计中多维信息空间的实现

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摘 要：随着时代的发展，人们的生活水平逐步提升，对影视动画的要求也越来越高。影视动画场景设计现已被上升为一种艺术造诣，在实践中强调画面间强烈的反差，以印证故事情节。由于过去影视动画场景设计模式偏向单一，因此多维信息空间用影视动画场景设计中的运用开始提上日程。由于该技术尚不成熟，因此本文将从多维信息空间的慨念出发，来深入探讨影视动画场景设计多维信息空间的实现，以期对实践有所裨益。

关键词：动画设计 多维信息空间 虚拟环境

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（b）-0027-02

为倡导以人为本的核心理念，动画设计行业也开始构建一个人与机器和谐操作的设计方式。要实现以人为本这本这一理念，将虚拟环境这一因素运用到多维信息空间中就显得十分必要。所谓虚拟环境，即虚拟现实，是人们利用互联网这种虚拟环境进行交流和学习的一种方式，这种交流方式不止是文字的表达，还是内心情感的交流。下文将详细阐述影视动画场景设计中多维信息空间的实现。

1 多维信息空间的概念

人类进入21世纪以后，电子信息时代引领了世纪潮流，是人类文明史的进步。但是这种电子信息产品，并不是万能的，在心理的处理上，它们始终只能进行数字分析，和人类自身的认识是由很大是区别的。人们认识世界是通过感知和认识能力全面的认识，是一种多维化的认识。这就会形成一个强烈的矛盾，人们丰富的主观认识，无法在计算机中得以显示，使影视动画场景设计停留在单维模型上。

1.1 动态空间环境

空间维由动态空间环境和三维空间环境组成，由于动态空间环境设计到键盘和鼠标的操作，因此在笔者将重点对动态空间环境进行阐述。

在VE里，每个对象都具有移动、记录相对位置、通知其它对象进行状态改变以及产生动作等功能[1]，VE使用一些演算的公式来计算每个对象之间内部关系，为显示表示结果，下面对详细步骤进行阐述。

首先，将动作进行细化，使其变得更具体，通常为了使其更易分别和计算，我们会使用变量、函数等来演整个过程。举例来说，若需表达将一个对象与另一个对象相互衔接，则需用表达式link（A，B，C）来表示将A与B相连到C这个动作，即用函数来表示动作；其次，事先构造一个常量，通常是do，用这一常量来规定一个常用的动作或者状态，例如，用A来表示一个状态，B表示一个动作，那么（A＼B）就是一个函数，这个函数将用来执行一个动作；最后，将前一种常量用于合式公式中表达出来，形成一个公式，就能够将整个操作过程顺利完成。

在场景状态上，通常有两个有关动虚拟动画设计的定义，一是指复杂定义，指网络状态的转换，将一个复杂的七元组用函数表示出来，SSCN=（∑，C，EA，BG，AC，S0，SE），其中，∑表示场景状态，其他因素则表示动作、背景、对象等因素；二是简单定义，即一个四元组，可表示为S=（O，B，L，C），其中S是场景动态，其他的则和上述公式一样，分别表示背景、动作、对象。

1.2 知识维的关键系统—知识原件

所谓知识维，将人的经验抽象之后，在人脑中产生知识，再将这些知识存储在电脑专门领域，前文已经说明，计算机只能进行单维存储，所以刚刚那些只是需要结合一下控制机构来实现其多维性，而控制结构需要通两种方式在表现，分别的知识转换和智能行为。要实现智能行为和知识转换友必须通过知识元件来实现。而知识原件的定义，学术界有许多观点，有的认为知识原件其实是一种树结构，而树的每个节点表示一个知识点，树中的指针能够准确的定位每个知识。

知识原件具有连接规则的功能，在使用时，可以通过原则分析，进入知识库，而且能够将知识库的知识进行全局控制。知识原件还能够把其他类型值一起传递出去，这样就能够使接受的人更清楚更明白，且能够将实践和理论相结合。那么知识原件的结构是怎样的呢？笔者查阅很多资料后发现，其结构可以表示为：class Knowledge Organ { public： void Is Visible（）；… private： … CString； //根结点}[2]；

从这个结构中我们可以看出，知识原件能够激昂电脑中的知识详细的表现出来，且能够用知识节来表示知识点。

1.3 时间维的关键系统—时序逻辑

时间维是维护时序的空间维，其在时序的基础上形成了一种场景状态，曾有学者提出线性时序逻辑系统，这种系统具有很强的描述作用。时序逻辑的结构可以表示为H：>0

1.4 多维信息空间的动画模型

多维信息空间动画模型，其实就是时间维和知识维的结合，是智能对象和时序逻辑的结合，在这种结合下形成场景状态最后转化成网络。其定义可以表示为，MISA=（∑，C，EAL，EAO RO，TO，ACL.ACO.BG.TR，SE），其中∑表示多维信息空间动画模型，而其他因素则分别表示对象、知识、动作的集合。在这个公式中我们可以看出，当对象间的联系呗动画系统检测出来后，系统便会有所反应，且正常情况下这种反应都是正确的。

2 影视动画场景设计多维信息空间的实现

通过前文分析可知，MISA其实是一种虚拟的现实系统，人类利用该系统将自己的信息传达到系统的传感器中，结合控制机制将信息转化为知识元件，这些知识元件又成为发现问题和创新的基础。

2.1 知识节点的处理方式

虚拟环境中每个对象都有独立工作的能力，可以根据自己所在区域的规则来完成自己这一部分的动画，而每个单元动画的结合便构成整个知识库的认知系统。在认识系统中，对象同样具有独立性，这种独立性表现在推理上，它们拥有推理能力且能够在传达消息的基础上建立联系。知识节点的数据结构相对复杂，可以表示如下：

class CKBNode { CString m_strName； //知识节点名CString m_strConnotation； //知识节点内涵

CString m_strRuleGroup； //规则组名 CString m_strOrganGroup； //元件组名TargetObject *m_pTargets； //目标对象集合 char m_chOperator； //运算符CKBNode *m_pParent； //指向父结点的指针CKBNode *m_pChild； //指向子结点的指针}[4]；

由上述结构可知，知识原件是用来表示系统中各种对象的，且对象本身是由做用器和传感器组成的独立结构。它的最上层能够控制所有节点，且能够将知识组成树状。知识库的定义为：由知识原件组成的树状结构。由前文可知，知识元件是一个求解的模型，它能够解决许多子问题，且该元件中记载着解决问题的规则，这样就能够将问题和规则相结合，从而求出正解。

2.2 空间维的空间漫游控制

Camera是完成空间漫游控制的主要机构，其通常结合函数来确定系统方向和设置系统参数，由此来完成系统的漫游控制，其程序可以简答表示为class CCamera：public CEnvironment Object { public：void Set CameraPos（float x，float y，float z）； void SetCamera（）；//设置模型视图矩阵…}[5]；。在影视动画场景的设计过程中，虚拟环境的运用应该能够满足用户的场景需求，能够根据用户的交互操作来得出相应的模拟操作程序，且一般是用户是用鼠标来完成动作控制的。用户将鼠标上移，则表示前进，下移则表示后退，如果左右移动则表示拐弯，当用户将鼠标的右键按下时，则表示对动作的控制。由此可以看书，鼠标按键代表的人类无形的手，在控制着整个虚拟环境和影视场景的设计。

2.3 影视动画是时间控制

在进行影视动画是设计过程中，对动画制作过程进行解释是时间控制应当解决的问题。影视动画制作中各对象的动作以时间为标准来进行控制。对象的动作将与整个动作处理的过程相匹配，动作处理开始，则对象动作开始。而要让动作开始实行，需满足多月输入都有标记这一标准[6]。

3 结语

通过全文分析可知，影视动画场景设计中多维信息空间可以通过虚拟环境来实行。在结合虚拟动画是情况下，将虚拟环境中的空间、时间、知识进行紧密处理和优化，同时对整个模型进行深入构造，使其能够通畅、灵敏的进行操作，这样就能够使影视动画设计实现良好的效果。

参考文献

[1] 吴冠英.动画美术设计[M].北京：高等教育出版社，2006（1）：23-45.

[2] 索晓玲.动画影片画面赏析[M].北京：北京广播学院出版社，2003（7）：457-470.

[3] 陈华，陈福民.基于VRML的虚拟场景的设计与实现[J].计算机工程与应用，2002，38（6）：27-29.

[4] 张琳，陈操宇.施工管理虚拟环境中的CAD识别和三维重构[J].计算机工程与设计，2006，27（7）：35-37.

[5] 王波，张申生，黄越.基于VRML文件的立体显示平台及相关技术研究[J].计算机工程与应用，2003（12）：136-138.

[6] 孙立军.影视动画场景设计[M].北京：中国宇航出版社，2003（7）：34-56.

[7] 蔡金梅.场景设计与三维动画之间的关系[J].现代交际，2012（9）：54.

[8] 陈晓军.分析国内影视动画场景设计[J].计算机工程与设计，2012（24）：124-125.