[發明專利]微機動畫制播系統

在審

• 申請號: 92107114.0
• 申請日: 1992-08-31
• 公開（公告）號: CN1083650A
• 公開（公告）日: 1994-03-09
• 發明（設計）人: 李彥;張駿;胡衡江;唐振初;萬良君
• 申請（專利權）人: 國防科學技術大學
• 主分類號: H04N5/262
• 分類號: H04N5/262;G06F15/62
• 代理公司: 湖南省專利服務中心
• 代理人: 魏國先

本發明屬于計算機動畫片制作和圖象處理技術領域。

目前動畫片已廣泛應用于電視節目制作、電化教學、廣告設計、模擬訓練等許多方面，然而傳統的動畫制作方法非常落后。首先由美工畫出全部動畫環節的鉛筆稿，再一張一張地描到透明膠片上并著色，最后用編輯機進行后期編輯而成，這樣拍攝一部動畫片往往要化費許多人力、物力和財力，并且制作周期相當長。

計算機和圖象處理技術的飛速發展給動畫制作開辟了嶄新的前景，現已出現了多種計算機動畫制作系統，這些系統一般都強調盡可能提高動畫畫面生成的自動化程度，如用算法構造實體模型，根據變化參量控制模型產生運動，從而獲得動畫效果。這種方法的制作效率高，效果也相當好，但也有不足之處，一是對于處理運動復雜和運動量大的實體模型時，為了獲得連續的動畫效果，就必須有巨型機、中小型機或專用圖形硬件支持的工作站等高檔硬件環境支持，其目的在于利用主機的高速處理能力進行高速圖象處理。如主機采用Cray、Alliant等超級計算機，或是SGI、SUN等高檔工作站，這些系統能產生相當好的三維動畫效果，但成本昂貴，遠超過了一般用戶的承受能力，即使是目前開始出現的一些微機動畫系統，主機仍采用了高檔微機，如Macintosh型、PC/486型微機，成本仍然很高，其通用性和普及性都不能令人滿意。總之，這種由主機完成動畫圖形的構成、運動和加工處理等一系列功能的系統，決定了主機的檔次要高，成本也就高。二是對用戶要求較高，要求用戶具有較強的計算機編程能力和一定的圖象處理知識，另一方面，由于這種動畫制作方法與傳統的動畫創作方法大不相同，使得制作者初期難以適應。三是目前的動畫制作系統和方法較適合于制作規范圖形的三維動畫，不利于制作者進行隨意性的創作。

例如美國“NacroMind????Diretor”系統，是二維動畫系統，售價14萬元，主機為“MacinoshⅡ”型，不易開發和維護，主機不通用，難以為多數用戶采用。又如金星公司今年由美國引進的《TV9030動畫創作系統》，售價15萬元，主機為PC486型，適合于制作規范圖形的三維動畫，成本非常高，特別是它不適宜美工隨意創作傳統動畫，而且目前這種主機在影視或電教部門也不普及。

本發明的目的在于：采用普通的微型計算機作為主機，提供一種經濟而實用的微機動畫制播系統，集動畫素材創作、動畫序列編輯和播放于一體，其制作方法是將傳統動畫制作規范與計算機圖象處理技術相結合，既強調美工自由作畫與編輯環境，又大大提高制作效率，獲得高質量的三維動畫效果，并縮短制作周期。

本發明的硬件結構如圖1所示。整個系統由主機（1）、圖象處理板（2）、PAL合成器（3）、制作屏（4）、矢量漢卡（5）、錄相機（6）、演播屏（7）、鼠標器（8）、數字化儀（9）和掃描儀（10）等部分組成。其中主機（1）采用普通的微型計算機系統，例如IBM????PC機或其兼容機，圖象處理板（2）和矢量漢卡（5）均插在主機（1）機箱內的擴展槽中，與主機（1）的總線相聯，圖象處理板（2）采用圖象處理專用芯片做為CPU，輸出RGB圖象信號S₁、同步信號S₃和KEY信號S₂到PAL合成器（3），同時又將RGB圖象信號S₁送到制作屏（4）供顯示制作效果，PAL合成器（3）生成視頻輸出信號S₅分別送到錄相機（6）和演播屏（7）。具體說明如下：

主機（1）作為人機對話的接口使用，包括主機箱、屏幕、鍵盤，可接受來自各種輸入設備的信號和數據，控制整個系統實現畫面的制作和播放，其中屏幕主要顯示操作提示內容。圖象處理板（2）采用圖象處理專用集成電路芯片做為CPU，在實施例中，采用了TMS34010芯片，另配有幀存貯器（存貯一幀圖象的象元信息）和內部存儲器，圖象處理板（2）具有高速圖象加工和傳送能力，在本系統中所有圖形產品的生成、處理和播出都是由圖象處理板（2）完成，它輸出RGB圖象信號S₁、Key信號S₂和同步信號S₃到PAL合成器（3），同時又將RGB圖象信號S₁送到制作屏（4）供顯示制作效果。在整個制作過程中，圖象處理板（2）受主機（1）的控制，可與主機（1）進行流水線并行處理，完成大量的數據處理和傳送;已編輯好的動畫序列的圖象數據也要裝入圖象處理板（2）并由它控制畫面的播放。正是因為圖象處理板（2）具有高速圖象處理功能并能完成主要的圖象處理任務，才使得主機（1）采用普通微機成為可能。