[发明专利]微机动画制播系统

说明书

本发明属于计算机动画片制作和图象处理技术领域。

目前动画片已广泛应用于电视节目制作、电化教学、广告设计、模拟训练等许多方面，然而传统的动画制作方法非常落后。首先由美工画出全部动画环节的铅笔稿，再一张一张地描到透明胶片上并着色，最后用编辑机进行后期编辑而成，这样拍摄一部动画片往往要化费许多人力、物力和财力，并且制作周期相当长。

计算机和图象处理技术的飞速发展给动画制作开辟了崭新的前景，现已出现了多种计算机动画制作系统，这些系统一般都强调尽可能提高动画画面生成的自动化程度，如用算法构造实体模型，根据变化参量控制模型产生运动，从而获得动画效果。这种方法的制作效率高，效果也相当好，但也有不足之处，一是对于处理运动复杂和运动量大的实体模型时，为了获得连续的动画效果，就必须有巨型机、中小型机或专用图形硬件支持的工作站等高档硬件环境支持，其目的在于利用主机的高速处理能力进行高速图象处理。如主机采用Cray、Alliant等超级计算机，或是SGI、SUN等高档工作站，这些系统能产生相当好的三维动画效果，但成本昂贵，远超过了一般用户的承受能力，即使是目前开始出现的一些微机动画系统，主机仍采用了高档微机，如Macintosh型、PC/486型微机，成本仍然很高，其通用性和普及性都不能令人满意。总之，这种由主机完成动画图形的构成、运动和加工处理等一系列功能的系统，决定了主机的档次要高，成本也就高。二是对用户要求较高，要求用户具有较强的计算机编程能力和一定的图象处理知识，另一方面，由于这种动画制作方法与传统的动画创作方法大不相同，使得制作者初期难以适应。三是目前的动画制作系统和方法较适合于制作规范图形的三维动画，不利于制作者进行随意性的创作。

例如美国“NacroMind    Diretor”系统，是二维动画系统，售价14万元，主机为“MacinoshⅡ”型，不易开发和维护，主机不通用，难以为多数用户采用。又如金星公司今年由美国引进的《TV9030动画创作系统》，售价15万元，主机为PC486型，适合于制作规范图形的三维动画，成本非常高，特别是它不适宜美工随意创作传统动画，而且目前这种主机在影视或电教部门也不普及。

本发明的目的在于：采用普通的微型计算机作为主机，提供一种经济而实用的微机动画制播系统，集动画素材创作、动画序列编辑和播放于一体，其制作方法是将传统动画制作规范与计算机图象处理技术相结合，既强调美工自由作画与编辑环境，又大大提高制作效率，获得高质量的三维动画效果，并缩短制作周期。

本发明的硬件结构如图1所示。整个系统由主机（1）、图象处理板（2）、PAL合成器（3）、制作屏（4）、矢量汉卡（5）、录相机（6）、演播屏（7）、鼠标器（8）、数字化仪（9）和扫描仪（10）等部分组成。其中主机（1）采用普通的微型计算机系统，例如IBM    PC机或其兼容机，图象处理板（2）和矢量汉卡（5）均插在主机（1）机箱内的扩展槽中，与主机（1）的总线相联，图象处理板（2）采用图象处理专用芯片做为CPU，输出RGB图象信号S₁、同步信号S₃和KEY信号S₂到PAL合成器（3），同时又将RGB图象信号S₁送到制作屏（4）供显示制作效果，PAL合成器（3）生成视频输出信号S₅分别送到录相机（6）和演播屏（7）。具体说明如下：

主机（1）作为人机对话的接口使用，包括主机箱、屏幕、键盘，可接受来自各种输入设备的信号和数据，控制整个系统实现画面的制作和播放，其中屏幕主要显示操作提示内容。图象处理板（2）采用图象处理专用集成电路芯片做为CPU，在实施例中，采用了TMS34010芯片，另配有帧存贮器（存贮一帧图象的象元信息）和内部存储器，图象处理板（2）具有高速图象加工和传送能力，在本系统中所有图形产品的生成、处理和播出都是由图象处理板（2）完成，它输出RGB图象信号S₁、Key信号S₂和同步信号S₃到PAL合成器（3），同时又将RGB图象信号S₁送到制作屏（4）供显示制作效果。在整个制作过程中，图象处理板（2）受主机（1）的控制，可与主机（1）进行流水线并行处理，完成大量的数据处理和传送;已编辑好的动画序列的图象数据也要装入图象处理板（2）并由它控制画面的播放。正是因为图象处理板（2）具有高速图象处理功能并能完成主要的图象处理任务，才使得主机（1）采用普通微机成为可能。