动物动画及模拟技术制造技术

一种创造在计算机系统上运行的合成生物模拟物的方法，该方法的特征在于包括： 创作合成生物的特征，其方法是借助定义一个键，然后定义若干补充键并用软连接点将每个所述补充键与前面定义的所述键连接起来；以及 创作许多用于合成生物的动作，其方法是通过将所述键移至需要的位置使所述特征定位成某种姿势，并且至少将一种所述姿势储存到每个所述动作中，以便在计算机系统上执行。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种模拟技术，该技术用计算机逼真地模拟两足动物、四足动物、和更复杂生物的生命特征，以及简单物体的运动。专利技术人预见到该专利技术将首先在娱乐界用计算机实时生成画面的领域中获得应用。然而，本专利技术在更复杂的非实时的计算机图形学领域也有应用潜力，例如制作卡通、编排游戏、制作广告、再现事件、模拟任何活的生物、和简单物体逼真的运动。本专利技术的技术背景自从第一套计算机系统问世以来，已经找出多种计算机模拟方法使模拟行为逼真、可信。计算机用户已经将计算机的逻辑“思维”能力与模仿真实动物行动的能力等同起来，但结果往往不尽人意。诸如难于获得体现个性的自主行为之类的特征，而且获得达到可识别程度的这类特征需要相当高的运用计算机语言编程的造诣(该计算机语言是以难学著称的，而且语法僵硬，极易出错)。此外，为了配置和执行这类特征需要大量的计算机资源。一些简明的实例可用于说明这个问题。怎样使一个被模拟生物具有可识别的行为(如“疲劳”)，并且得到用户认同 怎样被模拟生物如此逼真，以致用户忘记它是虚拟的，而情不自禁地要同它交谈 为了将逼真的模拟提供给用户(即观众)，已经做了大量的尝试。在这个领域中大量的工作(例如迪斯尼工作室等单位所做的工作)，就专利技术人所知的全部实例已经使用人物动画。其中一些已经使用子画面为基础的动画，这种动画片通常需要由画家事先制作排序的动画画面。最近，随着计算机系统的能力飞速发展，元件价格下降、存贮器容量增大、处理器功能增强，多少逼真一些的模拟产品已经开始在市场上出现，但是，这些产品仍然是提前制作的排序动画画面，这些画面集中储存在大容量媒体(如CD ROM)上，备有供回放的综合检索目录，并且能迅速地出现在功能日益增强的计算机上，以致用户感觉它们是在实时运行(例如Doug Sharp ofMicrosoft Corporation′s Advanced Authoring Tools Division改编的人机对话故事“The King of Chicago”，它使用数百个可能出现的场景镜头)。值得注意的是前面的陈述还有一些例外，包括MassachusettsInstitute of Technology′s Media Lab的工作，例如装备在“ArtificalLife Interactive Video Environment”系统上的Bruce Blumburg的“虚拟狗”。但是，计算机用户渴望找到超越“虚拟狗”的大幅度的改进，他们需要真正的三维交互式模拟，模拟低级动物和人类，甚至赋予物体活生生的行为。进一步说，为创造一个术语，他们渴望找到对典型的模拟作了改进的“合成生物(synthetic creature)”(与基于纯表象模拟技术的早期技术的内涵大不相同)。更进一步说，热情的作者渴望找到一些支持用户注释命令的工具，一些使作品产品具有再次使用性和可移植性的工具，而且这些工具不需要他们努力学习传统的编程语言和技术，使他们避免在处理传统编程系统的硬性规定中遭受的挫折和失败。最后，虽然上面已经使用术语“虚拟狗”，但应当注意术语“虚拟宠物”已经开始流行。Bruce Blumburg完成的工作是非常值得注意的，但还有另外一些类似的值得注意的工作(例如，由PF Magicof San Francisco，California完成的DOGZ)。但是，据专利技术人所知，迄今还没有模拟技术能交代什么是第一关键性障碍，该障碍阻碍在通用计算机上实时地完成和展示逼真的模拟行为、阻碍为产生可有效运行的基本物理过程、机械性能、和用户能感受到的合成生物的性质(如看得见听得着的性质)提供有效的可用工具。此外，专利技术人还知道迄今没有模拟技术交代在这个领域中什么是为定义和执行合成生物各种行为提供简单有效的机理的第二关键性障碍。本专利技术概述因此，本专利技术的一个目的是提供逼真性得到改进的模拟。本专利技术另一个目的是提供在常规计算机系统上有效运行的模拟。本专利技术第三个目的是提供制成高级动画并真正能人机对话的模拟。本专利技术第四个目的是提供一些工具，这些工具用于创作前面讨论的改进的模拟物。简要地说，本专利技术的一个优选实施方案是一种在计算机上生成和模拟合成生物的方法，该方法包括创作合成生物的特征，该特征包含键和软连接点，其中除了一个事先定义的键之外，所有的键都和软连接点连接，然后创作用于合成生物的动作，其方法是将这些键移到希望的位置，使该特征定位于某个姿势并将一种或多种这类姿势作为动作储存起来。到这时，合成生物是完整的，足以在计算机上执行。可选择的，创作用于合成生物的行为树，其方法是将动作的样本和原先定义的其他行为编成组，定义一些新行为，并且按在计算机上可执行的分层结构将这些行为递归排序并纳入行为树。本专利技术的一个优点是将高度逼真的惹人喜爱的栩栩如生的效果赋予采用本专利技术的模拟。本专利技术的另一个优点是利用本专利技术生产的模拟可以在各式各样的可利用的计算机上执行，其中包括个人计算机，工作站和中央处理机。本专利技术的第三个优点是利用本专利技术生产的模拟容易与计算机生成的环境的其它诸方面产生交互作用，能够与计算机系统的使用者实现人机对话。本专利技术的第四个优点是利用本专利技术生产的模拟高水平地创作动画内容，它更接近人的思维过程。本专利技术的第五个优点是利用本专利技术生产的模拟允许定义制作动画的工作软件，该软件是一些小型高效的动画片段编码。本专利技术的第六个优点是它容易适应新兴的计算机技术(如联网)，以便在线应用本专利技术创作的软件产品。鉴于本说明书中结合附图介绍的实施本专利技术的最佳模式以及本专利技术的优选实施方案的工业实用性，熟悉这项技术的人将更清楚地理解本专利技术的上述目的和优点以及本专利技术的其它目的和优点。附图的简要说明依据下面结合附图的详细介绍，本专利技术的目的和优点将变得明朗起来。附图说明图1是一张分层图以及一些在创作本专利技术的合成生物时在各层面使用的要素。图2描绘的是基本的模拟生物，说明键与连接点的关系。图3描绘的是模拟生物，着重说明正重量要素。图4与图3描绘的是同一模拟生物，着重说明正重量要素与负重量要素在一起。图5是仿效某种风格的定时线和描述合成生物动作的图象帧。图6描述的是作为一组独立自主行为配置的视点变化的流程图。图7描述的是当独立的行为没有全面完成时故障弱化(graceful degration)的流程图。图8描绘的是本专利技术特有的特征编辑器的屏幕显示，表示开始创建合成生物。图9描绘的是屏幕显示，说明在特征编辑器控制窗中如何调整合成生物中键的性能。图10描绘的是屏幕显示，说明在从图8开始的连续创作过程中补充键结构。图11描绘的是屏幕显示，说明合成生物对称结构的初始定义。图12描绘的是屏幕显示，说明借助合成生物对称部分的镜面拷贝完成对称结构。图13描绘的是屏幕显示，说明给合成生物添加补充主体。图14描绘的是屏幕显示，说明结构完整的合成生物，现在它是一个可识别的模拟狗，并且包括运用明暗对比和阴影的视觉效果。图15a、15b、和15c描绘的是模拟海豚的屏幕显示，图15a是强调海豚中椭球状键的实例，图15b强调海豚中呈海豚形的网格结构，图15c表示加上“皮肤”纹理的海豚。图16是使用本专利技术典型的动物编辑器时的屏幕显示。图17是图16中键控部分的放大图。图18是使用本专利技术典型的动物编辑器时的屏幕显示。图19、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·B·罗斯布拉夫，梯莫西·J·科斯特兰斯基，耶姆·R·德尔帕拉西奥，
申请(专利权)人：詹姆斯·B·罗斯布拉夫，
类型：发明
国别省市：