專利名稱：動(dòng)畫創(chuàng)建程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用三維計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，更具體地說，涉及用于顯示包含三維空間中構(gòu)造的多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)以及創(chuàng)建此結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫(活動(dòng)圖像)的動(dòng)畫創(chuàng)建程序。
背景技術(shù)：
一般來說，在創(chuàng)建二維單元式動(dòng)畫的領(lǐng)域中，角色運(yùn)動(dòng)的創(chuàng)建被分為“原始圖像”和“活動(dòng)圖像”?！霸紙D像”是一個(gè)畫面，其中畫出確定作為一個(gè)整體的運(yùn)動(dòng)的姿勢(shì)，而“活動(dòng)圖像”是通過在一個(gè)“原始圖像”與另一個(gè)圖像之間內(nèi)插而生成的畫面。
同時(shí)，三維計(jì)算機(jī)圖形學(xué)被廣泛用作另一種造型方法。在三維計(jì)算機(jī)圖形學(xué)圖像中，創(chuàng)建了稱為“關(guān)鍵幀”的數(shù)據(jù)之后，通過仿樣內(nèi)插等自動(dòng)創(chuàng)建關(guān)鍵幀之間的數(shù)據(jù)。當(dāng)“關(guān)鍵幀”被當(dāng)作單元式動(dòng)畫中的“原始圖像”時(shí)，可以說兩種情況中采用的工作方法是極為相似的。
但是，按照目前的情況來看，三維計(jì)算機(jī)圖形學(xué)造型尚未達(dá)到二維單元式動(dòng)畫的表現(xiàn)能力。主要原因據(jù)說在于下文以實(shí)例說明的工作原理。
例如，在創(chuàng)建人物類模型的運(yùn)動(dòng)時(shí)，在三維計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，在三維人物類模型的形狀創(chuàng)建上已經(jīng)有所改進(jìn)，但是，對(duì)于使人物類模型的各個(gè)部位如手、腳和頭部活動(dòng)的方法，就目前情況而言，按粗率分類，僅采用了運(yùn)動(dòng)捕獲和三維旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的計(jì)算處理的方法。運(yùn)動(dòng)捕獲只提供真人的運(yùn)動(dòng)，因而有時(shí)限制了動(dòng)畫制作者的自由表達(dá)。此外，人物類模型是包括各種各樣鏈接的結(jié)構(gòu)，因而具有復(fù)雜性和很大自由度。鏈接是具有構(gòu)成旋轉(zhuǎn)中心的關(guān)節(jié)部分和從所述關(guān)節(jié)部分延伸的長形部分的結(jié)構(gòu)單元。鏈接還可能僅僅由關(guān)節(jié)部分構(gòu)成。


圖19表示多個(gè)鏈接構(gòu)成的簡單人物類模型的實(shí)例。在圖19中，各個(gè)鏈接10的關(guān)節(jié)部分11表示為圓形部分，從關(guān)節(jié)部分11延伸的長形部分12表示為直線部分。通過常規(guī)計(jì)算處理方法(例如，簡單逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)方法)來控制這種人物類模型的運(yùn)動(dòng)存在一些問題。例如，對(duì)于采用常規(guī)逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)方法的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，當(dāng)移動(dòng)一個(gè)鏈接時(shí)，無法自動(dòng)確定其它鏈接的位置以使該人物類模型保持盡可能自然的姿勢(shì)。更確切地說，常規(guī)動(dòng)畫創(chuàng)建程序?qū)⑺墟溄拥年P(guān)節(jié)部分預(yù)先設(shè)定為可移動(dòng)的或固定的。這樣就有麻煩之處當(dāng)選擇任一個(gè)鏈接并移動(dòng)(或旋轉(zhuǎn))此鏈接的位置時(shí)，其它可移動(dòng)鏈接的位置移動(dòng)得要超出其關(guān)節(jié)部分的旋轉(zhuǎn)范圍，而固定的關(guān)節(jié)部分的位置不移動(dòng)，這就導(dǎo)致人物類模型的姿勢(shì)不自然；以及無法將所選鏈接移動(dòng)到期望的位置，因?yàn)槠渌溄邮枪潭ǖ摹Ｔ诖饲闆r中，動(dòng)畫制作者需要執(zhí)行操作來取消每個(gè)關(guān)節(jié)部分的固定設(shè)置，以便創(chuàng)建人物類模型的姿勢(shì)，通過移動(dòng)每個(gè)鏈接創(chuàng)建期望的姿勢(shì)。因此，常規(guī)動(dòng)畫創(chuàng)建程序的操作復(fù)雜且效率低，而且對(duì)于動(dòng)畫制作者來說，該程序很難用。
發(fā)明的公開因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種動(dòng)畫創(chuàng)建程序，由此，可以通過更簡單的操作來確定包括多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種這樣構(gòu)成的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，使得根據(jù)給定鏈接的移動(dòng)，包括多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)保持盡可能自然的姿勢(shì)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種動(dòng)畫創(chuàng)建程序，它根據(jù)給定鏈接的移動(dòng)確定結(jié)構(gòu)中其它鏈接的位置，使得包括多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)保持盡可能自然的姿勢(shì)。
例如，本發(fā)明的動(dòng)畫創(chuàng)建程序采用逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算法，該計(jì)算法用于控制人物類機(jī)器人(人形機(jī))，并且基于雅可比矩陣及其逆矩陣，后者稱為奇異健壯逆矩陣(SR-逆矩陣)。通過在動(dòng)畫創(chuàng)建程序中采用此計(jì)算方法，在包含多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫的創(chuàng)建中，在移動(dòng)屏幕上顯示的結(jié)構(gòu)的一個(gè)鏈接時(shí)，可以自動(dòng)確定該結(jié)構(gòu)的其它鏈接的位置，使得該結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)在整體上不會(huì)變得不自然，并且通過更簡單和容易的操作創(chuàng)建包含多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫。
附圖簡介圖1是顯示包含多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)的屏幕的實(shí)例；圖2用于說明所選擇的鏈接的顏色的改變；圖3用于說明根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)改變的實(shí)例；圖4用于說明根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)改變的另一個(gè)實(shí)例；圖5說明顯示鏈接的旋轉(zhuǎn)范圍的屏幕的實(shí)例；圖6用于說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的時(shí)間表；圖7用于說明該結(jié)構(gòu)的幻像顯示；圖8用于說明該結(jié)構(gòu)的幻像顯示；圖9是其中多個(gè)結(jié)構(gòu)以幻像方式顯示的屏幕的實(shí)例；圖10用于說明附加結(jié)構(gòu)的鏈接的功能；圖11用于說明附加結(jié)構(gòu)的鏈接的功能；圖12用于說明附加結(jié)構(gòu)的鏈接的功能；圖13表示其中在時(shí)間表窗口中顯示選擇區(qū)域的屏幕的實(shí)例；圖14提供對(duì)構(gòu)成結(jié)構(gòu)的一部分的一組動(dòng)畫的創(chuàng)建的說明；圖15提供對(duì)構(gòu)成結(jié)構(gòu)的一部分的一組動(dòng)畫的創(chuàng)建的說明；圖16提供對(duì)構(gòu)成結(jié)構(gòu)的一部分的一組動(dòng)畫的創(chuàng)建的說明；圖17提供對(duì)構(gòu)成結(jié)構(gòu)的一部分的一組動(dòng)畫的創(chuàng)建的說明；圖18提供對(duì)構(gòu)成結(jié)構(gòu)的一部分的一組動(dòng)畫的創(chuàng)建的說明；圖19表示由多個(gè)鏈接構(gòu)成的人物類模型的實(shí)例。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式下文將說明本發(fā)明的實(shí)施例。但是，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于此實(shí)施例，也不受此實(shí)施例的限制。
圖1是顯示包含多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)的屏幕的實(shí)例。圖1的屏幕是例如運(yùn)行根據(jù)本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序的計(jì)算機(jī)的屏幕。包含在預(yù)定三維空間中構(gòu)造的多個(gè)鏈接的人物類結(jié)構(gòu)顯示在此屏幕上。如圖所示，鏈接10由關(guān)節(jié)部分(圓形部分)11和從關(guān)節(jié)部分11延伸出來的長形部分(直線部分)12構(gòu)成。雖然未說明，但是直線部分具有預(yù)定寬度。鏈接10還可能只由關(guān)節(jié)部分11構(gòu)成。關(guān)節(jié)部分是對(duì)應(yīng)于人物或動(dòng)物關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心。此外，關(guān)節(jié)部分的旋轉(zhuǎn)范圍(角度)可以由用戶預(yù)設(shè)和更改。圖1中的結(jié)構(gòu)是人物類模型，但是只要結(jié)構(gòu)是包含多個(gè)鏈接的對(duì)象(動(dòng)物、挖掘機(jī)等)，結(jié)構(gòu)就不限于是人物類結(jié)構(gòu)。
用戶能夠通過操縱鼠標(biāo)等將光標(biāo)(指示裝置)20對(duì)準(zhǔn)所顯示的結(jié)構(gòu)的一個(gè)鏈接來選擇任意鏈接。在本實(shí)施例中，更具體地說，只需將光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)一個(gè)鏈接即可選擇該鏈接，不需要采用預(yù)定的鏈接選擇操作、比如以下操作操縱鼠標(biāo)以使光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)所需鏈接，通過左鍵單擊操作或右鍵單擊操作顯示一個(gè)菜單，然后指定該菜單中的“選擇”。因此，用戶可以更容易地選擇鏈接。此外，根據(jù)本實(shí)施例，將光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)隨意鏈接會(huì)改變?cè)撴溄拥念伾?。因而用戶可以識(shí)別所選擇的鏈接。
圖2用于說明所選擇的鏈接的顏色的改變。如圖2(a)至圖2(b)所示，移動(dòng)光標(biāo)使該光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)任意鏈接會(huì)改變?cè)撴溄拥念伾?br> 用戶可以將所選鏈接的關(guān)節(jié)部分的空間位置設(shè)為可移動(dòng)的或固定的。例如，如圖2(c)所示，在將光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)任意鏈接而選擇此鏈接之后，所選鏈接的關(guān)節(jié)部分可以通過右鍵單擊并選擇由此顯示的菜單中所含的“固定”以將其設(shè)為固定的。此外，當(dāng)初始設(shè)置是可移動(dòng)的且想要將此設(shè)置從固定的改為可移動(dòng)的時(shí)，可以選擇“取消固定”。最好使關(guān)節(jié)部分的顯示顏色按照其設(shè)置而有所不同，以便區(qū)分關(guān)節(jié)部分的設(shè)置是固定的還是可移動(dòng)的。
用戶利用鼠標(biāo)拖動(dòng)所選擇的鏈接來移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)屏幕上的鏈接，從而操縱結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)。此時(shí)，被設(shè)置成可移動(dòng)的鏈接的關(guān)節(jié)部分可根據(jù)被拖動(dòng)的鏈接的移動(dòng)而移動(dòng)，而根據(jù)被拖動(dòng)的鏈接的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，被設(shè)置成固定的鏈接的關(guān)節(jié)部分處于不會(huì)使結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)變得不自然的范圍內(nèi)而且不移動(dòng)。
此外，根據(jù)所選鏈接的移動(dòng)，其它鏈接處于使結(jié)構(gòu)保持自然姿勢(shì)的范圍內(nèi)且旋轉(zhuǎn)不超過旋轉(zhuǎn)范圍。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序根據(jù)被拖動(dòng)的鏈接的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)確定其它鏈接的位置，使得結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)盡可能地自然。
為此目的，根據(jù)本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，作為一個(gè)實(shí)例，采用逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算法，它基于稱為雅可比的矩陣及其稱為奇異健壯逆矩陣(SR-逆矩陣)的逆矩陣，(下文稱為“基于雅可比及其SR-逆矩陣的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算法”)。基于雅可比及其SR-逆矩陣的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算法是一種為控制人物類機(jī)器人(人形機(jī))開發(fā)的計(jì)算方法，通過在動(dòng)畫創(chuàng)建程序中采用此計(jì)算方法，可以在移動(dòng)屏幕上顯示的結(jié)構(gòu)的一個(gè)鏈接時(shí)確定該結(jié)構(gòu)的其它鏈接的位置，使得結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)在整體上不會(huì)變得不自然。
在基于雅可比及其SR-逆矩陣的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算法中，當(dāng)用戶希望通過選擇給定鏈接并移動(dòng)這個(gè)選擇的鏈接來更改結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)時(shí)，在確定結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)時(shí)可考慮以下三個(gè)條件(1)當(dāng)所選鏈接以外的鏈接被設(shè)為固定的時(shí)，結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)改變的同時(shí)其它鏈接的位置保持固定。固定鏈接的數(shù)量和安排是任意的。
(2)這些鏈接的旋轉(zhuǎn)不超過預(yù)設(shè)的旋轉(zhuǎn)范圍(角度)。
(3)這樣確定姿勢(shì)，使得鏈接的角度盡可能地靠近各自的目標(biāo)值(理想值)。
上述條件有時(shí)會(huì)彼此沖突，以致于存在利用計(jì)算方法無法找到解或出現(xiàn)分歧的情況等。但是，利用根據(jù)本實(shí)施例的上述計(jì)算方法控制結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)以達(dá)到理想狀態(tài)，可以持續(xù)獲得還針對(duì)上述條件的穩(wěn)定解。通過本實(shí)施例中所用的上述計(jì)算方法，可以對(duì)每個(gè)鏈接執(zhí)行將每個(gè)條件“打開”和“關(guān)閉”的設(shè)置以及設(shè)置各條件的重要性，這樣，即使強(qiáng)加了有沖突的條件，實(shí)現(xiàn)的程度也會(huì)根據(jù)重要性自動(dòng)調(diào)節(jié)，并且可以找到穩(wěn)定解，其中結(jié)構(gòu)采用盡可能自然的姿勢(shì)。因此，可能會(huì)有固定的關(guān)節(jié)部分移動(dòng)或者鏈接旋轉(zhuǎn)超過其旋轉(zhuǎn)范圍的情況。
由于動(dòng)畫創(chuàng)建方法中采用這種計(jì)算方法，所以用戶通過單個(gè)操作、如移動(dòng)單個(gè)任意鏈接的一個(gè)操作，就可以確定整個(gè)結(jié)構(gòu)的自然姿勢(shì)，使得此鏈接放置在所指定的位置。因此，在逐個(gè)移動(dòng)鏈接時(shí)，與常規(guī)操縱方法相比，可以極為簡單和直觀地操縱結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)，從整體上確定結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)。
下列文檔中，詳細(xì)描述了基于雅可比和SR-逆矩陣的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算的具體方法，例如Nakamura，Y.和Hanafusa，H“用于機(jī)器人操作手控制的具有奇異健壯性的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)解決方案”，《Journal of Dynamic System，Measurement，and Control》第108卷第163至171頁(1986)；Nagasaka，Inaba，Inoue“采用運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換濾波器組的人形機(jī)器人的系統(tǒng)行為設(shè)計(jì)”，《Proceedings of the 17th AnnualConference of the Robotics Society of Japan》第3卷第1207至1208頁(1999)；DasGupta，A.和Nakamura，Y“根據(jù)人類運(yùn)動(dòng)捕獲的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的合理行走運(yùn)動(dòng)”，《Proceedings of InternationalConference on Robotics and Automation》第1044至1049頁(1999)。
Popovic，Z“編輯捕獲的人類運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)屬性”，《Proceedingsof IEEE international Conference on Robotics and Automation》第670至675頁(2000)。
Nakamura，Yamane，Nagashima“改變運(yùn)動(dòng)鏈系的結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)計(jì)算及其對(duì)人物的應(yīng)用”，《Journal of the Robotics Society of Japan》第16卷第8期第124至131頁(1998年)。
Nakamura，Yamane，Nagashima“約束條件不連續(xù)地改變的運(yùn)動(dòng)鏈系的動(dòng)力學(xué)一在與其環(huán)境接觸的過程中移動(dòng)的人物上的應(yīng)用”，《Journal of the Robotics Society of Japan》第18卷第3期第435至443頁(2000)。
圖3用于說明根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)改變的實(shí)例。在構(gòu)成人物類結(jié)構(gòu)的多個(gè)鏈接的圖3的實(shí)例中，構(gòu)成肢體(頭、手和足)的鏈接A、B、C、D和E是固定鏈接。同樣在圖3中，對(duì)應(yīng)于腰部部分的鏈接F也是固定鏈接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，即使一個(gè)鏈接被設(shè)為固定的，也可以通過選擇來拖曳和移動(dòng)這個(gè)設(shè)置的鏈接。
因此，當(dāng)要拖動(dòng)的(要移動(dòng)的)鏈接被設(shè)為固定的時(shí)，可以拖動(dòng)此固定鏈接，而不象常規(guī)情況那樣執(zhí)行操作以將此鏈接的設(shè)置臨時(shí)改為可移動(dòng)，從而可以簡化操作。而且，在拖動(dòng)鏈接之后，設(shè)為固定的鏈接的設(shè)置仍保持為固定的，當(dāng)拖動(dòng)另一個(gè)鏈接時(shí)，這樣的鏈接被作為固定鏈接來處理。當(dāng)然，也可以通過選擇此鏈接來任意拖動(dòng)非固定鏈接(設(shè)為可移動(dòng)的鏈接)。
在圖3(a)中，當(dāng)選擇例如作為人物類結(jié)構(gòu)的腰部部分的鏈接F，并且如圖3(b)所示，沿屏幕(省略窗口框的圖示)的橫向拖動(dòng)此鏈接的關(guān)節(jié)部分時(shí)，通過本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序的算法，確定每個(gè)鏈接的位置，以便保持整體上盡可能自然的結(jié)構(gòu)姿勢(shì)。例如，屏幕上的手和足鏈接B、C、D和E的關(guān)節(jié)部分的位置不改變且不移動(dòng)，但是頭鏈接A的位置移動(dòng)，盡管它被設(shè)為固定的。
再者，如圖3(c)所示，當(dāng)類似于圖3(b)的情況、沿屏幕向右方向拖動(dòng)時(shí)，手和足鏈接B、C、D和E的關(guān)節(jié)部分的位置不改變且不移動(dòng)，但是頭鏈接A的位置移動(dòng)，盡管它被設(shè)為固定的。
因此，有些情況中，根據(jù)所選鏈接的移動(dòng)，本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序顯示所選鏈接之外的鏈接的位置，使得即使這類鏈接是固定的，也移動(dòng)這些位置。
圖4用于說明根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)改變的另一個(gè)實(shí)例。在圖4的實(shí)例中，拖動(dòng)腰部鏈接F致使包括其它設(shè)置的鏈接A、B、C、D和E的所有鏈接都按圖4(a)、4(b)和4(c)的順序移動(dòng)。
此外，根據(jù)本實(shí)施例，通過將光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)任意鏈接而選擇此鏈接，然后右鍵單擊并選擇由此顯示的菜單中包含的“顯示旋轉(zhuǎn)范圍”(參見圖2(c))，可以顯示所選鏈接的旋轉(zhuǎn)范圍。
圖5說明顯示鏈接的旋轉(zhuǎn)范圍的屏幕的實(shí)例。圖5(a)是其中顯示一個(gè)鏈接的旋轉(zhuǎn)范圍的實(shí)例。這個(gè)旋轉(zhuǎn)范圍的范圍可以通過用戶的操作來更改。例如，通過選擇鏈接，然后從右鍵單擊的菜單中選擇“更改旋轉(zhuǎn)范圍”(見圖2(c))并拖動(dòng)指示旋轉(zhuǎn)范圍的扇形(或橢圓形)部分，可以如圖5(b)所示減小旋轉(zhuǎn)范圍或如圖5(c)所示擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)范圍。
此外，如圖5(d)所示，根據(jù)本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，鏈接還可以超出當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)范圍。換言之，有些情況中，當(dāng)拖動(dòng)所選鏈接時(shí)，因?yàn)槠渌溄拥奈恢帽淮_定，使得結(jié)構(gòu)在整體上保持盡可能自然的姿勢(shì)，所以本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序顯示鏈接的位置，以便旋轉(zhuǎn)超出預(yù)設(shè)的旋轉(zhuǎn)范圍。
而且，在一些鏈接超出其旋轉(zhuǎn)范圍等的情況中，當(dāng)拖動(dòng)并旋轉(zhuǎn)該鏈接，使得該鏈接位于其旋轉(zhuǎn)范圍的限度內(nèi)或者剛好位于此限度內(nèi)或外時(shí)，還可以使旋轉(zhuǎn)范圍的顏色改變。
此外，如圖5(e)所示，顯示旋轉(zhuǎn)范圍的鏈接數(shù)目不限于一個(gè)。而是還可以同時(shí)顯示任意多個(gè)鏈接的旋轉(zhuǎn)范圍。
除顯示上述結(jié)構(gòu)的窗口之外，屏幕中還顯示動(dòng)畫時(shí)間表窗口。
圖6用于說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)間表。圖6(a)是與顯示圖1所示結(jié)構(gòu)的窗口屏幕并排顯示的時(shí)間表窗口屏幕的外觀圖，圖6(b)是此窗口屏幕的放大圖。根據(jù)本實(shí)施例，所顯示的時(shí)間表具有沿垂直方向的時(shí)間軸。因此，幀欄中對(duì)應(yīng)于時(shí)間的各幀的位置和時(shí)間欄中整個(gè)動(dòng)畫經(jīng)過的時(shí)間等在垂直方向上顯示。最好，還可以顯示關(guān)鍵幀的位置和當(dāng)前屏幕中正在顯示的幀的位置。
通過如下操作創(chuàng)建結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫。首先，在當(dāng)前屏幕的幀中，創(chuàng)建圖3(a)中結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)，例如將其建為第一關(guān)鍵幀。然后，選擇此幀之后預(yù)定數(shù)目的幀之后的一幀作為當(dāng)前屏幕，并在此屏幕中創(chuàng)建圖3(b)中結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)，并將其建為第二關(guān)鍵幀。另外，選擇此幀之后預(yù)定數(shù)目的幀之后的一幀作為當(dāng)前屏幕，并在此屏幕中重新創(chuàng)建圖3(a)中結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)，并將其建為第三關(guān)鍵幀。然后，再選擇此幀之后預(yù)定數(shù)目的幀之后的一幀作為當(dāng)前屏幕，并在此屏幕中創(chuàng)建圖3(c)中結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)，并將其建立為第四關(guān)鍵幀。在以此方式創(chuàng)建這些關(guān)鍵幀之后，通過執(zhí)行預(yù)定插入處理操作創(chuàng)建關(guān)鍵幀之間的幀圖像。由此，可以創(chuàng)建使結(jié)構(gòu)的腰部橫向移動(dòng)的平滑運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫。
常規(guī)動(dòng)畫創(chuàng)建程序?qū)r(shí)間表這樣顯示，使得時(shí)間表的時(shí)間軸沿水平方向布局。但是，根據(jù)本實(shí)施例，時(shí)間表以垂直形式設(shè)置。因此，可以常規(guī)電影等中垂直輸送影片的方式想象剪輯流，并提供對(duì)于常規(guī)二維單元式動(dòng)畫的制作者易于理解的界面。
本發(fā)明的動(dòng)畫創(chuàng)建程序不限于上述實(shí)施例中所述的采用基于雅可比及其SR-逆矩陣的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算法的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，而還可以是包括允許自動(dòng)確定結(jié)構(gòu)的鏈接位置、以使結(jié)構(gòu)保持盡可能自然的姿勢(shì)的計(jì)算方法(算法)的程序。
(附加的實(shí)施例)下文說明本發(fā)明的一個(gè)附加實(shí)施例。本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序包括在顯示對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間的關(guān)鍵幀的結(jié)構(gòu)的窗口屏幕中、以幻像形式顯示對(duì)應(yīng)于另一時(shí)間的幀的結(jié)構(gòu)的功能。通過幻像顯示來顯示另一時(shí)間的結(jié)構(gòu)，使得顏色淡化和/或透明度比當(dāng)前時(shí)間的結(jié)構(gòu)更高。
圖7和圖8用于說明結(jié)構(gòu)的幻像顯示。在圖7的屏幕實(shí)例中，顯示了顯示結(jié)構(gòu)的操作窗口1和顯示時(shí)間表的時(shí)間表窗口2。在操作窗口1中，顯示了與時(shí)間表窗口2的時(shí)間表上的當(dāng)前時(shí)間的關(guān)鍵幀K1對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)M1。此處，當(dāng)用戶單擊時(shí)間表窗口2的菜單中的顯示內(nèi)容并選擇例如由此顯示的下拉菜單中的“顯示前一關(guān)鍵幀的幻像”時(shí)，作為關(guān)鍵幀K1之前的一幀的關(guān)鍵幀K2所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)M2以幻像形式顯示，如圖8的屏幕實(shí)例中所示。
以幻像形式顯示的結(jié)構(gòu)的數(shù)目不限于一個(gè)，可以顯示多個(gè)。此外，以幻像形式顯示的結(jié)構(gòu)不限于作為當(dāng)前時(shí)間之前的一幀的關(guān)鍵幀的結(jié)構(gòu)。還可以選擇當(dāng)前時(shí)間之后的下一關(guān)鍵幀的更前面的關(guān)鍵幀的結(jié)構(gòu)，或更后面的關(guān)鍵幀的結(jié)構(gòu)。此外，如下拉菜單中所顯示的，不僅關(guān)鍵幀的結(jié)構(gòu)、而且關(guān)鍵幀之間的幀的結(jié)構(gòu)(下列菜單中顯示為“幀”)可以幻像形式顯示。
此外，另一時(shí)間的結(jié)構(gòu)不限于幻像顯示，相反還可以顯示在操作窗口1中，使其可與當(dāng)前時(shí)間的結(jié)構(gòu)相區(qū)分，例如可以用不同的顏色顯示。
圖9是其中多個(gè)結(jié)構(gòu)以幻像方式顯示的屏幕的實(shí)例。圖9的時(shí)間表窗口2中的關(guān)鍵幀K5是當(dāng)前時(shí)間的關(guān)鍵幀，除關(guān)鍵幀K5所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)M5之外，關(guān)鍵幀K3、K4、K6、K7所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)M3、M4、M6、M7，其中兩個(gè)在關(guān)鍵幀K5之前，兩個(gè)在關(guān)鍵幀K5之后，均以幻像形式顯示。而且，雖然未在圖9中表示，當(dāng)多個(gè)結(jié)構(gòu)以幻像形式顯示時(shí)，會(huì)提供允許選擇多個(gè)幀進(jìn)行幻像顯示的菜單。
由此，通過在顯示當(dāng)前時(shí)間的關(guān)鍵幀的結(jié)構(gòu)的窗口中、以幻像形式顯示另一關(guān)鍵幀的結(jié)構(gòu)，用戶能夠創(chuàng)建當(dāng)前時(shí)間的關(guān)鍵幀的結(jié)構(gòu)，同時(shí)確認(rèn)另一時(shí)間的關(guān)鍵幀的結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)和位置，從而實(shí)現(xiàn)高效率的操作。
最好，當(dāng)通過將光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)在操作窗口1中以幻像形式顯示的結(jié)構(gòu)并單擊鼠標(biāo)來選擇以幻像形式顯示的結(jié)構(gòu)時(shí)，可以將當(dāng)前時(shí)間的關(guān)鍵幀移至所選結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵幀。例如，在圖8中，當(dāng)選擇結(jié)構(gòu)M2時(shí)，時(shí)間表窗口2中當(dāng)前時(shí)間的關(guān)鍵幀從關(guān)鍵幀K1改為關(guān)鍵幀K2。因此，在操作窗口1，結(jié)構(gòu)M2從幻像顯示改為正常顯示。此外，在此情況中，超前關(guān)鍵幀K2又一個(gè)關(guān)鍵幀的關(guān)鍵幀的結(jié)構(gòu)以幻像形式顯示。
此外，本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序還可以具有允許當(dāng)前時(shí)間的關(guān)鍵幀的結(jié)構(gòu)中的鏈接附加到以幻像方式顯示的結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的鏈接上的功能。
此附加功能是在用戶希望將不同關(guān)鍵幀之間的結(jié)構(gòu)的鏈接的位置進(jìn)行匹配的情況下有用的功能。
圖10、11和12用于說明附加結(jié)構(gòu)的鏈接的功能。如圖10所示，當(dāng)用戶選擇和拖動(dòng)當(dāng)前時(shí)間的結(jié)構(gòu)M1中的鏈接L1(虛線包圍的鏈接)時(shí)，例如圖11所示，所選鏈接L1移近以幻像方式顯示的結(jié)構(gòu)M2所對(duì)應(yīng)的鏈接L2(虛線包圍的鏈接)。當(dāng)屏幕上鏈接L1與鏈接L2之間的距離等于或小于預(yù)定距離時(shí)，鏈接L1自動(dòng)將所選鏈接移至以幻像方式顯示的相應(yīng)鏈接L2的位置，如圖12所示。因此，鏈接L1和鏈接L2彼此重疊著顯示。換言之，當(dāng)窗口屏幕中鏈接L1的預(yù)定點(diǎn)的(三維)坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)于鏈接2的點(diǎn)的坐標(biāo)比較，且這兩組坐標(biāo)之間的距離等于或小于預(yù)定距離時(shí)，鏈接1被移動(dòng)，使得鏈接L1的坐標(biāo)變成鏈接L2的坐標(biāo)。此時(shí)，根據(jù)基于雅可比及SR-逆矩陣的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算法，確定結(jié)構(gòu)M1的其它鏈接的位置和姿勢(shì)，使得結(jié)構(gòu)M1保持自然姿勢(shì)。
因?yàn)楦鶕?jù)本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序在二維屏幕上顯示三維結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)沒有給出這種附加功能時(shí)，即使用戶設(shè)法在視覺上將鏈接L1和鏈接L2重疊，即使在屏幕上看上去這兩個(gè)鏈接彼此重疊，但是有時(shí)這兩個(gè)鏈接在屏幕景深方向上彼此不匹配。在此情況中，當(dāng)更改視點(diǎn)來顯示結(jié)構(gòu)時(shí)，這兩個(gè)鏈接不重疊，需要再次進(jìn)行操作來拖動(dòng)鏈接1，使得鏈接1和鏈接2彼此重疊，這是低效率的。因此，在用于創(chuàng)建三維結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序中，上述附加功能特別有效，而且實(shí)質(zhì)性地幫助用戶在創(chuàng)作動(dòng)畫時(shí)提高工作效率。
此外，根據(jù)本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序允許通過針對(duì)時(shí)間表執(zhí)行預(yù)定的選擇操作來選擇至少一幀(包括關(guān)鍵幀)。此時(shí)，所選的一(或多)幀的區(qū)域(選擇區(qū)域)顯示在時(shí)間表上。
圖13表示其中在時(shí)間表窗口中顯示選擇區(qū)域的屏幕的實(shí)例。在圖13中，選擇區(qū)域S顯示在所選幀的旁邊，以便緊隨垂直取向的幀欄。在圖13中，幀號(hào)1至13被選擇。通過單擊顯示在選擇區(qū)域S旁邊的重放按鈕(“[向上的陰影三角]”(反向重放)或“[向下的陰影三角]”(正向重放))，就可以重放選擇區(qū)域S的幀。此外，在重放按鈕“[向上的陰影三角]”和“[向下的陰影三角]”之間的“[陰影方塊]”按鈕是重放停止按鈕。
此外，根據(jù)本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序可以將選擇區(qū)域S的幀復(fù)制到另一時(shí)間間隔的幀。首先，(1)雖然圖13未表示，但是通過將光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)選擇區(qū)域S并右鍵單擊來顯示菜單，通過選擇此菜單中所含的“復(fù)制”可以復(fù)制選擇區(qū)域S的所有幀。接下來，(2)選擇預(yù)定的幀(圖10中選擇了幀號(hào)16)，以及(3)通過右鍵單擊并選擇由此顯示的菜單中所含的“粘貼”，將所選幀作為起始位置而粘貼所復(fù)制的幀。換言之，在圖13中，編號(hào)1至12的幀被“粘貼”到編號(hào)16至28的幀。由此，可以容易地創(chuàng)建重復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫。
根據(jù)本實(shí)施例的動(dòng)畫創(chuàng)建程序還可以與用于創(chuàng)建構(gòu)成結(jié)構(gòu)的所有多個(gè)鏈接的運(yùn)動(dòng)的幀組分開地創(chuàng)建一組(幀組)，用來創(chuàng)建關(guān)于一些(至少一個(gè))鏈接的運(yùn)動(dòng)。也就是說，除了用于整個(gè)結(jié)構(gòu)的幀欄外，還可以另行設(shè)置用于某些鏈接的組的幀欄。由此，可以與作為整體的結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分開，另行創(chuàng)建對(duì)應(yīng)于某些鏈接的運(yùn)動(dòng)。還可以將對(duì)應(yīng)于某些鏈接的運(yùn)動(dòng)與作為整體的結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合成。此功能可以剪切結(jié)構(gòu)的僅僅一部分，從而創(chuàng)建對(duì)應(yīng)于此部分的運(yùn)動(dòng)。
圖14至18提供對(duì)創(chuàng)建構(gòu)成結(jié)構(gòu)的一部分的一組動(dòng)畫的說明。圖14中的時(shí)間表窗口2中顯示作為整體的結(jié)構(gòu)所用的幀欄，對(duì)應(yīng)于所選幀的結(jié)構(gòu)顯示在操作窗口1中。通過圖14的屏幕，用戶能夠通過選擇預(yù)定的關(guān)鍵幀來為作為整體的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)。在圖14中，尚未創(chuàng)建“組”。
在圖15中，為了創(chuàng)建組，用戶首先選擇構(gòu)成組的鏈接。在圖15中，構(gòu)成結(jié)構(gòu)上半部分的多個(gè)鏈接(虛線內(nèi)的鏈接)被選擇(被選擇的鏈接的顏色改變?yōu)椴煌谖催x鏈接的顏色)。例如，通過選擇鏈接同時(shí)按下鍵盤上的“Shift”鍵可以選擇多個(gè)鏈接。當(dāng)完成鏈接的選擇時(shí)，通過選擇(單擊)時(shí)間表窗口中的“創(chuàng)建”按鈕來創(chuàng)建組名為“組1”的組。
圖16是創(chuàng)建組之后的屏幕的實(shí)例，時(shí)間表窗口2中顯示了用于在結(jié)構(gòu)“整體”和“組1”之間切換的按鈕。當(dāng)選擇“組1”時(shí)，對(duì)應(yīng)于組1的一些鏈接(構(gòu)成結(jié)構(gòu)的上半部分的那些鏈接)通常顯示在操作窗口1中，由于不是組1的鏈接，其余鏈接利用另一種顯示方法顯示(例如顯示為透明的，如圖所示)。
用戶可以在屏幕顯示組1中，與針對(duì)作為整體的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建的運(yùn)動(dòng)分開，另行創(chuàng)建對(duì)應(yīng)于組1的運(yùn)動(dòng)。如圖17所示，對(duì)應(yīng)于組1的關(guān)鍵幀的位置還可以不同于作為整體的結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵幀的位置，以便可以獨(dú)立于作為整體的結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，創(chuàng)建組1的運(yùn)動(dòng)。
還可以將針對(duì)組1創(chuàng)建的幀與作為整體的結(jié)構(gòu)的幀進(jìn)行合成。圖18是合成屏幕的實(shí)例。在圖18的時(shí)間表窗口中，作為整體的結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵幀和組1的關(guān)鍵幀都被登記為關(guān)鍵幀，使得作為整體的結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是合成二者而生成的運(yùn)動(dòng)。也就是說，在上述實(shí)例中，結(jié)構(gòu)的上半部分與組1中創(chuàng)建的幀所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)相配，而結(jié)構(gòu)的下半部分與整個(gè)結(jié)構(gòu)的幀的未更改的運(yùn)動(dòng)相配。例如，可以通過選擇(單擊)圖17中時(shí)間表窗口2中的“組1”所對(duì)應(yīng)的“刪除”按鈕來自動(dòng)執(zhí)行幀合成。換言之，通過刪除組1，將為組1創(chuàng)建的幀與作為整體的結(jié)構(gòu)的幀進(jìn)行合成。
另外，根據(jù)本實(shí)施例的動(dòng)畫程序在操作窗口中的預(yù)定位置顯示記錄按鈕(圖7中操作窗口1中的“[陰影圓]”(實(shí)際是紅色圓)符號(hào))。通過選擇(單擊)此記錄按鈕，用戶還可以在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備(例如硬盤)上記錄所有操作、如用戶執(zhí)行的工作操作，即結(jié)構(gòu)鏈接的選擇、拖動(dòng)操作和視點(diǎn)切換操作，還可以記錄對(duì)應(yīng)于這些操作的圖像。由此可以按原樣存儲(chǔ)用戶的工作歷史。顯示在記錄按鈕“[陰影圓]”旁邊的“[陰影方塊]”按鈕是記錄停止按鈕。
本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于或受限于上述實(shí)施例，而是涵蓋權(quán)利要求中所示的發(fā)明及其任何等效物。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)上述本發(fā)明，提供一種動(dòng)畫創(chuàng)建程序，可以自動(dòng)確定結(jié)構(gòu)的各個(gè)鏈接的位置，使得包括多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)保持盡可能自然的姿勢(shì)。因此，可以在移動(dòng)屏幕上顯示的結(jié)構(gòu)的一個(gè)鏈接時(shí)確定該結(jié)構(gòu)的其它鏈接的位置，使得結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)在整體上不會(huì)變得不自然，并且可以通過更簡單和容易的操作確定包含多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)畫創(chuàng)建程序，用于在屏幕上顯示包括三維空間中構(gòu)造的多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)以及用于創(chuàng)建所述結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫，其特征在于，當(dāng)通過預(yù)定操作在屏幕上選擇并移動(dòng)所述結(jié)構(gòu)的第一鏈接時(shí)，所述結(jié)構(gòu)的其它鏈接的空間位置被自動(dòng)確定，使得所述結(jié)構(gòu)保持自然姿勢(shì)。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)的其它鏈接的空間位置是采用基于雅可比及其奇異健壯逆矩陣(SR-逆矩陣)的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算法來確定的。
3.一種動(dòng)畫創(chuàng)建程序，用于在屏幕上顯示包括三維空間中構(gòu)造的多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)以及用于創(chuàng)建所述結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫，其特征在于，各個(gè)鏈接包括至少一個(gè)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)中心的關(guān)節(jié)部分；各個(gè)鏈接的關(guān)節(jié)部分的空間位置被設(shè)置為可移動(dòng)的或固定的；以及當(dāng)通過預(yù)定操作在屏幕上選擇并移動(dòng)所述結(jié)構(gòu)的第一鏈接時(shí)，其關(guān)節(jié)部分被設(shè)置為固定的第二鏈接的關(guān)節(jié)部分被顯示以便移動(dòng)，使得所述結(jié)構(gòu)保持自然姿勢(shì)。
4.如權(quán)利要求3所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，所述第二鏈接的關(guān)節(jié)部分的設(shè)置在所述鏈接被移動(dòng)之后仍保持為固定的。
5.一種動(dòng)畫創(chuàng)建程序，用于在屏幕上顯示包括三維空間中構(gòu)造的多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)以及用于創(chuàng)建所述結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫，其特征在于，各個(gè)鏈接包括至少一個(gè)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)中心的關(guān)節(jié)部分；各個(gè)鏈接的關(guān)節(jié)部分的旋轉(zhuǎn)范圍被設(shè)置；以及當(dāng)通過預(yù)定操作在屏幕上選擇并移動(dòng)所述結(jié)構(gòu)的第一鏈接時(shí)，第二鏈接的關(guān)節(jié)部分被顯示成這樣，以致于該關(guān)節(jié)部分旋轉(zhuǎn)得超過其旋轉(zhuǎn)范圍，使得所述結(jié)構(gòu)保持自然姿勢(shì)。
6.如權(quán)利要求5所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，把各個(gè)鏈接的旋轉(zhuǎn)范圍顯示在其顯示位置。
7.如權(quán)利要求6所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，當(dāng)各個(gè)鏈接的旋轉(zhuǎn)位置在其各自旋轉(zhuǎn)范圍的限度上或者剛剛在該限度之內(nèi)或之外時(shí)，旋轉(zhuǎn)范圍的顯示顏色改變。
8.如權(quán)利要求5至7中任一個(gè)所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，各個(gè)鏈接的旋轉(zhuǎn)范圍是可變的。
9.如權(quán)利要求3至8中任一項(xiàng)所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，所述第二鏈接的空間位置是采用基于雅可比及其奇異健壯逆矩陣(SR-逆矩陣)的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算法來確定的。
10.一種動(dòng)畫創(chuàng)建程序，用于在屏幕上顯示包括三維空間中構(gòu)造的多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)以及用于創(chuàng)建所述結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫，其特征在于，各個(gè)鏈接包括至少一個(gè)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)中心的關(guān)節(jié)部分；各個(gè)鏈接的關(guān)節(jié)部分的空間位置被設(shè)置為可移動(dòng)的或固定的；以及通過預(yù)定操作選擇其關(guān)節(jié)部分是固定的第一鏈接允許所述第一鏈接移動(dòng)。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，可以通過移動(dòng)屏幕上顯示的預(yù)定指示裝置，使得所述預(yù)定指示裝置在屏幕上對(duì)準(zhǔn)所述第一鏈接，從而選擇所述第一鏈接。
12.如權(quán)利要求11所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，當(dāng)選擇所述第一鏈接時(shí)，所述第一鏈接的顯示顏色改變。
13.一種動(dòng)畫創(chuàng)建程序，用于在屏幕上顯示三維空間中構(gòu)造的預(yù)定結(jié)構(gòu)以及用于創(chuàng)建所述結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫，其特征在于，在垂直方向上顯示用于顯示構(gòu)成所述動(dòng)畫的多個(gè)幀圖像之間的時(shí)間關(guān)系的時(shí)間表的時(shí)間軸。
14.一種圖像處理裝置，其特征在于包括第一顯示部分，它顯示包含三維空間中構(gòu)造的多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)；設(shè)置裝置，它將結(jié)構(gòu)的各個(gè)鏈接的空間位置和各個(gè)鏈接的關(guān)節(jié)部分設(shè)置為可移動(dòng)的或固定的；第二顯示部分，它沿垂直方向顯示時(shí)間表的時(shí)間軸，該時(shí)間表顯示構(gòu)成所述結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫的多個(gè)幀圖像之間的時(shí)間關(guān)系；以及指示裝置，它根據(jù)操作人員的操作移到所述第一顯示部分的圖像上，并顯示操作人員針對(duì)所述設(shè)置裝置和所述時(shí)間表所作的設(shè)置操作。其特征在于，當(dāng)通過預(yù)定操作在所述第一顯示部分的圖像上選擇并移動(dòng)所述結(jié)構(gòu)的第一鏈接時(shí)，所述結(jié)構(gòu)的其它鏈接的空間位置被自動(dòng)確定，使得所述結(jié)構(gòu)保持自然姿勢(shì)。
15.如權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，在屏幕上顯示跨預(yù)定時(shí)間間隔、構(gòu)成所述結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫的多個(gè)幀其中之一的情況下，當(dāng)?shù)谝粠贿x為允許操縱所述結(jié)構(gòu)的位置和姿勢(shì)的當(dāng)前時(shí)間幀時(shí)，把與所述第一幀對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)顯示在所述屏幕上，以便允許操縱所述結(jié)構(gòu)的位置和姿勢(shì)，并且把所述第一幀以外的至少一個(gè)第二幀所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)顯示在所述屏幕上，以便與所述第一幀所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)相區(qū)分；以及當(dāng)通過所述屏幕上顯示的預(yù)定指示裝置選擇所述第二幀所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)的顯示區(qū)域時(shí)，所述第二幀更改為所述當(dāng)前時(shí)間幀，并且顯示所述第二幀所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)，以便允許操縱所述結(jié)構(gòu)的位置和姿勢(shì)。
16.如權(quán)利要求15所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，以幻象的形式顯示所述第二幀所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求15或16所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，在根據(jù)預(yù)定操作在所述屏幕上選擇和移動(dòng)所述第一幀的結(jié)構(gòu)的第一鏈接的情況下，當(dāng)所述第一鏈接與以幻象形式顯示的所述第二幀的結(jié)構(gòu)的、作為與所述第一鏈接對(duì)應(yīng)的鏈接的第二鏈接之間的距離接近于等于或小于預(yù)定距離時(shí)，所述第一鏈接被移至所述第二鏈接的位置，且所述第一幀的結(jié)構(gòu)的其它鏈接的位置被確定，使得所述結(jié)構(gòu)保持自然姿勢(shì)。
18.如權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)畫創(chuàng)建程序，其特征在于，針對(duì)跨預(yù)定時(shí)間間隔、構(gòu)成所述結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫的多個(gè)幀，設(shè)置包括允許操縱所述結(jié)構(gòu)的所有鏈接的多個(gè)幀的第一幀組，以及包括允許操縱所述結(jié)構(gòu)的一些鏈接的多個(gè)幀的一個(gè)第二幀組；以及其特征在于，將所述第一幀組和所述第二幀組進(jìn)行合成，從而創(chuàng)建針對(duì)所述一些鏈接執(zhí)行所述第二幀組的運(yùn)動(dòng)而針對(duì)其余的鏈接執(zhí)行所述第一幀組的運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)動(dòng)畫。
全文摘要
通過簡單和容易的操作創(chuàng)建具有多個(gè)鏈接的結(jié)構(gòu)的三維動(dòng)畫。當(dāng)?shù)谝绘溄釉谄聊簧弦苿?dòng)時(shí)，執(zhí)行逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算以確定各個(gè)鏈接的位置，使得整體結(jié)構(gòu)的姿勢(shì)盡可能保持自然，并且根據(jù)預(yù)定位置在屏幕上顯示該結(jié)構(gòu)。這里，根據(jù)第一鏈接的移動(dòng)，自動(dòng)修改第二鏈接的關(guān)節(jié)部分的設(shè)置(無論該鏈接位置是固定的還是可移動(dòng)的，也不管旋轉(zhuǎn)范圍限度如何)。
文檔編號(hào)G06T13/40GK1461460SQ02801134
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2002年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月13日
發(fā)明者今川洋尚, 伊藤武志 申請(qǐng)人:世嘉股份有限公司