[发明专利]三维动画制作系统和方法

说明书

本发明涉及在计算机显示器上对计算机图象进行动画制作的系统和方法，尤其是，本发明涉及用于在低带宽的通信网络上产生对象的逼真三维动画的系统和方法。

要在计算机显示器上产生三维对象的动画有许多种不同的技术。原来，由于动画制作不是非常好，所以动画人像看上去非常象木头人或方块人。尤其是，用户会看见表示手臂的方块相对于表示前臂的方块的移动。问题在于，在方块上没有皮肤覆盖，从而使人像看上去不逼真也不生动。近来，已改进了动画制作的人像，从而可以皮肤覆盖人像的骨骼，以提供动画制作的较逼真的人像。

诸如那些用来产生电影的三维动画等某些技术和系统是非常高级和昂贵的。此外，虽然消费者可在电影屏幕上观看这些高级的三维动画，但不能使这些三维动画产生交互(interact)动作。尤其是，消费者可观看诸如电影中讲述一个故事的三维动画，但消费者不能以任何方式与这些动画交互。这些高级的动画制作系统对电影非常有用，但由于这些系统的成本使得它们不易被公众所使用。

诸如专用游戏系统或执行软件应用程序的个人计算机等其它动画制作系统允许用户与动画交互。然而，这些系统需要存储动画数据的大量存储器和相当一流的处理器或图形协处理器来产生逼真的三维动画。专用游戏系统的问题在于，它不能用于其它与计算有关的任务，因而就其所进行的有限功能而言，它们是相对昂贵的。大多数个人计算机所存在的问题是，这些个人计算机不是为产生动画而优化，因此它们通常需要昂贵的图形协处理器和声卡(sound board)。在以上的常规动画制作系统中，用户可在游戏(play)期间与动画交互，但具有图形和动画的整个游戏是存储在个人计算机的盒式磁盘或硬盘或CD上的。

近来，已提出了许多动画制作系统，这些系统利用因特网或万维网(环球网)把动画数据传送给用户。尤其是，用户可使用执行浏览器软件应用程序的个人计算机。用户可使浏览器应用程序指向某一网站特定的统一资源定位器(uniformresource locator)(URL)，然后可从该网站下载动画数据。问题在于，网站通常下载全部动画数据，从而所下载的动画数据的数量较大。这种类型的动画制作系统的一个例子使用虚拟现实标记语言(virtual reality markup language)协议。对于使用诸如因特网或环球网及调制解调器等慢的通信链路的用户，大量动画数据导致非常慢的下载。如此慢的下载时间继而导致消费者在观看动画前等待很长的时间。动画制作前如此长的等待时间是不可接受的，因为人们在等待期间会变得厌烦、取消动画继而不再看所显示的动画。然而，想要提供一种三维动画制作系统，其中可在非常慢的通信链路上快速地下载动画数据，本发明旨在此目的。

本发明提供了一种三维动画制作系统和方法，其中在相对短的时间内在诸如因特网或环球网及调制解调器等相对慢的通信链路上把动画数据下载到本地计算机。然后，本地计算机可执行所下载的软件应用程序对对象进行动画制作。本地计算机的用户可与动画对象进行交互(例如，改变其动作或行动)。在一较佳实施例中，本系统的主要部分可作为网络服务器上的多个软件应用程序而存在，且客户计算机可访问该网络服务器来下载动画。为了实现较短的下载时间，本系统可产生包含有关实际对象的数据(例如，持久性数据)和该对象的少量基本行动(例如，动作数据)的初始动画下载包。例如，每个下载的对象可具有与其有关的空闲(idle)动作，可在对象不执行其它动作的任意时间执行该空闲动作。然后，当对象需要附加行动或动作或声音轨迹(sound track)时，本系统可在需要该行动前使动作数据向下流(stream)到客户计算机，从而异步下载这些动作(即，不需要在下载三维动画对象的同时下载该三维动画对象的动作)。这样，客户计算机可更快地开始动画制作，同时下载其它还不需要的行动或动作。例如，当动画对象通过风景时，该对象可能要越过边界框(bounding box)，这样产生了一个不久需要下载到客户计算机的行动，从而可在需要时获得该行动。一特定对象的一个或多个动作或行动文件可能包含相应于特定动作的有关对象中关节移动的信息和执行该动作所需的任何其它数据。例如，点头动作可涉及颈关节的移动。作为另一个例子，诸如说“Hello(你好)”等对象的声音轨迹，可能涉及各片嘴唇的移动及与嘴唇移动同步的声音轨迹。