[发明专利]紧凑的插中

说明书

技术领域

本发明一般地涉及计算机-辅助动画，具体地涉及中间帧的计算机-辅助生成，所述中间帧在关键帧之间填充动画序列。

背景技术

众所周知，能够通过创建单独的静态图像(帧)来创建动画视觉呈现，并且众所周知，在例如长片电影中，需要大量的手工劳动以创建每个帧。通常，所作的是首先绘制在关键动作点处帧的子组(动画术语为“关键帧”)，之后创建剩余的“中间帧”以填充关键帧之间的过渡运动。

“插中(inbetweening)”是典型动画制作流水线中的一个过程，其中，动画师制作在关键帧处的绘图，其捕获动画运动的要点，之后“中间帧动画师”美工在每对关键帧之间的指定时间间隔绘制中间帧，这些中间帧填充过渡运动。在一般情形下，中间帧基于两个或者更多关键帧。

一般来说，每个帧具有关联时间，通过根据与帧关联的时间按顺序显示帧来播放动画。邻近的帧之间的时间差不需要相同，但通常是相同的，例如对于长片来说就是如此，在长片中，每个帧被设计成在前一帧显示之后的第1/24秒显示。当然，帧通常不是瞬间显示的，并且相同的动画能够以不同的速度播放，但是为了生成动画的目的，通常只要参照帧的“动画时间”就足够了。例如，只要知道一个关键帧在时间t＝0，另一个关键帧在时间t＝1，而中间帧将在时间t＝1/3生成就足够了，而无需考虑时间的单位。

中间帧，或者“插中(inbetweens)”，当其在非常相似的关键帧之间的动画序列中时，被认为是“紧凑”的。绘制紧凑的插中对于美工来说是乏味的，因为他们需要最大程度的精准度和最小程度的美工诠释。在动画包括三维场景的二维演示的情形下，场景中运动的物体能够旋转或者改变形状，并且优选地，这种运动在动画中以自然的方式演示(例如根据物理规律或者根据动画中的角色或者物体的人造的或者想象的“物理”)。此处，紧凑的插中定义为形状上相似的具有很少或几乎没有拓扑变化的插中(例如，由在角色的一部分在一个绘图中可见而在另一个绘图中不可见的情况下的可见性变化所产生的)，但是应该理解，类似的问题存在于非紧凑的插中中，并且可能藉由此处提出的类似的解决方案获益。

手动产生中间帧是既困难又费时的，需要熟练专业人士的多个小时的高强度劳动。此外，其花费是总生产预算的很大一部分。全长的长片动画可能需要超过一百万个绘图的插中，典型比例为每个关键帧有3-4个插中。因此，研究者长期寻求一种自动化的解决方案。虽然近四十年中此领域中有大量的工作，但是没有明确的解决方案。部分是因为问题是不适定的——没有用于制作高质量插中的简明的规则集，特别是对于复杂运动和变化的遮蔽的情形。美工依赖于他或她对于嵌入动画角色的3D世界的视角，以及对于获得所需美感的艺术洞察力。为了获得三维世界，凭绘图是不充分的，即便是可能的，因为大多数情况下角色有他们自己的、不明确的物理规律和变形(deformation)。

参考文献

前述的方法和问题的一般性描述以及此领域的术语的例子可以在文献中找到，例如以下引用的参考文献：

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