[发明专利]一种标记语言驱动的中国手语合成系统

权利要求书

1.一种标记语言驱动的中国手语合成系统，其特征在于，该系统由两个模块组成：手语韵律控制器和手语行为合成器，并采用中国手语标记语言作为系统输入和模块间的数据接口，具有功能层和音韵层两层结构；手语韵律控制器模块处于韵律实现模型的最上层，完成韵律控制模型定义的功能，将抽象韵律描述转化为具体行为描述的能力，提供对于不同层次文档的处理能力，即识别功能层元素的能力，并提供将其转化为音韵层元素的处理能力，处理能力的高低取决于系统所能识别的元素数量和具体的韵律控制模型；手语韵律控制器应首先根据标记语言的DTD文件验证文档元素的有效性，对不符合标记语言设计规范的文档提出警告，并有权拒绝接受处理；手语行为合成器模块处于韵律实现模型的最下层，完成韵律产生模型定义的功能，将韵律参数转化为可被直接绘制的参数，并提供最终的实现。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，手语韵律控制器的核心功能是对手语标记语言文档进行处理，实现功能层元素标记到音韵层标记的转化，具体的实现流程为：韵律控制器首先将未处理过的手语标记语言文档读入内存，解析并建立用于修改和查找的DOM树，并执行如下的处理：a.语法行为的计算：即对功能层标记进行展开，在DOM中插入相应的音韵层描述，韵律控制器会从根节点开始顺序扫描文档，为每个词和词根元素建立默认的音韵层描述，包括手部语法行为描述；b.韵律行为选择和韵律参数调整：从输入文档的韵律结构可分析得出，按照内部结构优先的原则，控制器从文档的最内层韵律结构开始遍历查找是否存在抽象韵律描述。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，手语行为合成器包含三个主要的功能：标记解析，标记解析阶段主要完成对文档的DOM树的构建，提取关于行为描述的元素和同步关系.用于后续阶段参数生成的计算；参数生成，参数生成模块作为韵律实现模型的最底层，根据文档解析后得到的行为描述，从相应的多模式运动数据库中查找匹配数据，按照韵律需求调整数据，生成渲染参数；渲染，采用动画渲染，根据运动数据帧中的FAP值和FBP值分别驱动身体各部分，逐帧绘制、实现连贯的手语动画。

4.如权利要求1或3所述的系统，其特征在于，参数生成中，时间计算动画参数的生成需要获得三部分的参数，行为的绝对时间和持续时长、行为方式信息以及行为质量信息；关于行为方式和行为质量信息均可从CSLML中直接提取.因此该阶段的主要任务就是获得时间信息；在手语运动中.手部时间是整体行为时间的基线；需要首先定义每个手势的时长，并通过分析标记在CSLML中的韵律结构和同步参数决定行为之间的相互关系.进而获得每个行为的绝对起始时间和绝对时长；

运动控制阶段是对行为按时间进行排序并决定帧数据的计算顺序，实现运动的并行和串行处理；对于并发或者在时间上有重叠的不同模式的行为，按照如下的顺序依次送入下一个阶段进行动画参数的最终计算：身体、头、眼睛、面部、唇动、手，其根本目的在于保证运动的混合和叠加的实现；

采用基于关键帧的动画绘制技术，在采样插值阶段首先要根据标记的行为描述匹配并获取行为数据库中关键帧记录，并依据相应的韵律参数和绝对时长，按照系统定义算法拟合运动曲线并最终生成连续的动画帧。