数字表演系统设计与实现.doc

系统设计与实现 本文中的数字表演编排系统由二维编排模块、三维编排模块和三维展示模块三部分组成。其设计目的是，在计算机中将编创人员的创意快速模拟展示出来，使编创人员在实地排练之前就能了解、掌握队形创意实现的视觉效果，并对创意队形及时做出调整，避免大型表演排练过程中由于事先对队形实现效果不了解而在实地排演时造成浪费。 1 系统实施技术路线 系统采用视景开发工具3ds Max对虚拟表演环境以及虚拟演员建模。采用动作捕捉设备采集真实演员的表演动作数据，将其导入3ds Max中，经优化后作为个体动作数据驱动虚拟演员进行表演。采用虚拟开发平台Virtools搭建系统框架，并用其提供的功能模块实现用户界面控制和系统各部分间的流程控制。在Virtools框架基础上，采用C++编程语言编写数据存取、虚拟演员行为控制和渲染控制等自定义模块。 图1系统实施技术路线 2 开发工具 3ds Max是一款在三维动画和游戏行业应用十分广泛的三维视景开发工具，采用3ds Max可以实现虚拟环境和人物角色的快速建模，除此之外3ds Max还能读取动作捕捉设备采集的动作数据，并将其应用于驱动人物角色动作。能帮助开发人员快速建立写实逼真的虚拟环境增加使用者的虚拟“沉浸性”。 Virtools作为一款虚拟现实开发平台，有可视化的脚本编写流程，丰富的默认功能模块，还支持自定义原型开发，能读取3ds Max模型数据。利用Virtools将3ds Max建立的虚拟环境和虚拟演员模型读入框架中，再利用脚本进行系统流程功能开发和自定义仿真模块编写，完成数字表演编排系统的框架搭建、交互功能开发和仿真功能实现。 3 系统组成 图2 系统组成 3.1 二维编排模块 二维编排模块为编创人员提供了以点线面为操作单元的、可以进行自主编辑的二维交互界面，使编创人员能够在系统提供的操作界面中根据艺术创意编排出平面表演队形并将其保存，作为在三维虚拟环境中进行队形编排的基础。 3.2 三维编排模块 三维编排模块是在二维编排模块设计出的平面队形数据的基础上，在三维虚拟环境中模拟出队形效果。编创人员根据三维虚拟环境中的队形表现效果，进一步对表演队形进行编辑、修改，并对队形添加三维元素和材质变化，将立体构成元素加入到表演队形中。 图3 三维编排模块界面 3.3三维展示模块 表演队形在经过编创人员的平面和立体两方面的编创后，编排系统将制定的结果，结合虚拟的三维环境真实再现出来，展现编排创意的视觉效果。编创人员可以直观对比展示效果与艺术创意需求，从而决定是否需要对队形进行修改以达到表演要求。 (深度创艺：)