CN102184200A - 一种计算机辅助的动画图文分镜半自动生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算机辅助的动画图文分镜半自动生成方法，目的是提供一种辅助动画制作人员从原始剧本快速高效地生成动画图文分镜的方法，实现对剧本进行规范化、文字分镜自动解析；技术方案是首先对原始的文学剧本进行处理，形成规范化剧本；接着提取出规范化剧本中包含故事情节的各类关键语义信息，并经过编辑得到文字分镜；然后对根据规范化剧本绘制的台本图像进行分割，得到具有镜头编号的单幅台本；最后根据镜头编号对文字分镜和台本进行匹配，并导入镜头制作说明。采用本发明能自动匹配各镜头的文字分镜、台本以及制作说明，提高图文分镜生成的工作效率，解决文字分镜生成中完全靠手工制作的难题；大幅度提高了台本分割的速度。

Description

一种计算机辅助的动画图文分镜半自动生成方法

技术领域

本发明涉及多媒体信息处理技术领域计算机辅助的动画半自动生成方法，尤其是一种利用计算机并结合简单的键盘指令对剧本和台本进行自动处理的方法，是一种辅助制作人员从原始剧本快速生成动画图文分镜的方法。

背景技术

随着多媒体技术的快速发展和广播电视的普及，卡通动画电视电影节目需求日益增大，要求动画片的制作更加便捷迅速，内容更加丰富。图文分镜生成是动画制作流程中的一个重要步骤。目前，图文分镜的制作方式仍然停留在手工填写的阶段，而且制作周期长，无论是浏览还是编辑，都需要面对一张电子表格进行手工操作，十分费时费力。因此，为了提高动画制作的效率和动画片的质量，研究通过建立一种半自动的图文分镜生成方法，辅助从原始剧本开始，快速完成图文分镜的制作，便成了快速动画生成过程的一个关键问题。

图文分镜是根据剧本要求绘制的各个镜头的连续性小画面，这些画面不仅包括环境背景、活动范围、起止位置和摄影镜头处理等内容，还注明了人物的感情、动作、台词对白以及效果等要求。图文分镜是动画制作过程中的工作蓝图，后续的动画制作工序，如场景制作、原画绘制、上色与合成等都需以图文分镜作为参照。因此，制作图文分镜是动画制作中的一个非常重要的步骤，起着承上启下的关键作用。

目前在该领域基本上还没有实用的图文分镜生成***。国内外的研究主要集中在故事自动生成方面，然而由于受到目前计算机技术水平的限制，计算机自动生成的故事还无法达到动漫作品所要求的创作性和艺术性，计算机交互方式的限制也给动画师的创作带来一定的干扰和障碍，实用性不够强。这类***主要包括耶鲁大学的Tale-Spin***、哥伦比亚大学的Universe***以及中科院的“天鹅”***等。在国内外的动画制作中，图文分镜的制作方式还停留在手工阶段。通常手工制作一个图文分镜需要大约一周的时间。无论是生成浏览还是进行编辑，都需要直接对电子表格进行手工操作，相当费时费力。传统的图文分镜制作主要依靠手工操作来完成，其基本流程为：

1、编剧完成故事块的写作，然后将故事块加工成文学剧本，执行导演再对剧本作进一步的改编处理，将剧本的文学内容人工切分成一系列可以摄制的文字分镜。

2、台本师根据文字分镜创作每个镜头的台本，即是在纸张上画出连续的几幅草图来表现镜头的情节。纸质的台本随后被扫描输入到计算机中以数字图像的形式保存。由于台本师通常是在一页纸上绘制多幅台本，所以还需对扫描得到的台本图像进行分割，才能得到单幅的台本用于图文分镜的制作。台本分割也依靠人工操作完成：利用图像编辑软件逐幅打开台本图像，在每幅图像中，依次选取每幅台本的图像区域并将其按编号命名保存为一个新的图像文件。

3、导演逐个镜头地将该镜头对应的文字分镜、台本和镜头说明信息分别填入相应的位置，生成动画的图文分镜。镜头说明信息通常包括镜头号、镜头秒数、对白、制作说明(包括景别和镜头场景描写)、二维动画说明、三维动画说明和导演附加说明等。

通过对上述制作流程进行分析不难看出，虽然作为动画艺术创作的一部分，图文分镜的制作过程中离不开手工操作，如剧本创作、台本绘制等，但是图文分镜制作过程中如文字分镜解析、台本分割、素材管理等许多工作过于依靠人工完成，增加了动画制作的时间和成本，影响了创作效率。因此，鉴于传统图文分镜制作方法的不足，很有必要研究开发自动化程度更高的动画图文分镜制作辅助方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用计算机对剧本和台本进行自动解析，并结合简单的键盘指令，辅助动画制作人员从原始剧本快速高效地生成动画图文分镜的方法，实现对剧本进行规范化、文字分镜自动解析；提高对台本进行绘制扫描、自动分割等处理的效率；完成对文字分镜、台本、镜头说明等信息的自动匹配，从而满足用户生成图文分镜高效率、高质量的要求。

本发明的具体技术方案是：

第一步，对原始的文学剧本进行处理，形成规范化剧本。要实现对动画剧本的自动解析，首先要使出自不同编剧的风格各异的文学剧本具有统一规范的格式。通过对动画剧本的共性特性进行分析，制定一套动画剧本描述规范，用较通用的格式来描述不同内容的剧本，既能普遍适用于各类剧本，同时又能满足不同剧本的个性化要求。既不束缚编剧天马行空的艺术思维，又能提供一个统一的框架，使生成的动画剧本成为具有统一格式的规范化剧本。其具体方法：

1.1、提取格式信息。目前的剧本大多以微软的Word程序编辑和保存，而其它的文件保存形式也可以方便地转换为微软Word文件形式，因此以微软Word文件作为剧本处理对象。首先确定剧本的开头和结尾。在动画剧本中，开头和结尾都有固定的格式，提取标题、副标题、人物说明以及剧本结束等格式信息。其次，确定剧本的场景部分，为下一步设置段落格式做准备。

1.2、设置段落格式。每两个场景之间空两行。最后一个场景与结束标志之间空两行。段落前后可以有空格，不影响文本解析的结果，体现出程序设计的健壮与容错能力。

1.3、对上述处理后的文档进行自动文本解析和分割，将剧本分为幕、分镜头这样不同层次和级别的依据较短的情节来区分的段落结构，形成规范化剧本。

第二步，采用文本处理技术提取出规范化剧本中包含的各类关键语义信息，根据关键词的不同种类解析得到故事情节的持续时间、景别、摄像机动作、对白、镜头内容等构成文字分镜内容的关键语义信息。对文字分镜内容的关键语义信息进行编辑，加入说明信息和导演的创意，方便查询和编辑。经过上述处理，整个动画故事内容就转化为由一系列关键语义信息描述的分镜头的组合，即构成故事内容主线的文字分镜。对文字分镜进行文本解析，得到相关的内容存储到数据库，以便后续的素材检索、关联以及查询使用。以文字分镜和导演对分镜头的编辑意图为输入，输出以完善的分镜头为节点的XML文档，得到具有详细信息的文字分镜，为后续的图文分镜生成奠定基础。

第三步，依据规范化剧本的内容，手工生成原始台本图像(原始台本一般是六幅连在一起的台本)。

第四步，对原始台本图像进行边界定位以及无图区域判断来判断是否规范台本，然后根据键盘获取指令进行分割，完成台本的切割。具体方法是：

4.1、为了便于处理，首先对读入的原始台本图像其进行二值化，然后按式(1)从二值图像B计算得到积分图像I：

$I(u,v)={\∫}_{x=0}^u{\∫}_{y=0}^{v}B(x,y)\mathrm{dxdy}---\left(1\right)$

其中，I(u，v)为台本二值化图像在坐标(u，v)处的积分，B(x，y)为台本二值化图像在坐标(u，v)处的像素值。

利用积分图像，可快速计算出图像中任意矩形区域内的图像积分值I_rect：

I_rect＝I(left，top)+I(right，bottom)-I(left，bottom)-I(right，top)(2)

其中，式中I(left，top)为矩形区域左上角的图像积分值，I(right，bottom)为矩形区域右下角的图像积分值，I(left，bottom)为矩形区域左下角的图像积分值，I(right，top)为矩形区域右上角的图像积分值。

4.2、利用4.1步计算得到的图像积分值I_rect进行台本边界定位、无图区域判断，并判断原始台本是否为按规范绘制而通过自动处理确定边界的台本(简称为规范台本；反之，未按规范绘制而无法通过自动处理确定边界的台本，简称为非规范台本)，若是非规范台本，则转步骤4.3，若是规范台本，则转步骤4.5；

4.3、记录上述处理后的台本信息，包括台本图像中的边界定位、无图区域、超出区域信息，转步骤4.4；

4.4、从键盘获取用户指令，确定台本是否为连图台本(在进行台本绘制时，为了艺术表现，有时在在一副台本的几个方格一个完整的图，包含了这种方格的台本称为连图台本；反之，不包含这种方格的台本称为不连图台本。故台本的方格边界不明显的非规范台本属于不连图台本)，以及确定并记录边界信息，转步骤4.5；

4.5、基于记录的台本边界信息分割台本，将台本编号与台本的镜头号关联，然后保存。

完成原始台本的分割，得到具有镜头编号的单幅台本。

第五步，根据文字分镜和台本的镜头编号，对文字分镜和台本进行匹配，并导入镜头制作说明等信息。

5.1、从剧本库中读取第二步得到的文字分镜，将解析后的剧本信息导入图文分镜。

5.2、从台本库中读取台本，并采用镜头号作为关联字段，将文字分镜与台本结合起来。

5.3、导入文字分镜中产生的制作说明，场景制作说明，故事中人物的对白、动作与表情。同时根据从键盘获取的指令修改图文分镜的信息，最终确认每个镜头的图文分镜。

采用本发明可以达到以下技术效果：

1、与当前动画图文分镜制作和半自动动画生成研究中的图文分镜生成方法相比，在第五步通过自动匹配各镜头的文字分镜、台本以及制作说明等相关信息，省去了非创造性工作的手工复杂动作，减少了制作图文分镜的时间，同时，生成过程的工作重心主要集中于图文分镜的创造性工作上，提高了创作效率，能够大幅度的提高图文分镜生成的工作效率。

2、在第一步从剧本创作到文字分镜生成过程中，利用通用的动画剧本描述对文学剧本进行规范化，自动实现了动画剧本的规范化，同时，在第二步中利用文本解析技术自动提取动画文字分镜的关键语义信息，并通过用户的创作艺术意图，半自动地实现了文字分镜解析生成，解决了目前动画制作中完全靠手工制作的难题，提高了文字分镜的生成效率。

3、在第四步中扫描后的原始台本分割成单幅台本中，采用自动的图像边界定位、无图区域判断，测定得到了分割边界，确定图像中的台本幅数和边框位置，然后根据图像处理结果分割出每幅台本并编号存储为单独的图像。对于非规范台本，则通过简单的键盘指令输入，然后执行分割。解决了目前动画制作中台本分割完全依靠分割人员繁琐的人工操作完成的局面，大幅度提高了台本分割的速度。

附图说明

图1为本发明的总体流程图。

图2为发明中第一步、第二步介绍的规范化剧本、文字分镜示例图。

图3为从初始的剧本创作到文字分镜生成的各步骤之间的关系图。

图4为发明中第四步台本半自动分割的流程示意图。

图5为发明中第四步台本半自动分割前后的对比示例图。

图6为发明中第五步生成结果的单镜头的图文分镜示意图。

图7为以XLS文件形式展示的图文分镜示例图。

具体实施方式

图1为本发明的总体流程图，本发明包括以下四个步骤：

第一步，对原始剧本规范化处理，即提取剧本的格式信息，并设置统一的标志和段落格式，使动画剧本具有统一的格式，输出规范化剧本；

第二步，提取出规范化剧本中包含的各类关键语义信息，同时对语义信息进行编辑，并加入加入说明信息和导演的创意，获得构成故事内容主线的文字分镜。再对该文字分镜进行文本解析。以文字分镜和导演对分镜头的编辑意图为输入，输出以完善的分镜头为节点的XML文档，得到具有详细信息的文字分镜；

第三步，依据规范化剧本的内容，手工生成原始台本图像；

第四步，对原始台本图像进行边界定位以及无图区域判断来判断是否规范台本，然后根据键盘获取指令进行分割，完成台本的切割；

第五步，从剧本库中导入各个镜头的文字分镜的剧本信息，从台本库中读取台本并以镜头编号作为纽带将文字分镜和台本结合，然后导入镜头说明信息等匹配合成，完成动画图文分镜的生成。

图2为发明中第一步、第二步生成的规范化剧本与文字分镜，图中(a)为对文学剧本进行处理后得到的规范化剧本，图中(b)为以XML形式表现的文字分镜，此图说明了规范化剧本与文字分镜的主要特征与相互区别。从规范化剧本到文字分镜生成，需要提取故事情节的持续时间、景别、摄像机动作、对白、镜头内容等构成文字分镜内容的关键信息，同时还包括对文字分镜内容进行的编辑。

图3为从初始的剧本创作到文字分镜生成的各步骤(发明中的第一步和第二步)之间的关系图。其具体步骤是：

3.1、对原始的文学剧本进行处理，形成规范化剧本；

3.2、采用文本处理技术提取出规范化剧本中包含故事情节的持续时间、景别、摄像机动作、对白、镜头内容等构成内容的各类关键语义信息。同时，对文字分镜内容的关键语义信息进行编辑，加入说明信息和导演的创意。则整个动画故事内容就转化为由一系列关键语义信息描述的分镜头的组合，即构成文字分镜；

3.3、对文字分镜进行文本解析，得到相关的内容存储到数据库，以便后续的素材检索、关联以及查询使用。以文字分镜和导演对分镜头的编辑意图为输入，输出以完善的文字分镜为节点的XML文档，得到具有详细信息的文字分镜。

图4为发明中第四步的台本半自动分割的流程示意图。其具体步骤是：

4.1、读入台本图像后首先对其进行二值化，从二值图像中计算积分图像；

4.2、利用计算得到的图像积分值进行台本边界定位、无图区域判断，判断原始台本是否为规范台本；

4.3、记录台本处理后的包括边界定位、无图区域、超出区域的台本信息；

4.4、由键盘获取指令确定非规范台本是否为连图台本，确定并记录边界信息；

4.5、基于记录的台本边界信息分割台本，并将台本编号与台本的镜头号相关联，然后保存。

图5为发明中第三步台本半自动分割前后的对比示例图。图中(a)为未分割的原始台本的示例图，其中台本的第2行第2列、第3列两幅小图是仅依靠计算机难以确定2幅小图是否为连续的台本。经过图片处理和和键盘获取简单指令分割结果如图中(b)所示，其中第5、第6方格根据计算机处理被判断为非规范图像，最后将所有的非规范图像统一根据实际情况由键盘指令确实是否为不连图。故经过判断，第5、第6方格为不连图。

图6为发明中第五步生成结果的单镜头的图文分镜示意图。其中，图文分镜具体实现方法为：按照镜头的编号，依序在每一镜头的图文分镜中导入该镜头的所有台本；同时根据第二步文字分镜的结果，获取镜头的文字信息包括制作说明、对白、场景信息、镜头时间、2D时间、3D时间；还需要通过键盘指令键入包括二维场景制作说明、三维单张生成说明、导演说明以及最终确认的信息。

图7为以XLS文件形式展示的图文分镜示例图。图中每列对应图文分镜的一种信息。具体内容包括：镜头号对应图文分镜的序号；秒数对应该镜头的持续时间；故事版对应该镜头所有的台本；对白对应该镜头里出现的所有的对话内容；制作说明对应该镜头的制作信息；2D时间、3D时间分别对应2D、3D图像的持续时间；二维场景制作说明、三维单张生成说明、导演说明分别对应由键盘指令键入相关的说明；最终确认对应该镜头的图文分镜是否最终确认，确认后该镜头即为定稿，不能再进行修改。

Claims (1)

1.一种计算机辅助的动画图文分镜半自动生成方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，对原始的文学剧本进行处理，形成规范化剧本，具体方法是：

1.1、提取格式信息，方法是以微软Word文件作为剧本处理对象，首先确定剧本的开头和结尾，提取标题、副标题、人物说明以及剧本结束信息；其次，确定剧本的场景部分；

1.2、设置段落格式，方法是每两个场景之间空两行，最后一个场景与结束标志之间空两行；段落前后可以有空格；

1.3、对上述处理后的文档进行自动文本解析和分割，将剧本分为幕、分镜头这样的段落结构，形成规范化剧本；

第二步，采用文本处理技术提取出规范化剧本中包含的各类关键信息，根据关键词的不同种类解析得到故事情节的持续时间、景别、摄像机动作、对白、镜头内容，构成文字分镜内容的关键语义信息；对文字分镜内容的关键语义信息进行编辑，加入说明信息和导演的创意，整个动画故事内容转化为由一系列关键语义信息描述的分镜头的组合，构成故事内容为主线的文字分镜；对文字分镜进行文本解析，所得内容存储到数据库；以文字分镜和导演对分镜头的编辑意图为输入，输出以完善的文字分镜为节点的XML文档，得到具有详细信息的文字分镜；

第三步，依据规范化剧本的内容，手工生成原始台本图像；

第四步，对原始台本图像进行边界定位以及无图区域判断来判断是否规范台本，然后根据键盘获取指令进行分割，完成台本的切割，具体方法是：

4.1、首先对读入的原始台本图像进行二值化，然后按式(1)从二值图像B计算得到积分图像I：

$I(u,v)={\∫}_{x=0}^u{\∫}_{y=0}^{v}B(x,y)\mathrm{dxdy}---\left(1\right)$

其中，I(u，v)为台本二值化图像在坐标(u，v)处的积分，B(x，y)为台本二值化图像在坐标(u，v)处的像素值；

利用积分图像I(u，v)计算出图像中任意矩形区域内的图像积分值I_rect：

I_rect＝I(left，top)+I(right，bottom)-I(left，bottom)-I(right，top)(2)

其中，I(left，top)为矩形区域左上角的图像积分值，I(right，bottom)为矩形区域右下角的图像积分值，I(left，bottom)为矩形区域左下角的图像积分值，I(right，top)为矩形区域右上角的图像积分值；

4.2、利用图像积分值I_rect进行台本边界定位、无图区域判断，并判断原始台本是否为规范台本，规范台本为按规范绘制而通过自动处理确定边界的台本，若是非规范台本，则转步骤4.3，若是规范台本，则转入步骤4.5；

4.3、记录上述处理后的台本信息，包括台本图像中的边界定位、无图区域、超出区域信息，转步骤4.4；

4.4、从键盘获取用户指令，确定台本是否为连图台本，以及确定并记录边界信息，转步骤4.5；

4.5、基于记录的台本边界信息分割台本，将台本编号与台本的镜头号关联，然后保存，完成原始台本的分割，得到有镜头编号的单幅台本；

第五步，根据文字分镜和台本的镜头编号，对文字分镜和台本进行匹配：

5.1、从剧本库中读取第二步得到的文字分镜，将解析后的剧本信息导入图文分镜；

5.2、从台本库中读取台本，并采用镜头号作为关联字段，将文字分镜与台本结合起来；

5.3、导入文字分镜中产生的制作说明，场景制作说明，故事中人物的对白、动作与表情，同时根据从键盘获取的指令修改图文分镜的信息，最终确认每个镜头的图文分镜。

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