3D立體動畫全流程制作云計算平臺制造技術

本發明專利技術提供一種3D立體動畫全流程制作云計算平臺，其特征在于包括：動畫模塊，用于建模、生成動畫鏡頭；立體模塊，用于拍攝3D動畫影像；渲染模塊，用于動畫預覽、渲染分配；云計算模塊，用于動畫渲染輸出。本發明專利技術的有益效果為：通過云計算的方式，本發明專利技術可以為用戶提供跨地域、跨時空的全新溝通與合作模式，通過云計算的海量存儲和強大的并行計算能力為用戶解決渲染計算與移動存儲問題。本發明專利技術所包含的各個模塊是應用于從前期直至后期的3D立體制作全過程中，為創意人員提供了對技術的控制能力。這些模塊在設計上還具有協同工作能力，而且容易集成，因此制作人員可以獲得一個完善統一的制作流程，為他們提供了立體成像的創意工具。

【技術實現步驟摘要】
3D立體動畫全流程制作云計算平臺
本專利技術屬于數控
，尤其涉及一種3D立體動畫全流程制作云計算平臺。
技術介紹
隨著數字電影制作技術和放映技術的長足發展，數字高清2K、4K電影逐漸成為主流，特別是Imax放映廳數量的增加，對電影的畫面品質的要求越來越高。但由于技術要求較高，普通電影廠商難以制作，片源非常緊缺，院線中的這類電影大多被進口大片所壟斷。尤其是三維動畫電影，采用逐幀渲染輸出的技術，每秒鐘要渲染輸出24幀畫面，90分鐘的電影需要渲染輸出13萬幀畫面。3D立體動畫的生產周期長，成本高。目前3D攝像流程十分繁瑣，尤其是虛擬3D動畫影像的拍攝，攝影師需根據經驗或在專業人員的指導下進行3D拍攝，3D效果需經過反復修改，反拍率非常高。三維動畫后期渲染技術的研究大多集中在對渲染器軟件的開發上，美國和英國處于技術壟斷位置，但其對于集群渲染控制與管理軟件的研發還處于空白階段。很多著名的三維動畫制作軟件，如Autodesk旗下的3DSMAX、MAYA軟件中只有比較簡單的網絡渲染控制軟件，難于在集群化的后期渲染輸出過程中進行有效控制。現在沒有專門的用于控制集群化后期渲染輸出的數控系統軟件，集群網絡渲染控制技術的不完善，使之成為制作效率及制作品質上的技術瓶頸。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種3D立體動畫全流程制作云計算平臺，其特征在于包括：動畫模塊、立體模塊、渲染模塊和云計算模塊；其中，動畫模塊包括：場景模型子模塊，用于設定場景模型，角色模型子模塊，用于設定角色模型，道具模型子模塊，用于設定道具模型，表現子模塊，用于設定角色表現的模式，行動子模塊，用于設定角色行動路線，運算模塊，用于根據場景模型、角色模型、道具模型、角色表現的模式和角色行動路線生成動畫鏡頭；立體模塊包括：虛擬3D攝像機，用于拍攝虛擬3D動畫影像，數控子模塊，用于控制虛擬3D攝像機的位置和焦點；渲染模塊包括：預演算子模塊，用于生成3D虛擬動畫的預覽影像，管理節點，用于3D虛擬動畫影像的渲染控制，管理節點包括渲染節點設定模塊、鏡頭數據庫處理模塊和鏡頭動畫編輯模塊，渲染節點設定模塊用于渲染節點的選擇與渲染任務的分配，鏡頭數據庫處理模塊用于控制渲染節點選擇渲染器軟件，鏡頭動畫編輯模塊用于控制渲染節點利用渲染器軟件對待渲染動畫文件進行渲染；云計算模塊包括：渲染節點，用于根據渲染任務生成運行腳本，調用合適的渲染器軟件，完成3D虛擬動畫影像的渲染運算工作，生成3D立體動畫，存儲設備，用于3D立體動畫的存儲。本專利技術的有益效果為：本專利技術借助云計算強大的計算和存儲能力通過云計算的SaaS模式為用戶提供制作3D立體動畫全過程中涉及到的制作工具全集以及完整的制作流程支持。并且能夠自動生成角色動畫、自動3D攝像機定位、自動渲染云計算數控平臺。運用動畫模塊使得創意人員通過簡單的操作即可完成整體動畫鏡頭的生成。創意人員只需輸入場景、人物、道具的模型、角色表現模式和角色行動路線，運算模塊就可以按照創意人員的要求自動生成完整的動畫鏡頭，無需人工調動作，用5分鐘即可完成一秒鐘的動作鏡頭，與之前所需5小時的時間相比，可節省約90％的時間。立體模塊是運用眼球立體光學原理通過自動測量焦點距離自動計算輻輳角度并同步調節兩臺立體攝影機之間的距離與夾角。創意人員只需為立體模塊提供3D立體動畫制作所必須的操作和參數設置，數控子模塊就能智能地設置好相關攝像參數，對兩臺或多臺虛擬3D攝像機進行控制和設定。運用此模塊，攝影師只要按照傳統的2D拍攝方法就可以得到完美的3D虛擬影像，降低了3D虛擬影像的制作門檻，大大提高了3D虛擬影像的創作空間。同時最后的3D虛擬影像效果相比與目前3D攝影技術實現的效果更加真實生動，并避免3D畫面的眩暈降低視覺疲勞。渲染模塊用于集群渲染控制與管理，以先進的軟件設計理念實現了集群動畫渲染功能的數字化控制，將批渲染、集群控制、數據管理、非線性編輯化的后期渲染新模式進行有機整合。同時利用預演算子模塊的預演功能，還可以以較低質量快速渲染動畫影片的特定區段，通過生成的預演影片可以發現并改正動畫前期編輯的錯誤。另外，管理節點還解決了層渲染和非線性編輯問題，不但在效率上大大的提高，而且在動畫渲染及后期制作上有本質的創新。利用管理節點很好地完成了渲染集群的控制，利用現成的CPU、以太網和操作系統構建的超級計算機，對云計算模塊的渲染節點進行控制和動態分配渲染任務，使各渲染節點時刻保持工作狀態。在軟件的結構上，將客戶端、管理節點、渲染節點之間以請求和響應的方式實現通信互動。在管理節點中維護一個全局性的數據庫，記錄節點工作狀態以及任務與子任務分配與執行狀態等信息，渲染節點中有局部數據庫保存本機資源信息以及所分配的子任務對列與狀態信息，同時負責調用渲染軟件完成渲染。設計輸入與輸出都在共享存儲系統中，因此，客戶的設計與渲染輸出可以直接交互，形成一個合理的功能較全面的系統軟件架構，管理節點上的節點管理、任務生成、任務控制著3個功能與客戶機和渲染節點都有交互。節點之間的控制流是各種請求與響應數據報，數據流只在客戶端與存儲系統之間以及渲染節點與存儲系統之間產生，即設計數據文檔和渲染輸出文檔。所有的操作幾乎都是建立在查詢與修改相關信息)的操作上，由于多個用戶和任務可能同時要求修改這些信息，因此操作是互斥的，可以用semaphore互斥量加以保護。通過云計算的方式，本專利技術可以為用戶提供跨地域、跨時空的全新溝通與合作模式，通過云計算的海量存儲和強大的并行計算能力為用戶解決渲染計算與移動存儲問題。本專利技術所包含的各個模塊是應用于從前期直至后期的3D立體制作全過程中，為創意人員提供了對技術的控制能力。這些模塊在設計上還具有協同工作能力，而且容易集成，因此制作人員可以獲得一個完善統一的制作流程，為他們提供了立體成像的創意工具。附圖說明圖1為本專利技術的流程圖；圖2為本專利技術的渲染流程示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術做進一步說明：實施例一如圖1所示，創意人員通過動畫模塊的各個子模塊，設定好場景模型、角色模型、道具模型、角色表現的模式和角色行動路線后，運算模塊可根據上述的設定進行運算自動生成完整的動畫鏡頭；然后創意人員設定好相關攝像參數后，立體模塊的數控子模塊自動控制虛擬3D攝像機，調整虛擬3D攝像機的位置和焦點，完成3D虛擬動畫影像的拍攝；創意人員通過渲染模塊的預演算子模塊可對3D虛擬動畫影像進行簡單的渲染，然后預覽渲染影像，確認無誤后，即可通過管理節點控制渲染節點進行正式渲染；管理節點包括渲染節點設定模塊、鏡頭數據庫處理模塊和鏡頭動畫編輯模塊，渲染節點設定模塊用于渲染節點的選擇與渲染任務的分配，鏡頭數據庫處理模塊用于控制渲染節點選擇渲染器軟件，鏡頭動畫編輯模塊用于控制渲染節點利用渲染器軟件對待渲染動畫文件進行渲染，管理節點通過網絡將渲染任務動態分配給各個渲染節點；渲染節點根據渲染任務生成運行腳本，調用合適的渲染器軟件，完成3D虛擬動畫影像的渲染運算工作，生成3D立體動畫，并將3D立體動畫的存儲于存儲設備上。實施例二如圖2所示，管理節點將對3D虛擬動畫影像的渲染要求轉化為渲染任務A、渲染任務B和渲染任務C，管理節點中的鏡頭數據庫處理模塊負責確定控制渲染節點選擇何種渲染器軟本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種3D立體動畫全流程制作云計算平臺，其特征在于包括：動畫模塊、立體模塊、渲染模塊和云計算模塊；其中，動畫模塊包括：場景模型子模塊，用于設定場景模型，角色模型子模塊，用于設定角色模型，道具模型子模塊，用于設定道具模型，表現子模塊，用于設定角色表現的模式，行動子模塊，用于設定角色行動路線，運算模塊，用于根據場景模型、角色模型、道具模型、角色表現的模式和角色行動路線生成動畫鏡頭；立體模塊包括：虛擬3D攝像機，用于拍攝虛擬3D動畫影像，數控子模塊，用于控制虛擬3D攝像機的位置和焦點；渲染模塊包括：預演算子模塊，用于生成3D虛擬動畫的預覽影像，管理節點，用于3D虛擬動畫影像的渲染控制，管理節點包括渲染節點設定模塊、鏡頭數據庫處理模塊和鏡頭動畫編輯模塊，渲染節點設定模塊用于渲染節點的選擇與渲染任務的分配，鏡頭數據庫處理模塊用于控制渲染節點選擇渲染器軟件，鏡頭動畫編輯模塊用于控制渲染節點利用渲染器軟件對待渲染動畫文件進行渲染；云計算模塊包括：渲染節點，用于根據渲染任務生成運行腳本，調用合適的渲染器軟件，完成3D虛擬動畫影像的渲染運算工作，生成3D立體動畫，存儲設備，用于3D立體動畫的存儲。

【技術特征摘要】
1.一種3D立體動畫全流程制作云計算平臺裝置，其特征在于包括：動畫模塊、立體模塊、渲染模塊和云計算模塊；其中，動畫模塊包括：場景模型子模塊，用于設定場景模型，角色模型子模塊，用于設定角色模型，道具模型子模塊，用于設定道具模型，表現子模塊，用于設定角色表現的模式，行動子模塊，用于設定角色行動路線，運算模塊，用于根據場景模型、角色模型、道具模型、角色表現的模式和角色行動路線生成動畫鏡頭；立體模塊包括：虛擬3D攝像機，用于拍攝虛擬3D動畫影像，數控子模塊，用于控制虛擬3D攝像機的位置和焦點；渲染模塊包...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王嘉，謝揚，
申請(專利權)人：天津十彩動畫科技有限公司，
類型：發明
國別省市：