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動畫播放的時間控制

在前一節中提到,每一個階段都是以線性內插的方式來控制變化 的過程,其中,要完成每一個動作的時間又不盡相同,為了有更真實 的呈現,進一步在時間控制上加強處理,使每一階段可以表現不同的

時程控制,必須為(24)式的時間控制有更多說明。動畫是以短時間內快 速切換具有微小變形量的連續畫面而產生,要決定的項目有兩項:

1. frame 與 frame 之間所插入的圖片張數 2. 圖片的暫停時間

只要調整其中一項,均可使動畫播放可影響時程的控制;在第一 項中,調整每一階段所插入的圖片張數,轉換速度將隨著所插入圖片 張數的增加而變慢;而在第二項中,調整每一階段中圖片的暫停時間,

轉換速度將隨著圖片暫停時間的增加而變慢。也可以兩者合併使用,

但為避免操作上的繁雜,而且這部分也受到應用程式的限制,在播放 動畫的過程中,要中途變更暫停時間的設定不是容易;所以在這裡採 用第一種方式,先整理過程中每一階段所需要的時間,再決定圖片的 暫停時間,以此換算需要插入的圖片張數。

藉由圖 5-1 解說,若整個過程共有 4 張 frame,在第一階段 frame1 到 frame2 的過程需 1.0 秒,第二階段 frame2 到 frame3 的過程需 0.3 秒,

第三階段 frame3 到 frame4 的過程需 0.5 秒;所以,在設定暫停時間時,

必須以這三者的公因數為單位,且換算每一階段所需要插入的圖片張 數時,一般而言,為使整體的動畫播放有平順的效果,每秒鐘的播放 速度太多或太少都不是好的選擇,透過現有的繪圖函式,得到很大的 便利,不必將變化過程切分的太細就有很好的效果,所以在這例子中,

以 1.0、0.3、0.5 的最大公因數 0.1(秒)為圖片的暫停時間,事實上以更 小的單位也很難分辨差異性,所以這三個階段各別換算得到跨度 10、

3、5,跨度代表每一階段從起始狀態到結束狀態所經過的間距,扣除 結束狀態的 frame,即三個階段中插入圖片張數各為 9、2、4。以上只 是舉例,圖片的暫停時間決定整體的播放速度,若要再變更某一階段 的轉變時程,可依變動的時間來決定跨度的增減。

圖 5-1 速度控制

語言合成就是將一連串特定唇型的連續轉換過程,隨著內容,按 著字的發音,依序置入所需要、合適的 frame,並搭配時間的控制,決 定圖片的暫停時間與插入圖片的張數,以動畫播放的方式來呈現說話 時嘴唇動作、特徵的表現及變化的快慢。接下來的部分,以 lip、loop、

lull 這三個字介紹成果,受限於文稿的方式,只顯示主要的 frame,並 以文字略做說明,三個例子都是將暫停時間設定為 0.1 秒,各階段的跨 度可按所需時間設定,需特別注意的是,像是強調 lip 與 loop 最後音節

『p』這類音的時候,給較短的跨度比較能看出效果。

Frame1 Frame2 Frame3 Frame4 l i p-起始狀態 p-結束狀態

圖 5-2『lip』

Frame1 Frame2 Frame3 Frame4 Frame5 l u-過渡 u p-起始狀態 p-結束狀態

圖 5-3『loop』

Frame1 Frame2 Frame3 l a l

圖 5-4『lull』

六、結論

以一個可承受施力而產生變形的彈性體所建立的臉部模型,在美 工之外,發展出不同的方法,經由變形量的控制,產生所要表現的效 果;經由觀察並分析說話時的唇型特徵,決定語言合成中所必須的動 作,並藉由動畫的動態模擬,完成此一研究。

本系統中,雖然在建立與修改模型上有很大的自由度,可以隨使 用者的需要做不同的變化,但整個過程是非常繁複的工作,使用者必 須耐心、仔細地逐一完成,若要呈現不同的臉部特徵、輪廓,仍有許 多的不便;2.1 節所提到的參數化模型,和本系統結合,可以是一個不 錯的研究,將大大增加使用上的便利性。

在研究中也明瞭,雖然模型已經可以達到一些基本要求,但要完 美達到如實際上臉部、嘴唇的動作,還是有很大的距離,模型的相關 設定,如何能更真實還需要再討論;說話的動作也不只是嘴巴的開合,

配合人的情緒表現、表情的變化,其中所具備的細膩性,還有很大的 可發揮空間。

參考文獻

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2. David R. Hill, Andrew Pearce, and Brian Wyvill, "Animating Speech: an automated approach using speech synthesised by rules", The Visual Computer, 3,pp.277-289, 1988.

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4. Sumit Basu and Alex Pentland, "A Three-Dimensional Model of Human Lip Motions Trained form Video", IEEE, 16, pp.46-53, June 1997.

5. Robert D. Cook, David S. Malkus, Michael E. Plesha, Concepts and Applications of Finite Element Analysis, Wiley, New York, 1989.

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