[发明专利]一种循环动画的生成方法及其系统

说明书

本发明公开了一种循环动画的生成方法及其系统，属于图像生成领域，通过构建程序模型生成艺术图像，透过外层的遮罩栅格图像观察里层的拼接帧图像，基于视觉残留原理产生摩尔纹循环动画效果。输入预处理的遮罩图像和帧序列图像，或自动从视频片段或动图中提取关键帧图像；根据呈现效果需求确定图像处理精度和观赏距离，完成程序数理模型的计算和构建；自动生成平直条纹状遮罩栅格图像，自动完成帧序列图像内容的提取和交错拼接、生成里层的拼接帧图像；本发明实现了从图像或动画片段输入、到艺术生成设计、到效果模拟和图像导出的自动数字化流程，发挥了数字生成艺术方法的实验性、高效性和艺术表现力。

技术领域

本发明涉及一种循环动画的生成方法及其系统，属于图像生成领域。

背景技术

摩尔纹效应是物理中的一种现象，常见于当感光元件像素的空间频率与影像中条纹的空间频率接近时，可能产生的一种不规则条纹状的干扰图案。进一步将摩尔纹的视觉效果与帧动画艺术相结合，产生出一种具有动态循环效果的交互式静态图像。即将一组帧序列图案以条纹形式逐次拼合成图像，当一组均匀间隔的黑色格栅图覆盖在该图像上不断滑动时，会在某一时刻显示其中一帧并遮挡其余几帧，依次显示逐帧内容，进而基于人眼“视觉残留”的原理，使人产生动画的错觉。

上述技术有条件进一步拓展应用于更多场景，如大型艺术景观装置、建筑立面或室内装饰界面等等，其趣味性、象征性、可观赏性能够极大得增加应用对象的吸引力、记忆点和象征意义，吸引更多观赏者在领略视觉艺术魅力的同时感受文化氛围内涵，凸显创意性和宣传价值；另一方面，若需应对大尺度画幅、或需大量实验、反复应用的场景，手工操作绘制效果图像的方法效率较低，难以满足使用需求，且简单的条纹格栅会显得单调死板、缺乏艺术性和表现性；传统的多媒体屏幕、水幕或灯光秀等方式与人员互动性差，没有参与感，不容易吸引流动人员的注意力，本发明公开提出的一种循环动画的生成方法，当观赏者于图像或景观装置前来回走动时，能观察到其中的图像内容仿佛随着脚步移动而不断活动变化，基于“视觉残留”原理产生循环动画效果，通过互动参与使观看人员印象深刻、体验丰富。

发明内容

技术问题：为自动生成可展示循环动画效果的艺术图像，本发明提出一种循环动画的生成方法及其系统。该方法基于程序设计自动生成具有循环动画效果的静态图像，使得观察者在行走中随着视点移动、基于人眼“视觉残留”的原理产生动画的错觉；实现从图像或动画片段输入、到艺术生成设计、到生成效果模拟和图像导出的全自动数字化流程，省去了大量的手工操作；同时通过数字生成艺术方法使得图像更具象征性、艺术性和实验性，突破常规线性形式的局限，发挥数字技术的潜在优势

技术方案：为解决本发明的技术问题，本发明采用的技术方案是：一种循环动画的生成方法，生成结果由里层的拼接帧图像和外层的遮罩栅格图像构成，包括如下步骤；

(1)确定要处理的遮罩图像和帧序列图像，支持自动从视频片段或gif中提取关键帧图像，或者将预处理好的图像存入指定路径输入程序，输入文件可为jpg、png等图片格式、也可为提取出图案轮廓的CAD或Rhino原始图形，N帧序列图像的集合记为P＝{p₁,p₂,…,p_N}。

(2)根据应用需求和呈现效果确定图像处理精度和观赏距离，完成数学模型的计算和构建。图像平铺长度和宽度记为l_img,w_img，条纹栅格的单元宽度记为w_barrier，则条纹栅格之间的间距为N*w_barrier；人眼距离图像的观察距离记为d_view，遮罩栅格图像与拼接帧图像之间的距离记为d_io；计算用以划分帧内容的条纹宽度可表示为：w_bar＝(d_view+d_io)/d_view*w_barrier，观察到一帧变化需要移动的距离可表示为：d_step＝d_view/d_io*W_bar。