侯慶斌

（陜西國(guó)際商貿(mào)學(xué)院陜西西安712046）

一種基于3D影視的動(dòng)畫(huà)制作管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

侯慶斌

（陜西國(guó)際商貿(mào)學(xué)院陜西西安712046）

近些年隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)影視業(yè)也有了更高的要求，各個(gè)國(guó)家花費(fèi)大量的資金和技術(shù)研究3D影視動(dòng)畫(huà)制作，政府也給予了高度重視，影視動(dòng)畫(huà)性對(duì)于其他動(dòng)漫作品而言，制作周期長(zhǎng)，模型設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，我國(guó)影視動(dòng)畫(huà)制作行業(yè)起步較晚，在項(xiàng)目管理以及人員調(diào)度方面都存在很大不足。為促進(jìn)影視動(dòng)畫(huà)的發(fā)展，在分析系統(tǒng)功能基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)3D影視動(dòng)畫(huà)制作管理系統(tǒng)，采用B/S設(shè)計(jì)架構(gòu)，界面設(shè)計(jì)采用Ajax技術(shù)，通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證業(yè)務(wù)功能滿足企業(yè)制作需求。

影視動(dòng)畫(huà)；3D；動(dòng)畫(huà)制作；管理系統(tǒng)

影視動(dòng)畫(huà)是重要的文化傳媒媒介，并成為豐富和影響居民文化生活的重要媒介。隨著影視公話行業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，3D技術(shù)逐漸使用在影視動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)中，為影視動(dòng)畫(huà)的發(fā)展帶來(lái)新的助力，在制作3D影視動(dòng)畫(huà)中會(huì)存在大量數(shù)據(jù)，均在上百GB以上，普通制作團(tuán)隊(duì)往往難以制作，因此數(shù)字資源的合理規(guī)劃和安排是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。本文以數(shù)字媒體公共品臺(tái)為核心，整合計(jì)算資源，為3D影視動(dòng)畫(huà)制作提供管理，提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。

1　系統(tǒng)需求分析

3D影視動(dòng)畫(huà)制作系統(tǒng)涵蓋動(dòng)畫(huà)產(chǎn)生、管理和寫(xiě)作流程，包括管理系統(tǒng)、渲染調(diào)度系統(tǒng)、遠(yuǎn)程播放系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)等。項(xiàng)目管理子系統(tǒng)需要包括資產(chǎn)發(fā)布、任務(wù)管理、人員管理以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能，在登錄時(shí)需要對(duì)賬戶密碼驗(yàn)證，提供與系統(tǒng)內(nèi)部驗(yàn)證相結(jié)合的方法?？蓪?duì)賬戶進(jìn)行增刪操作，將賬戶分為不同權(quán)限。項(xiàng)目信息包含項(xiàng)目名，資產(chǎn)信息中把包括資產(chǎn)名以及資產(chǎn)狀態(tài)，支持資產(chǎn)的添加、刪除等操作。

渲染調(diào)度子系統(tǒng)主要使用在數(shù)據(jù)量巨大的三維數(shù)據(jù)渲染中，將三維數(shù)據(jù)分布在不同渲染節(jié)點(diǎn)上，加快渲染速度。由客戶端、渲染階段和服務(wù)器組成，服務(wù)器主要負(fù)責(zé)渲染節(jié)點(diǎn)注冊(cè)以及管理，客戶端主要負(fù)責(zé)與服務(wù)器額交換，渲染階段主要該負(fù)責(zé)人注冊(cè)以及接受管理等操作。

系統(tǒng)邏輯結(jié)果主要負(fù)責(zé)全面覆蓋動(dòng)畫(huà)制作生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)，由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，利用ESB技術(shù)消除不同子系統(tǒng)之間的技術(shù)差異，實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)時(shí)間的通信和整合，另外該系統(tǒng)利用云文件存儲(chǔ)和管理大數(shù)據(jù)，解決數(shù)據(jù)量大的難題。系統(tǒng)性能需求設(shè)計(jì)采用分布式子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，功能全面，高度定制性，滿足行業(yè)需求。

2　3D影視動(dòng)畫(huà)制作管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)內(nèi)容主要為3D動(dòng)畫(huà)做做提供管理控制過(guò)程，包括項(xiàng)目、資產(chǎn)管理以及流程控制等。

2.1開(kāi)發(fā)環(huán)境和整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

為保證開(kāi)發(fā)環(huán)境能夠快速與3D制作軟件融合，系統(tǒng)采用Python和C++語(yǔ)言為主，能夠提供豐富的庫(kù)。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于B/S架構(gòu)，采用Apache服務(wù)器程度，支持多平臺(tái)操作。

3D動(dòng)畫(huà)影視制作系統(tǒng)完成系統(tǒng)各子模塊整體邏輯功能和接口設(shè)計(jì)，完成底層渲染平臺(tái)、云存儲(chǔ)平臺(tái)。功能架構(gòu)包括項(xiàng)目、資產(chǎn)管理和三維軟件插件庫(kù)，系統(tǒng)整體架構(gòu)圖見(jiàn)圖1所示。架構(gòu)技術(shù)分為應(yīng)用層和基礎(chǔ)層，基礎(chǔ)層主要由運(yùn)行庫(kù)、平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)以及云文件系統(tǒng)等組成。

圖1　3D動(dòng)畫(huà)影視制作系統(tǒng)

2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.2.1項(xiàng)目管理子系統(tǒng)

項(xiàng)目管理模塊設(shè)計(jì)包括流程功能架構(gòu)設(shè)計(jì)和流程功能是吸納，主要實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目任務(wù)的添加、查詢、刪除等基本功能。項(xiàng)目管理模塊架構(gòu)設(shè)計(jì)包括項(xiàng)目信息表，涵蓋了項(xiàng)目名稱、類型、狀態(tài)以及結(jié)束時(shí)間等，項(xiàng)目信息表結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1所示。項(xiàng)目接口實(shí)現(xiàn)（部分）：def project_create（request）:info=｛｝atatus= request.POST.get（status）；desc=request.POST.get（dest）；Project. objects.create=Ture.

表1　項(xiàng)目信息表結(jié)構(gòu)

資產(chǎn)創(chuàng)建流程為：→填寫(xiě)資產(chǎn)名稱狀態(tài)等信息→封裝成JSON格式數(shù)據(jù)→資產(chǎn)添加成功→局部刷新界面→結(jié)束，資產(chǎn)常見(jiàn)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)：deftaskGroup_create（request）；if request，method=POST，project=request.POST.get（project）；if name or type or status or group；project=Project.objects.get（id=int（project））；else project=Project.objects.get（id=int（project））開(kāi)始對(duì)于URL安全性校驗(yàn)和數(shù)據(jù)檢驗(yàn)均在服務(wù)器端完成。服務(wù)器數(shù)據(jù)持久化成功后，返回修改信息。核心接口實(shí)現(xiàn)：def project_create（request）:info=｛｝；if id=request.POST.get（id）；desc=request. POST.get（desc）；if id p.name=str（name）；into（success）=True.系統(tǒng)資產(chǎn)編輯流程為：開(kāi)始→選中資產(chǎn)編輯選項(xiàng)→填寫(xiě)資產(chǎn)名稱狀態(tài)等信息→封裝成JSON格式數(shù)據(jù)→服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求→URL和參數(shù)合法性判斷→調(diào)用數(shù)據(jù)持久化邏輯→頁(yè)面刷新→結(jié)束。

系統(tǒng)任務(wù)管理模塊是系統(tǒng)設(shè)計(jì)核心部分，主要負(fù)責(zé)信息的創(chuàng)建、任務(wù)分配、任務(wù)刪除和中間過(guò)程的監(jiān)控，包括任務(wù)信息表、審核信息狀態(tài)表等，任務(wù)信息表定義任務(wù)本身基本信息，審核表主要定義任務(wù)審核狀態(tài)。任務(wù)添加邏輯流程為：開(kāi)始→任務(wù)名稱、難度系數(shù)、優(yōu)先級(jí)等→封裝成JSON格式數(shù)據(jù)→服務(wù)器接受請(qǐng)求和參數(shù)→任務(wù)添加成功→局部刷洗界面顯示添加記錄→結(jié)束。任務(wù)添加模塊接口實(shí)現(xiàn)：def note_create（request）:info=｛｝；if rewuest.method=POST，task= Task.objucts.get（id=takID）；content=request.POST.Get（content）；content=content，task=task，important=1；else note. objects.cerate.

分配任務(wù)流程只要是將任務(wù)分配給相應(yīng)負(fù)責(zé)人，邏輯流程為：開(kāi)始→任務(wù)負(fù)責(zé)人信息輸入→檢測(cè)信息→封裝成JSON格式數(shù)據(jù)，發(fā)送請(qǐng)求→接收請(qǐng)求，調(diào)用邏輯函數(shù)→任務(wù)分配→局部刷新顯示任務(wù)分配狀態(tài)→結(jié)束。修改恩物分配流程為開(kāi)始→任務(wù)負(fù)責(zé)人信息輸入→檢測(cè)信息→封裝成JSON格式數(shù)據(jù)，以Ajax方式發(fā)送請(qǐng)求→接收請(qǐng)求和參數(shù)→任務(wù)修改成功→局部刷新頁(yè)面→結(jié)束。刪除任務(wù)流程為：開(kāi)始→任務(wù)ID→封裝成JSON格式數(shù)據(jù)，以Ajax方式發(fā)送請(qǐng)求→接收請(qǐng)求和參數(shù)→任務(wù)刪除成功→局部刷新頁(yè)面→結(jié)束?；A(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊定位相關(guān)數(shù)據(jù)類型，包括資產(chǎn)類型、資產(chǎn)模塊以及狀態(tài)等，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)添加資產(chǎn)模塊、狀態(tài)等功能。資產(chǎn)組表包括自增主鍵、所屬父節(jié)點(diǎn)和組描述，資產(chǎn)模塊表結(jié)果包括名稱、類型以及父節(jié)點(diǎn)，資產(chǎn)狀態(tài)表包括自增主鍵、狀態(tài)表示、狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)和狀態(tài)過(guò)程，資產(chǎn)類型表結(jié)果包括類型名稱、標(biāo)準(zhǔn)和描述。

2.2.2基礎(chǔ)功能子系統(tǒng)

設(shè)計(jì)流程：用戶登錄，填寫(xiě)反饋信息，將信息存儲(chǔ)到信息庫(kù)，提示提交成功，登陸后，查看反饋信息，實(shí)現(xiàn)用戶、時(shí)間以及反饋內(nèi)容的處理情況，設(shè)計(jì)流程為開(kāi)始→用戶輸入反饋信息→提交信息→數(shù)據(jù)庫(kù)→查看反饋信息→結(jié)束。系統(tǒng)消息實(shí)現(xiàn)在線人員及時(shí)通信，系統(tǒng)消息設(shè)計(jì)流動(dòng)見(jiàn)圖1所示。

圖2　系統(tǒng)消息設(shè)計(jì)流程圖

用戶A向另一用戶B發(fā)送消息實(shí)現(xiàn)過(guò)程：發(fā)送消息對(duì)話框，及時(shí)服務(wù)器接受消息，查看用戶登錄狀態(tài)，在線存儲(chǔ)信息，不在線存儲(chǔ)離線信息，服務(wù)器記錄消息，并向B轉(zhuǎn)發(fā)消息，用戶B登錄查看離線消息。

2.2.3渲染調(diào)度子系統(tǒng)

系統(tǒng)登錄流程為開(kāi)始→打開(kāi)登錄界面→輸入用戶名、密碼→發(fā)送到調(diào)度服務(wù)器→收到登錄信息→驗(yàn)證合法性→登陸成功→結(jié)束。登錄結(jié)果實(shí)現(xiàn)：def login（request）；if request. Method=POST；password=request.POST（login_input_password）；ifuserisnotnoneanduser.is_active；request.session.set_expiry（0）。

分布式渲染任務(wù)調(diào)度流程為：開(kāi)始→提交任務(wù)按鈕→輸入信息→信息合法性驗(yàn)證→發(fā)送到調(diào)度服務(wù)器→判斷數(shù)據(jù)合法性→調(diào)度服務(wù)器調(diào)度任務(wù)→調(diào)度成功→發(fā)送給渲染節(jié)→執(zhí)行任務(wù)→結(jié)束。在渲染任務(wù)執(zhí)行中可能存在錯(cuò)誤情況，需要?jiǎng)h除任務(wù)，因此設(shè)計(jì)刪除模塊，流程為：開(kāi)始→選擇刪除的任務(wù)→是否刪除→發(fā)送刪除命令→渲染節(jié)點(diǎn)接收停止任務(wù)命令→服務(wù)器刪除指定任務(wù)→向用戶反饋信息→結(jié)束。

3　運(yùn)行結(jié)果分析

測(cè)試環(huán)境平臺(tái)為XeonE5504*22.0GHz10臺(tái)和16GBDDR3-1333工作站，軟件運(yùn)行環(huán)境采用CentOS6.464位操作系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試，基本滿足3D影視動(dòng)畫(huà)制作管理系統(tǒng)基本功能，支持多語(yǔ)言使用，用戶數(shù)量和速度均明顯高于國(guó)內(nèi)其他軟件。

4　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，文中主要分析基于3D影視動(dòng)畫(huà)制作管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，采用B/S開(kāi)發(fā)模式，融合面向服務(wù)架構(gòu)體系設(shè)計(jì)，技術(shù)層面采用典型MVC架構(gòu)三層結(jié)構(gòu)，采用Ajax技術(shù)有效避免數(shù)據(jù)傳輸中的浪費(fèi)，經(jīng)過(guò)測(cè)試，結(jié)果表明該設(shè)計(jì)系統(tǒng)基本滿足需求分析的各項(xiàng)要求，運(yùn)行效率良好，支持多語(yǔ)言操作。

［1］李百東.3D影視動(dòng)畫(huà)制作管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.濟(jì)南：山東大學(xué)，2013.

［2］郭建民，李百東，軒轅思思，等.基于視頻水印認(rèn)證技術(shù)的3D影視動(dòng)畫(huà)制作云管理系統(tǒng)［J］.中國(guó)科技成果，2013（11）: 58-60.

［3］閆濤，陳善利.基于STL轉(zhuǎn)換為X3D格式的研究與實(shí)現(xiàn)［J］.電子設(shè)計(jì)工程，2011（1）:161-164.

［4］鄭濤，徐曉剛.基于Torque 3D引擎的虛擬海戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用研究［J］.電子設(shè)計(jì)工程，2011（20）:31-33.

［5］吳倩.基于3DSMAXScript的駕駛員路考培訓(xùn)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)［D］.濟(jì)南:山東大學(xué)，2010.

［6］王丹.基于SOA的數(shù)字媒體資源協(xié)同生產(chǎn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.成都：電子科技大學(xué)，2013.

［7］李月.基于二維動(dòng)畫(huà)的平面化語(yǔ)義學(xué)研究［D］.武漢:武漢理工大學(xué)，2012.

Design and implementation of 3D animation making and management system

HOU Qing-bin
（Shaanxi Institute of International Trade，Xi'an 712046，China）

The film industry have higher requirements with the continuous improvement of living standards in recent years. Individual countries spend a lot of money and technology research 3D film and television animation，3D animation film is given high priority government，Animated film have production cycle，more complex model design，animation works for other purposes，Our film and television animation industry started relatively late，there is a big shortage in project management and scheduling personnel.The 3D animation management system could track the whole process of the project based on the analysis of the function.The system employs the B/S architecyure，the design of user interface was based on Ajax.Production to meet the business needs of the business functions through testing and certification.

television animation；3D；animation production；management systems

TN99

A

1674－6236（2016）12-0176-03

2016-01-14稿件編號(hào)：201601102

侯慶斌（1984—），男，山東淄博人，碩士研究生，講師。研究方向：影視、動(dòng)畫(huà)制作及相關(guān)方法教學(xué)。