張繼美，桂紅兵，高 夢，曹 巖

亳州職業(yè)技術學院信息工程系，安徽 亳州 236800

伴隨數字化技術的成熟，其應用也進入到了各個領域，其中包括我國的特色產業(yè)中醫(yī)藥，中醫(yī)藥作為我國獨特的醫(yī)療衛(wèi)生資源、優(yōu)秀的文化資源和重要的生態(tài)資源，在經濟社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。為加強中醫(yī)藥的發(fā)展，國家制定了一系列的政策，如國務院印發(fā)了《中醫(yī)藥發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃綱要（2016—2030年）》，其中重點提出了“推進中藥工業(yè)數字化、網絡化、智能化建設”；綱要中還將藥用植物保護和藥用植物園建設作為重要任務之一，其中就包括藥用植物的數字化資源建設工作。隨著體驗時代的到來，藥用植物的數字化僅采用形式較為單一的文本、圖片等靜態(tài)的媒體已經不能滿足用戶的體驗需要。交互動畫會給用戶帶來一種舒適、自然和流暢的感覺，滿足了用戶自主參與和自主體驗的需要，使用戶對藥用植物有直觀的理解，進而產生良好的心理感受。

交互動畫是一種支持事件響應和交互功能的動畫，使用戶由被動接受變?yōu)橹鲃舆x擇，用戶可以用鼠標或鍵盤對動畫的播放進程進行控制，FLASH動畫是最典型的交互式動畫。目前交互動畫技術已經發(fā)展的相當成熟，應用領域也相當廣泛［1-2］。隨著三維動畫技術日趨成熟，交互動畫技術應用領域已從三維游戲逐漸走向了文物古跡復原、建筑、博物館展成設計、電影、虛擬動畫、城市道路橋梁規(guī)劃產品演示動畫等［3-6］，但交互動畫技術在藥用植物園建設中的應用還較為少見。目前國內著名的藥用植物園大都建有數字化網絡平臺，其中動畫應用主要是以展示和瀏覽為主［7-8］，交互性不足，如北京藥用植物園和廣西藥用植物園網絡平臺主要以植物資源展示、科普和旅游為主，安徽中醫(yī)藥大學藥用植物園網絡平臺主要以藥用植物的不同生長期的圖片展示為主。

1 交互動畫的特點

交互動畫的產生是伴隨著多媒體、網絡技術以及交互技術的產生和發(fā)展逐漸形成和發(fā)展起來的一種新興的數字化的動畫表現形式。采用計算機技術制作連續(xù)的虛擬仿真畫面，給用戶提供一個高沉浸感的虛擬場景。

1.1 交互性

交互動畫設計最大的獨特性在于它的交互性，交互動畫可以讓用戶通過鍵盤、鼠標等輸入設備發(fā)出指令來決定動畫的進度和結果，更好地滿足用戶在觀賞時的多種要求，即在播放的同時能夠接受用戶的實時控制［9～10］。交互性是傳統(tǒng)動畫視頻等媒體資源所無法比擬的，用戶的身份發(fā)生了變化，變被動接收為主動參與。交互性的意義就在于用戶的主動參與，主動地控制著動畫的進程，在參與的過程中對動畫作品產生一種更真實、更親切的體驗。變被動接受信息為主動探尋信息，提高人們觀看的興趣，調動其積極性。

1.2 非線性

交互動畫是普通動畫的一種突破和創(chuàng)新，有別于被動觀看的廣播式動畫，改變了線性或循環(huán)的敘述方式，動畫過程的發(fā)展可以由用戶來選擇和控制，對于用戶來說不是被動地接受［11］，而是帶有一定的可參與性。這種交互動畫的創(chuàng)作強調用戶對主題的感受，并且使人和信息產生互動，最終達到用戶有與動畫本身融為一體的主觀體驗，從而達到更好的信息傳遞效果。

1.3 以人為本

傳統(tǒng)的動畫采用固定的播放順序，時間、畫面、故事情節(jié)均是預先設定的，用戶沒有參與的機會［12］，而現今隨著信息時代到來，隨著交互動畫技術的發(fā)展，用戶不再滿足被動的授受信息了，更強調以人為本。交互動畫重視主觀體驗，滿足了用戶自主參與、自主體驗的需要［13-14］，使用戶有更直觀的理解，進而產生良好的心理感受，體現了以人為本的理念。

2 交互動畫技術在藥用植物園數字化建設中的應用

2.1 藥用植物園交互動畫模塊設計

藥用植物園交互動畫設計是根據模塊化的設計思想，進行了3層結構設計。主要包括全景導覽模塊、分園模塊、藥用植物模塊和園區(qū)景觀模塊。如圖1所示。

圖1 藥用植物園交互動畫設計模塊圖Fig.1 Design module of interactive animation of medicinal botanical garden

其中，全景導覽設計模塊是制作全景交互導覽動畫，動畫中包含園區(qū)格局和各分園進入的交互入口；分園格局設計模塊是制作各分園的游覽交互動畫；園區(qū)景觀設計模塊是獨立的模塊，采用全景漫游技術設計交互動畫，主要是向用戶展示園區(qū)景觀和環(huán)境；藥用植物設計模塊是針對每一種藥用植物進行詳細的動畫設計和交互性設計，如生長過程、藥用部位及特性展示、藥用植物栽培等，藥用植物交互動畫設計是整個動畫設計的重點。

2.2 素材的采集編碼和數字化加工處理

素材采集是通過采集工具如數碼相機、攝影機等設備對藥用植物園的基礎數據進行采集，包括植物的全景、園區(qū)分類，藥用植物栽培、生長過程，藥用植物性狀等數據的采集。為使采集的數據在后期數字化建設中能被高效利用，避免出現大量無用的數據，對數字化采集的流程和分類結構進行了優(yōu)化，對素材數據進行分類管理并采用統(tǒng)一的編碼，方便后期的查詢、修改等操作。數據采集對象主要分為兩大類，第一類是靜態(tài)數據，展示的是單幀畫面，如植物園全景圖、各種藥用植物圖，藥用部位圖等靜態(tài)圖片數據；第二類是一組包含一段時間序列的連續(xù)數據（多幀畫面）［15］，像藥用植物生長過程時序圖，如圖2所示的鳳丹生長記錄時序圖。

數字化加工指的是運用計算機相關軟件對基礎數據進行有目的編輯與整理，使其符合交互動畫設計的需要，如采用Photoshop軟件對圖片進行剪裁、調整、摳圖等操作，利用coreldraw或flash軟件對位圖進行矢量化處理等，見圖3植物園二維矢量全景圖。

2.3 交互動畫設計

2.3.1 全景導覽模塊交互動畫設計 全景導覽采用二維地圖形式展示整個園區(qū)的分布，用戶鼠標經過相應的交互反應區(qū)時，檢測點就會對該分園區(qū)進行突顯和介紹，點擊進入分園進行參觀。交互代碼主要有碰撞檢測代碼和切換場景代碼，程序設計如下：

function timer（）//碰撞檢測代碼

｛if（鼠標碰撞了某一分園檢測點）

｛加載相應的分園并突出顯示交互動畫場景｝

if（鼠標檢測到某一分園介紹交互點）

｛加載相應的分園介紹場景交互動畫｝｝

fenyuan1_mc.onPress=function（）//場景切換代碼

｛加載相應的分園動畫場景｝

圖2 鳳丹生長記錄時序圖：（a）花芽，（b）花蒂，（c）花，（d）種子Fig.2 Sequence diagram of growth record of Fengdan：（a）blossom bud，（b）flower bud，（c）bloom，（d）seed

圖3 植物園二維矢量全景圖Fig.3 Two-dimensional vector panorama of botanical garden

2.3.2 分園模塊交互動畫設計 進入分園子模塊首先播放一段關于分園的視頻動畫，使用戶對該分園有個總體觀感。視頻動畫有兩種結束方式，一是視頻播放完自然結束，二是用戶點擊窗口任意處直接結束，視頻播放結束出現交互畫面，分園中出現一些懸停交互圖標，等待用戶的交互操作，如圖4所示。

分園模塊交互程序設計如下：

Bg_mc.onPress=function（）//結束視頻進入懸停

｛結束視頻自動播放，動畫進入交互模式｝

Flower_mc.onRollOver=function（）

｛進入芍花細節(jié)交互，鼠標劃過的地方加載對應交互動畫，展示相應細節(jié)內容｝

圖4 亳芍出芽交互動畫Fig.4 Interactive animation of Boshao budding

2.3.3 藥用植物模塊交互動畫設計 藥用植物交互模塊是采用交互動畫技術對藥用植物知識進行展示，如植物的歷史和傳統(tǒng)、民間用法、已知的活性成分、功效和最新的科學研究成果等；用交互動畫技術制作植物的生長、加工及外在特征的動畫短片，這部分是交互模塊設計的重點。如亳芍出芽交互動畫（見圖4）直觀的展示了亳芍生長過程，其中設計了鼠標交互事件，動畫未檢測到鼠標進入時自動播放亳芍出芽及長大過程，當檢測到鼠標進入時出現當前的生長狀態(tài)，如當前的生長時間、土壤需求、氣候需求等，按鍵盤上的左右方向鍵可以向前向后切換生長狀態(tài)，點擊左鍵可以繼續(xù)觀看動畫。

這部分的交互代碼設計主要是設計鼠標事件，根據不同的交互功能采用不同的事件來完成，以亳芍出芽交互動畫為例，主要設計了rollOver（）事件、click（）事件和Key（）事件，主要程序設計如下：

展示當前生長狀態(tài)；

break；

……

case 6：

展示當前生長狀態(tài)；

break；

default：

對亳芍進行針對性的介紹

break；

｝｝

Bschuya_mc.onClick（）=function（） //檢測到 click（）事件

｛繼續(xù)播放｝

onEnterFrame=function（）｛

if（按下方向左鍵）

｛向前跳一個狀態(tài)，從前一個狀態(tài)自動播放｝

if（按下向右的方向鍵）

｛向后跳一個狀態(tài)，從下一個狀態(tài)自動播放｝

｝

Bschuya_mc.onRollOver（）=function（）//檢測到鼠標經過亳芍出芽交互動畫

｛停止亳芍自動生長動畫的播放

switch（出芽狀態(tài)）｛

case 1：

展示當前生長狀態(tài)

break；

case 2：

3 結 語

在藥用植物園數字化平臺建設中引入了交互動畫技術，采用交互動畫技術來展示園區(qū)景觀、分園布局和藥用植物的相關知識，增強了可觀賞性，豐富了資源種類，用戶在瀏覽過程中可以通過鼠標和鍵盤進行交互選擇，有很好的用戶體驗。另外對數字化采集的流程和分類結構進行了優(yōu)化，使采集的數據在后期能被高效利用，減少了數據冗余，也方便查詢與修改。在平臺具體建設中選取典型的場景和案例進行交互動畫設計與實現，在實際運行中收到了良好的效果，平臺的交互性得到明顯提升，同時對藥用植物知識的推廣與普及也起到了積極的作用。