基本信息
- 项目名称：
- 基于情绪度理论的动画电影配乐软件的设计与研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 动画电影作为一个电影的分支已经逐渐成熟，慢慢成长壮大，制作精良的动画影片层出不穷，画面制作越来越成熟，但是配音还是依赖于人工完成的，在技术应用上没有重大的改革和创新，我们开发的配乐软件可以有效地应用在影片制作的“声音”方面，简化复杂的人工配乐过程，从而减少劳动力的需求，提高工作效率，降低制作成本。为我国影视动画产业发展作出新贡献。
- 详细介绍：
- 动画电影作为电影艺术的一个分支，是在1907 年出现的，伴随着电影艺术的成熟，慢慢成长壮大，经过90 年的发展，在电影艺术史上占有了重要的一席之地。到21世纪，动画片的“黄金时代” 已经来临了，人们对动画的兴趣越来越浓厚，涌现了大量优秀的动画影片，如：《驯龙记》、《喜羊羊与灰太狼》、《麦兜响当当》等。 然而我国的动画电影产业与国外相比，仍然处在较为落后的初级阶段，虽然各种不同形式、不同题材、制作精良的动画影片层出不穷，但是配音上的更新和技术没有重大的改革和创新，传统的动画电影配乐技术不仅要求音效设计师要善于展开联想、理解角色、表情达意、创设环境，而且还要注意画面和音乐之间的节奏配合。只有把握好了每一个环节，才能够给动画电影配上“合身”的音乐。无疑地，这种纯粹依赖于人工完成的技术，不仅效果不佳而且需要耗费大量的人力、物力以及财力。因此，寻找方便、快捷的配乐技术已经是势在必行。如果我们能够自动识别动画人物的表情，然后根据识别结果自动实现配乐，无疑可以克服传统配乐技术的缺陷。本课题旨在研究基于情绪度理论的动画电影配乐软件的设计与实现。
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撰写目的和基本思路
- 我国动画电影产业与国外相比，仍然处在较为落后的阶段。国家广电总局研究制定了《关于发展我国影视动画产业的若干意见》，意见指出我国动画电影需要依托高新技术，加快产业升级，真正形成具有我国文化特色的影视动画产业发展新格局。 如果能够自动识别动画人物的表情，根据识别结果自动实现配乐，就可以克服传统配乐技术的缺陷。本课题通过研发依托于现代计算机与媒体技术的动画配乐技术来为我国影视动画产业发展作出新贡献。
科学性、先进性及独特之处
- 基于论文原理实现的相关软件具有“界面美观，操作简单，功能众多”等特点，软件包括动画人物脸谱检测、人物表情识别以及动画电影配乐三大功能。 首次应用情绪度理论，研究基于情绪度理论的动画电影配乐软件的设计与实现。采用了基于Adaboost的人脸检测算法，同时建立了第一个真正实时的人脸检测系统，从根本上解决了检测速度的问题，且具有较好的识别效果。
应用价值和现实意义
- 电脑技术在动画电影上的成功运用后动画创作者们不断地创新动画的表现形式和手段，开发的这些软件都是应用于影片制作的“画面”方面的，而应用于“声音”方面的却屈指可数。我们开发的配乐软件可以有效地应用在影片制作的“声音”方面，简化复杂的人工配乐过程，从而减少劳动力的需求，提高工作效率，降低制作成本。
学术论文摘要
- 传统的动画电影配乐都是通过人工完成，需要耗费大量的人力、物力以及财力。本课题以情绪度理论为基础，通过捕捉动画人物脸谱，进而进行人物表情识别，最后根据表情识别结果自动实现动画电影的配乐功能，克服了传统配乐技术的缺陷。在动画人物脸谱检测方面，采用Adaboost方法，实现了实时检测。在动画人物表情识别方面，通过使用低层视觉特征融合、高层语义特征表述以及协同学习等先进技术，有效地提高了人物表情识别的准确性和鲁棒性。实验结果表明：使用本软件进行配乐的平均正确率达到了96%。因此，本软件可以应用在动画电影的配乐中，以简化复杂的人工配乐过程，提高工作效率，降低制作成本。在后续的开发中，我们将联合动画制作公司，进一步完善该软件的功能，并进行产业化运作。
获奖情况
- 基于论文原理所配乐的动画电影作品《FUN手机——巧夺棒棒糖》于2011年3月在由中央美术学院艺术资讯网和中央美术学院美术馆联合主办的首届大学生DV大赛上获得银奖。
鉴定结果
- 无
参考文献
- 国内文献： 1. 标题：电影音乐与情绪 著者：孙畅 出处：科学中国人.2010, 6.-124-125 2. 标题：浅论影视动画的配乐艺术 著者：杜琬 出处：大众文艺(理论).2009, 21.-124 3. 标题：浅析影视音乐的情感表现 著者：贺德梓 出处：电影文学.2008 23.-176 4. 标题：人工心理模型驱动的人脸表情动画合成 著者：谷学静 许广宾 熊伟 王志良 出处：计算机工程与应用.2008,44(8).-107-109 5. 标题：基于语音情感识别的多表情人脸动画方法 著者：谢金晶 陈益强 刘军发 出处：计算机辅助设计与图形学学报.2008 20(04).-520-525 6. 标题：基于表情子空间多分类器集成的非特定人人脸表情识别 著者：胡步发; 陈炳兴; 黄银成 出处：计算机应用.2011 31(03).-736-740 7. 标题：基于机器学习的语音驱动人脸动画方法。 著者：陈益强 高文 王兆其 姜大龙 出处：软件学报.2003,14(02).-215-221 8. 论文题名：影视艺术声音蒙太奇的研究 著者：李律 导师：王稼之 学位授予单位：东北师范大学,硕士 学位授予年份：2008 国外文献： 9. TI: Modeling an Infinite Emotion Space for Expressionistic Cartoon Face Animation AU: Chopra, Prashant Meyer, Joerg SO: IASTED International Conference on Computer Graphics and Imaging, p 13-18, 2003. 10. TI: Speech-driven cartoon animation with emotions AU: Li, Y. Yu, F. Xu, Y.-Q. Chang, E. Shum, H.-Y SO:Proceedings of the ACM International Multimedia Conference and Exhibition, n IV, p 365-371, 2001.
同类课题研究水平概述
- 经阅读文献，分析对比得到以下结论： 1. 国内相关文献10篇（见附件查新报告）。相关文献主要涉及：文献1电影音乐与情绪；文献2浅论影视动画的配乐艺术；文献3浅析影视音乐的情感表现；文献4人工心理模型驱动的人脸表情动画合成；文献5基于语音情感识别的多表情人脸动画方法；文献6基于表情子空间多分类器集成的非特定人人脸表情识别；文献7基于机器学习的语音驱动人脸动画方法；文献8影视艺术声音蒙太奇的研究；文献9汉语语音同步的真实感三维人脸动画研究；文献10数字动画中灯光的情绪表达。 2. 国外相关文献7篇（见附件查新报告）。相关文献主要涉及：文献11卡通人脸动画表现主义的无限情感空间的建模；文献12提出了一种多媒体人机交互应用的卡通人脸动画系统；文献13提出利用多模态信息来对面部表情识别的一种混合方法；文献14探讨了如何将三维人脸动画技术在二维动画制作的具体框架利用；文献15提出了利用证据推理面部手势分析的新方法；文献16提出了多模式信息在面部表情识别中的使用方法；文献17提出了跟踪和面部表情刻画的方法和模型。 3. 本项目以情绪度理论为基础，通过捕捉动画人物脸谱，进而进行动画人物表情识别，最后根据表情识别结果自动实现动画电影的配乐功能；在动画人物脸谱检测方面，采用Adaboost方法，实现实时检测；在动画人物表情识别方面，研究如何提取脸谱图像中对局部形变、尺度、光照、视角等构成一定程度不变的高效低层视觉特征，融合全局特征和局部特征实现图像表征；解决低层视觉特征到高层语义之间的映射，得到图像的高层语义特征表述；建立多分类器在训练阶段以及决策阶段的协同，最终提高动画人物表情识别的准确性和鲁棒性。 4. 对比分析可知：关于动画人物表情识别的研究，国内外已见有不少文献研究报道，涉及各种方法，也见有文献涉及影视配乐的内容，但未见有具体讨论通过动画人物表情识别自动实现动画电影的配乐功能的内容，而本课题提出以情绪度理论为基础，通过捕捉动画人物脸谱，进行动画人物表情识别，最后根据表情识别结果自动实现动画电影的配乐功能；并研究基于图像语义的动画人物表情识别等内容，未见密切相关的研究报道。 综上所述，课题“基于情绪度理论的动画电影配乐软件的设计与研究”具有新颖性。
