计算机辅助动画自动生成技术是动画技术、影视制作技术和人工智能技术等多领域在艺术和技术上相结合的一个研究领域。手机短信3D动画自动生成系统,旨在将三维动画自动生成技术应用在手机短信上,接收短信文本信息并将其转换为可视的三维动画。目前,该系统已经构建了包括短信信息抽取模块、动画情节定性规划模块、动画定量计算模块和网络渲染模块组成的整个系统流程。针对该系统中人物只有变换原地运动的简单运动规划,根据三维动画的特点,设计和实现了相适应的处理交互运动和路径规划问题的复杂运动规划。复杂运动规划的研究是对手机短信3D动画自动生成系统进一步丰富和提高。根据手机短信3D动画自动生成系统对表现力高和响应迅速的要求,复杂运动规划必须着眼于对运动的整体控制和对运动数据的编辑处理能力的提升,使人物运动与环境相适应,与模型的运动产生交互活动。本文包括以下内容:(1)运动定性规划构建了本体库和动作数据库两部分组成的运动知识库:设计了人物动作本体库,通过基于动作主题类和动作模板类的方法,根据本体库中动作类的属性和关系实现符合情节规划的运动规划;设计了对动作采集数据标准化处理获得FBX动作文件的流程,进而构建了动作数据库。设计了相应的定性规划描述语言表达规划结果,将定性规划结果传递给定量计算部分。(2)运动定量计算定量计算主要包括三部分:针对人物和物体的交互运动计算模块,提出了动画场景中对常见运动进行描述的16种交互运动模式,设计了构造球类抛物线模型和往复模型的运动学仿真方法来实现人物与球类的交互运动,设计了约束的方法来实现人物和物体位置具有约束关系的交互运动;针对适用于手机3D动画自动生成的路径规划模块,通过分别对常见几何构造规划算法和前向图搜索算法的比较,设计了构建障碍物栅格地图,采用曼哈顿距离作为启发函数的A*算法,并结合动画情节信息和场景信息对地图进行全局规划的路径规划算法,并对路径规划结果实现了针对单人路径和多人路径的多样化选择方法;针对基于Maya的运动编辑合成模块,根据复杂运动规划的整体设计确定了模块的主要功能包括运动姿态调整和运动连接两部分,进而提出了基于Maya定位器Locator的运动姿态调整和基于Maya Trax编辑器的运动连接技术。采用了可用性实验、功能性实验和规划效果实验对系统进行评估,其中,可用性实验以短信统计形式,统计了2015年10月起半年内的发送的370条短信,实验表明超过50%的短信运行了复杂运动规划;功能性实验以针对路径规划、交互运动计算功能的形式,通过短信测试验证了功能的完备性和可用性;由于规划效果的主观性因素,其实验以对20个短信生成的动画进行10分制打分的调查问卷形式展开,通过对问卷结果的分析,虽然原系统情节规划结果的好坏直接造成了不稳定的动画效果,然而具有复杂运动规划的动画获得了5分以上的平均成绩,一定程度上提高了手机短信3D动画自动生成系统的表达效果。