本发明涉及多媒体教育领域，公开一种可实时嵌入实物情景的动画课件及其制作与播放方法。
背景技术：
情景动画课件通过模拟故事场景展现一个课件主题，让学生、受训人员等受众通过生动的动画形象、动画人物动作、对白等进行趣味学习，更为容易地理解、接受、记忆课件所要展现的知识点。
情景动画课件可以使用通用的ppt(powerpoint)制作软件结合动画制作工具实现，以ppt方式提供，在ppt演示环境中播放。这种方法可以使用反映真实情景的视频、图片等展现实物场景，但依赖于制作人员的制作技巧，并需要在ppt软件限定的框架内进行设计和制作。一旦制作完成，若需要调整课件中的某些情景(包括场景、人物形象、对白等)，则需要重复制作过程，因此制作效率较低，灵活性不足。
情景动画课件的另一种实现途径是使用通用动画制作工具。在这些制作工具中，通常预设有若干动画场景、人物、对白等情境元素，制作人员通过这些预设元素的组合展现所需的故事场景，最后使用动画制作工具转换成动画视频，进行课件播放。这种制作方式效率高，具有一定的灵活性，但由于预设的动画情境元素是通用的，缺乏反映真实情景的元素，且一旦制作完成生成了固定的动画视频，缺乏根据需要实时调整其中情境元素的机制和手段。
技术实现要素：
本发明公开一种实物情景动画课件及其制作与播放方法，可在制作时(design-time)和播放时(play-time)为动画课件的故事场景嵌入实物情景元素。所述方法包括：
(1)将动画课件的故事场景分解为场景、人物、动作、语言和提示、旁白等情景元素类型，定义各类型元素的内容属性并制定相应的实例制作规范。遵照制作规范，通过情景元素内容属性的定制，预设若干虚拟情景元素实例，分别给予唯一编码并存储；
(2)通过情景元素实例内容属性的二次定制和情景元素的装配，设计动画课件的故事场景，使用编码引用涉及的情景元素实例，存储元素实例编码、二次定制内容和元素实例间装配关系为情景动画课件设计文件；
(3)使用现实世界的场景、人物形象及其形体动作、实际语音等，并遵照情景元素类型的实例制作规范制作实物情景元素实例，定制情景元素实例的内容属性，给予唯一编码并存储；
(4)以情景元素实例的编码替换等映射方式，将(2)产生的情景动画课件设计文件中的虚拟情景元素实例映射为(3)所述实物情景元素实例，实现设计时的动画课件实物情景嵌入。映射双方情景元素实例具有相同的情景元素类型；
(5)以解释式情景元素展现方式播放情景动画课件，即在播放课件时，读取情景动画课件设计文件存储的情景元素实例编码，依据它们的装配关系按播放顺序调取编码对应的情景元素实例的内容属性，结合它们的二次定制信息，显示各情景元素实例的动画效果。播放过程可通过交互式操作将某些情景元素实例映射为同种类型的实物情景元素实例，再通过上述解释式情景元素展现方式播放嵌入的实物情景。
进一步地，所述方法(1)是本发明所述情景动画课件及其制作与播放方法的基础，(2)、(3)和(4)之间没有顺序关系。可以根据需要，在播放情景动画课件前，使用(3)所述方法制作实物情景元素实例，或使用(2)所述方法引用虚拟或实物情景元素实例设计动画课件，或使用(4)所述方法在情景动画课件设计文件中嵌入实物情景元素。
所述方法中的“情景元素类型”和“情景元素实例”是“模板(template)”和“实例(instance)”的关系。前者是对某种情景元素抽象的定义，而后者是某种类型情景元素的具体实例。情景元素类型的内容属性包括元素存储内容、展现形式、作用范围等该型元素实例共同的抽象特征。所述方法(1)制作的虚拟情景元素实例和(3)制作的实物情景元素实例是实例化特定情景元素类型的过程，目的是定制其内容属性，包括实例具体的存储内容、具体的展现形式和具体的作用范围等。所述方法(2)所述情景元素实例的二次定制是在设计时，根据课件故事场景需要，对情景元素实例部分内容属性的再定制。
进一步地，所述方法(5)可以通过演示操作者的交互式操作，在演示过程中，以情景元素实例的编码替换等元素实例映射方式，将情景动画课件设计文件中正在播放或待播放的情景元素实例，逐一或批量地映射为同类型实物情景元素实例，并刷新正在播放的情景元素实例的显示效果。所述批量映射以情景元素实例组为单位进行，采集自相似现实世界实体的一组实物情景元素实例组合成一个实物情景元素实例组。在一个实例组中，同类型的情景元素最多出现一次。未使用所述交互式操作时，所述方法(5)显示的动画可以一次性转换成动画视频，交由视频播放器播放。
本发明的有益效果在于，通过动画课件故事场景分解所得的情景元素类型的实物定制，并基于情景元素实例的独立存储、组合式装配以及解释式播放，将实物情景灵活地嵌入到动画课件的故事场景中，从而简化了实物情景动画课件的制作过程，提高了制作效率。
附图说明
图1为本发明实物情景动画课件制作和播放流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例描述本发明的具体实施方式。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，在本发明的一种实施方式中维护一个情景元素实例库，即图中的“101(虚拟/实物)情景元素实例库”。库中情景元素实例的类型通过“102动画课件故事场景分解”操作得到，该分解操作是从一个或多个动画课件的故事场景中，区分所涉及情景元素的不同类型进行提炼的过程。
下面以“儿童安全教育”情景动画课件为例。一个故事场景如下：小明独自呆在室内，响起门外的声音“小朋友，我是你爸爸的同事，他让我拿点文件，麻烦你开开门”小明走到门前，犹豫着要不要开门，出现提示音“同学门，小明要不要开门呢”从这个故事场景分解得到的情景元素类型包括：场景（以下用字母s表示）、人物（以下用字母c表示）、动作、语言和提示。在这个故事场景中，s具体体现为“室内”，c体现为“小明”，动作体现为“走路”、“犹豫”，语言体现门外的声音，提示体现为所述提示音。
情景元素库由两个部分构成：每种情景元素类型的存储内容、展现形式、作用范围等内容属性的定义和相应的实例制作规范，以及按照定义和实例制作规范存储的每个情景元素实例的类型、唯一的编码、具体的存储内容、具体的展现形式和具体的作用范围等。在[013]所述的实施例中，人物小明是情景元素类型c的一个实例，在情景元素实例库中用一个唯一的编码标识，例如cv01，具体储存内容是表现小明这个人物形象的图片，展现形式是“全身”，作用范围是“室内”。情景元素实例库预存若干虚拟情景元素，例如手绘的室内场景、以卡通形式展现的人物形象等。
图1的“103故事场景装配及交互式播放”完成基于情景元素实例装配的动画课件制作。在制作过程中，通过元素实例编码引用情景元素库中的情景元素实例，根据故事场景需要对情景元素实例的内容属性进行二次定制，并设计各元素实例之间的装配关系（例如，先显示场景，再显示人物等）；存储所引用的情景元素实例的编码、二次定制内容及它们之间的装配关系为情景动画课件设计文件。所述二次定制是根据故事场景对情景元素实例部分内容属性的再定制，例如，在[013]所述的实施例中，需要对所使用的实例cv01进行二次定制，在原有内容属性定制基础上，追加展现形式属性内容“初始位于室内中央”，追加作用范围属性内容“从中央到右上角（大门处）”等。
图1的“103故事场景装配及交互式播放”还完成情景动画课件的演示播放，采用解释式情景元素展现的方式进行课件播放。所述解释式播放的基本流程如下：首先，读取情景动画课件设计文件中的情景元素实例编码和它们的装配关系；其次，依据装配关系按播放顺序调取实例编码对应的情景元素实例的内容属性（存储在“101(虚拟/实物)情景元素实例库”中）；第三，根据装配关系和播放顺序，读取每个情景元素实例存储在情景动画课件设计文件中的二次定制信息，结合情景元素实例的内容属性，显示其动画效果。作为一种可选的实施方式，此时，可以将播放结果一次性转换成动画视频，交由视频播放器进行离线演示播放。
为让课件受众感受身临其境的效果，“104实物元素制作”根据[014]所述情景元素类型的定义和制作规范，制作实物情景元素实例，给予唯一的编码并存储到“101(虚拟/实物)情景元素实例库”中。设有李明明小朋友观看动画课件，则可以以李明明家客厅的实景图片为基础制作一个s类型的实物情景元素实例，编码为sr01；以李明明的全身照片为基础制作一个c类型的实物情景元素实例,编码为cr01等。这一组采自相似现实世界实体的情景元素实例可以组合成一个实物情景元素实例组，即{sr01，cr01}。
图1中的“105实物元素嵌入”可以作用于“设计时(design-time)”或“播放时(play-time)”，分别实现设计时和播放时的动画课件故事场景实物情景嵌入。用某个实物情景元素实例组中的所有实物情景元素实例或某个特定的实物情景元素实例，替换“103故事场景装配及交互式播放”制作的情景动画课件设计文件中相同类型的虚拟情景元素实例，即完成在制作完成的动画课件中嵌入实物情景，而无需重新设计情景动画课件。例如，用cr01替换cv01，即实际映射cv01为cr01，就将李明明家的客厅嵌入到动画课件的故事场景中。“103故事场景装配及交互式播放”进行交互式动画课件演示播放过程中，演示操作者可以通过交互式操作，用特定实物情景元素实例组中的所有实物情景元素实例或某个特定实物情景元素实例，替换正在播放的情景动画课件演示文件中的那些具有相同类型的情景元素实例，再通过[016]所述解释式播放方式显示动画效果，实现播放时的动画课件实物情景嵌入。
最后应当说明的是，以上实施例仅用说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照具体实施例对本发明作了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。