音樂(lè)驅(qū)動(dòng)的舞蹈動(dòng)作合成研究

鄭亞楠 （南京藝術(shù)學(xué)院附屬中等藝術(shù)學(xué)校 210000）

音樂(lè)驅(qū)動(dòng)的舞蹈動(dòng)作合成研究

鄭亞楠 （南京藝術(shù)學(xué)院附屬中等藝術(shù)學(xué)校 210000）

對(duì)于舞臺(tái)表演而言，對(duì)舞臺(tái)和音樂(lè)的契合度提出了很高的要求，所以需要提前設(shè)計(jì)舞蹈動(dòng)作，這個(gè)過(guò)程中就被稱(chēng)為編舞。編舞工作是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性，而且需要天賦的工作。過(guò)去的舞蹈動(dòng)作大部分都是根據(jù)編舞者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成的，隨著信息技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，能夠?qū)σ魳?lè)和舞蹈動(dòng)作的特點(diǎn)提取出來(lái)的處理技術(shù)也取得了重大進(jìn)展，在音樂(lè)和舞蹈的藝術(shù)范圍內(nèi)，很多舞蹈動(dòng)作都是通過(guò)音樂(lè)驅(qū)動(dòng)來(lái)合成，這種方式已經(jīng)成為當(dāng)前這一領(lǐng)域內(nèi)非常重要的研究課題。在這種時(shí)代背景之下，筆者就從音樂(lè)驅(qū)動(dòng)出發(fā)，對(duì)舞蹈動(dòng)作合成的步驟和關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了具體討論。

舞蹈動(dòng)作合成；音樂(lè)驅(qū)動(dòng)；動(dòng)作片段

舞蹈需要和音樂(lè)進(jìn)行完美結(jié)合才能發(fā)揮出動(dòng)人心魄的藝術(shù)魅力。在傾聽(tīng)音樂(lè)的過(guò)程中，很多人都會(huì)不由自主的跟隨音樂(lè)的節(jié)奏來(lái)做出一定的舞蹈動(dòng)作。如果是專(zhuān)業(yè)的舞蹈演員，則會(huì)根據(jù)自己的表演經(jīng)驗(yàn)隨著音樂(lè)的旋律來(lái)嚴(yán)格控制自己的舞蹈動(dòng)作，更真實(shí)地表達(dá)出音樂(lè)所要表達(dá)的情感。通常來(lái)說(shuō)，舞蹈動(dòng)作自動(dòng)合成的一般方法有兩種。第一種是將預(yù)先設(shè)計(jì)好的動(dòng)作和對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或音樂(lè)規(guī)則相適應(yīng)。在完成動(dòng)作和規(guī)律的匹配之后，就可以在對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索出符合規(guī)則的動(dòng)作片段，然后挑選合適的動(dòng)作完成所有舞蹈動(dòng)作的編排。第二種就是根據(jù)映射規(guī)定來(lái)選擇舞蹈動(dòng)作。這種動(dòng)作合成方法的具體操作就是根據(jù)映射的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)相關(guān)角色的動(dòng)畫(huà)效果進(jìn)行控制，從而完成舞蹈的表演。在本文中，筆者對(duì)第一種舞蹈自動(dòng)生成方法進(jìn)行了詳細(xì)地論述。采用這種方法，在進(jìn)行舞蹈動(dòng)作編排時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)從動(dòng)作的數(shù)據(jù)庫(kù)中的運(yùn)動(dòng)片段用圖片的方式儲(chǔ)存下來(lái)，然后根據(jù)輸入音樂(lè)的特點(diǎn)，將所有符合舞蹈動(dòng)作規(guī)則在數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索出來(lái)，然后將音樂(lè)和舞蹈動(dòng)作進(jìn)行自動(dòng)合成，根據(jù)音樂(lè)的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行舞蹈動(dòng)作的編排，形成完美的音樂(lè)舞蹈表演。在下文中將對(duì)這種方法的合成步驟和關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行具體論述。

一、舞蹈動(dòng)作合成的步驟

利用音樂(lè)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行舞蹈動(dòng)作自動(dòng)合成的步驟可以被劃分為七步。第一步，完成對(duì)音樂(lè)數(shù)據(jù)的切分處理。這種切分是以音樂(lè)的節(jié)拍作為基礎(chǔ)的，將一首完整的音樂(lè)切分成若干個(gè)片段。第二步，使用動(dòng)態(tài)圖的數(shù)據(jù)方式，將舞蹈動(dòng)作數(shù)據(jù)庫(kù)中的動(dòng)作片段進(jìn)行連接和組織，并不斷優(yōu)化，提高動(dòng)作連接之間的流暢性。第三步，在形成的動(dòng)作圖中，選擇合適的起始點(diǎn)，對(duì)最開(kāi)始的音樂(lè)片段進(jìn)行動(dòng)作的匹配。第四步，在相關(guān)音樂(lè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，在動(dòng)作圖中繼續(xù)完成后續(xù)節(jié)點(diǎn)的選擇。第五步，上述步驟都完成之后，需要使用專(zhuān)業(yè)的函數(shù)對(duì)其進(jìn)行評(píng)估分析，將評(píng)分結(jié)果最高的節(jié)點(diǎn)作為最佳的后續(xù)節(jié)點(diǎn)。第六步，不斷重復(fù)第4步和第5步，直到整首音樂(lè)結(jié)束。第七步，將所得到的匹配動(dòng)作判斷音樂(lè)片段進(jìn)行自動(dòng)合成，從而產(chǎn)生出一段全新的舞蹈動(dòng)作。

二、舞蹈動(dòng)作合成方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

舞蹈動(dòng)作合成方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是動(dòng)作圖的優(yōu)化、動(dòng)作檢索與音樂(lè)和動(dòng)作的合成處理，下面我們就對(duì)此進(jìn)行具體分析。

（一）動(dòng)作圖的優(yōu)化

動(dòng)作圖就是一種對(duì)動(dòng)作片段進(jìn)行數(shù)據(jù)組織的形式，如果將它的作用作為依據(jù)，可以將動(dòng)作圖分為動(dòng)作搜索和動(dòng)作合成兩種。動(dòng)作搜索的動(dòng)作圖就是將系統(tǒng)輸入的搜索條件在數(shù)據(jù)庫(kù)中將符合條件的動(dòng)作挑選出來(lái)，然后利用動(dòng)作圖來(lái)完成動(dòng)作片段的合成。

除了這兩種分類(lèi)之外，還可以分為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作圖和高聯(lián)通動(dòng)作圖兩種。第一，標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作圖。它是以舞蹈動(dòng)作數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中的動(dòng)作片段進(jìn)行形式組織的一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方式。具體的操作方法就是將動(dòng)作的節(jié)拍作為劃分舞蹈動(dòng)作的根據(jù)，將其劃分成若干個(gè)比較小的都能工作片段。如果將這些小的的動(dòng)作看成一個(gè)圖像節(jié)點(diǎn)，我們就可以對(duì)任何兩個(gè)動(dòng)作之間的相似程度進(jìn)行比對(duì)，然后根據(jù)舞蹈動(dòng)作合成對(duì)動(dòng)作之間相似程度的要求來(lái)將這些動(dòng)作進(jìn)行有向邊的連接。為了能夠在這個(gè)過(guò)程中將動(dòng)作表現(xiàn)得更加細(xì)致和完整，還可以將其他的節(jié)點(diǎn)加入進(jìn)來(lái)。如果將最初的動(dòng)作劃分成無(wú)數(shù)個(gè)較小的動(dòng)作片段，這樣就可以利用轉(zhuǎn)折點(diǎn)或者是過(guò)渡邊連接的方式將動(dòng)作之間不同的地方銜接起來(lái)。

第二，高連通動(dòng)作圖。在標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作圖中，對(duì)動(dòng)作片段之間的相似度進(jìn)行了分析，但卻沒(méi)有將它們之間的連通性進(jìn)行分析，高連通動(dòng)作圖就很好地彌補(bǔ)了這一點(diǎn)不足之處。在進(jìn)行舞蹈動(dòng)作和音樂(lè)的匹配的過(guò)程中，每個(gè)動(dòng)作之間的相似程度雖然可以作為參考，但是如果動(dòng)作和動(dòng)作之間不夠連貫，就會(huì)使舞蹈動(dòng)作合成的過(guò)程出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。為了避免這種現(xiàn)象，我們可以對(duì)兩個(gè)相鄰動(dòng)作之間的相似程度進(jìn)行分析，再將不高點(diǎn)剪除之后，就可以完成對(duì)圖的連通性分析，從而將標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作圖轉(zhuǎn)化為高連通的動(dòng)作圖。這個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作圖的優(yōu)化過(guò)程就是遍歷標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作圖，可以對(duì)每一個(gè)圖節(jié)點(diǎn)的出度進(jìn)行調(diào)查。如果這個(gè)出度小于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的閾值，那么就需要將這個(gè)圖節(jié)點(diǎn)和與它相關(guān)的邊完全剪除。但是剪除圖節(jié)點(diǎn)就會(huì)對(duì)和這個(gè)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的所有邊和前驅(qū)節(jié)點(diǎn)造成影響。若發(fā)生這種情況，就需要重新對(duì)前驅(qū)節(jié)點(diǎn)的出度進(jìn)行檢查。

（二）動(dòng)作檢索

動(dòng)作圖的優(yōu)化完成之后，就可有利用遍歷動(dòng)作圖的方式來(lái)繼續(xù)搜索動(dòng)作片段。這個(gè)搜索的過(guò)程就被稱(chēng)之為動(dòng)作的檢索。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，動(dòng)作檢索就是不斷優(yōu)化限制條件的過(guò)程。這里限制條件所指的 就是音樂(lè)驅(qū)動(dòng)和舞蹈動(dòng)作之間在時(shí)間長(zhǎng)度上的一致性。在這種條件之下，那么相鄰兩個(gè)動(dòng)作之間的相似程度要求很高。在搜索動(dòng)作的過(guò)程中，如果能夠在滿(mǎn)足限制條件的基礎(chǔ)上完成，就可以進(jìn)行優(yōu)化求解。我們假設(shè)一個(gè)動(dòng)作圖中存在無(wú)數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)，并且定為n。如果有m個(gè)可以和音樂(lè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配的音樂(lè)片段。在這個(gè)前提條件下進(jìn)行優(yōu)化求解。通常在這種情況之下，筆者并不會(huì)使用最佳解答的方式，而是使用相似求解的方法。搜索到的動(dòng)作只需要能夠滿(mǎn)足限制條件，就是合理的解答。

（三）音樂(lè)和舞蹈動(dòng)作的合成

在完成上述動(dòng)作檢索的操作之后，就會(huì)得到很多和音樂(lè)比較一致的舞蹈動(dòng)作，所以就必須將音樂(lè)和舞蹈動(dòng)作進(jìn)行合成。在這個(gè)合成處理的過(guò)程中，將音樂(lè)的長(zhǎng)度和舞蹈動(dòng)作進(jìn)行協(xié)調(diào)，并注重這個(gè)過(guò)程中人體姿態(tài)的再次定向處理。如果音樂(lè)和舞蹈動(dòng)作的長(zhǎng)度不一致，我們可以利用動(dòng)態(tài)時(shí)間的規(guī)整計(jì)算對(duì)兩者的長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)齊處理。在對(duì)動(dòng)作片段進(jìn)行連接時(shí)，會(huì)出現(xiàn)腳步滑步，雙腳懸空、穿透，運(yùn)動(dòng)方向不一致或身體不平衡等失真現(xiàn)象。為了使拼接后的舞蹈動(dòng)作看起來(lái)更真實(shí)自然，需要對(duì)動(dòng)作片段進(jìn)行姿態(tài)重定向處理。

綜上所述，筆者對(duì)音樂(lè)驅(qū)動(dòng)條件下舞蹈動(dòng)作合成的步驟和方法進(jìn)行了具體分析，由于篇幅所限，對(duì)于動(dòng)作檢索和音樂(lè)動(dòng)作的合成并沒(méi)有進(jìn)行深入分析，這也是在今后的研究中需要不斷完善的。

[1]仉佃星.音樂(lè)驅(qū)動(dòng)的舞蹈動(dòng)作自動(dòng)生成方法的研究[D].遼寧大學(xué)，2011.

[2]樊儒昆.音樂(lè)驅(qū)動(dòng)的舞蹈動(dòng)作合成[D].浙江大學(xué)，2010.

[3]李靈.音樂(lè)驅(qū)動(dòng)的舞蹈動(dòng)畫(huà)[D].浙江大學(xué)，2011.

[4]樊儒昆，傅晶，程司雷等.動(dòng)作與音樂(lè)的節(jié)奏特征匹配模型[J].計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2010（10）.