音樂驅(qū)動的舞蹈動作合成研究

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

音樂驅(qū)動的舞蹈動作合成研究

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

對于舞臺表演而言，對舞臺和音樂的契合度提出了很高的要求，所以需要提前設(shè)計(jì)舞蹈動作，這個過程中就被稱為編舞。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。過去的舞蹈動作大部分都是根據(jù)編舞者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來完成的，隨著信息技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，能夠?qū)σ魳泛臀璧竸幼鞯奶攸c(diǎn)提取出來的處理技術(shù)也取得了重大進(jìn)展，在音樂和舞蹈的藝術(shù)范圍內(nèi)，很多舞蹈動作都是通過音樂驅(qū)動來合成，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，筆者就從音樂驅(qū)動出發(fā)，對舞蹈動作合成的步驟和關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了具體討論。

舞蹈動作合成；音樂驅(qū)動；動作片段

舞蹈需要和音樂進(jìn)行完美結(jié)合才能發(fā)揮出動人心魄的藝術(shù)魅力。在傾聽音樂的過程中，很多人都會不由自主的跟隨音樂的節(jié)奏來做出一定的舞蹈動作。如果是專業(yè)的舞蹈演員，則會根據(jù)自己的表演經(jīng)驗(yàn)隨著音樂的旋律來嚴(yán)格控制自己的舞蹈動作，更真實(shí)地表達(dá)出音樂所要表達(dá)的情感。通常來說，舞蹈動作自動合成的一般方法有兩種。第一種是將預(yù)先設(shè)計(jì)好的動作和對應(yīng)的動作或音樂規(guī)則相適應(yīng)。在完成動作和規(guī)律的匹配之后，就可以在對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中搜索出符合規(guī)則的動作片段，然后挑選合適的動作完成所有舞蹈動作的編排。第二種就是根據(jù)映射規(guī)定來選擇舞蹈動作。這種動作合成方法的具體操作就是根據(jù)映射的數(shù)據(jù)來對相關(guān)角色的動畫效果進(jìn)行控制，從而完成舞蹈的表演。在本文中，筆者對第一種舞蹈自動生成方法進(jìn)行了詳細(xì)地論述。采用這種方法，在進(jìn)行舞蹈動作編排時(shí)，系統(tǒng)會自動從動作的數(shù)據(jù)庫中的運(yùn)動片段用圖片的方式儲存下來，然后根據(jù)輸入音樂的特點(diǎn)，將所有符合舞蹈動作規(guī)則在數(shù)據(jù)庫中搜索出來，然后將音樂和舞蹈動作進(jìn)行自動合成，根據(jù)音樂的特點(diǎn)來進(jìn)行舞蹈動作的編排，形成完美的音樂舞蹈表演。在下文中將對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、舞蹈動作合成的步驟

利用音樂驅(qū)動進(jìn)行舞蹈動作自動合成的步驟可以被劃分為七步。第一步，完成對音樂數(shù)據(jù)的切分處理。這種切分是以音樂的節(jié)拍作為基礎(chǔ)的，將一首完整的音樂切分成若干個片段。第二步，使用動態(tài)圖的數(shù)據(jù)方式，將舞蹈動作數(shù)據(jù)庫中的動作片段進(jìn)行連接和組織，并不斷優(yōu)化，提高動作連接之間的流暢性。第三步，在形成的動作圖中，選擇合適的起始點(diǎn)，對最開始的音樂片段進(jìn)行動作的匹配。第四步，在相關(guān)音樂數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，在動作圖中繼續(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，需要使用專業(yè)的函數(shù)對其進(jìn)行評估分析，將評分結(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，直到整首音樂結(jié)束。第七步，將所得到的匹配動作判斷音樂片段進(jìn)行自動合成，從而產(chǎn)生出一段全新的舞蹈動作。

二、舞蹈動作合成方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

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

（一）動作圖的優(yōu)化

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

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

第二，高連通動作圖。在標(biāo)準(zhǔn)動作圖中，對動作片段之間的相似度進(jìn)行了分析，但卻沒有將它們之間的連通性進(jìn)行分析，高連通動作圖就很好地彌補(bǔ)了這一點(diǎn)不足之處。在進(jìn)行舞蹈動作和音樂的匹配的過程中，每個動作之間的相似程度雖然可以作為參考，但是如果動作和動作之間不夠連貫，就會使舞蹈動作合成的過程出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。為了避免這種現(xiàn)象，我們可以對兩個相鄰動作之間的相似程度進(jìn)行分析，再將不高點(diǎn)剪除之后，就可以完成對圖的連通性分析，從而將標(biāo)準(zhǔn)動作圖轉(zhuǎn)化為高連通的動作圖。這個對標(biāo)準(zhǔn)動作圖的優(yōu)化過程就是遍歷標(biāo)準(zhǔn)動作圖，可以對每一個圖節(jié)點(diǎn)的出度進(jìn)行調(diào)查。如果這個出度小于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的閾值，那么就需要將這個圖節(jié)點(diǎn)和與它相關(guān)的邊完全剪除。但是剪除圖節(jié)點(diǎn)就會對和這個節(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，就需要重新對前驅(qū)節(jié)點(diǎn)的出度進(jìn)行檢查。

（二）動作檢索

動作圖的優(yōu)化完成之后，就可有利用遍歷動作圖的方式來繼續(xù)搜索動作片段。這個搜索的過程就被稱之為動作的檢索。從本質(zhì)上來說，動作檢索就是不斷優(yōu)化限制條件的過程。這里限制條件所指的 就是音樂驅(qū)動和舞蹈動作之間在時(shí)間長度上的一致性。在這種條件之下，那么相鄰兩個動作之間的相似程度要求很高。在搜索動作的過程中，如果能夠在滿足限制條件的基礎(chǔ)上完成，就可以進(jìn)行優(yōu)化求解。我們假設(shè)一個動作圖中存在無數(shù)個節(jié)點(diǎn)，并且定為n。如果有m個可以和音樂數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配的音樂片段。在這個前提條件下進(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。搜索到的動作只需要能夠滿足限制條件，就是合理的解答。

（三）音樂和舞蹈動作的合成

在完成上述動作檢索的操作之后，就會得到很多和音樂比較一致的舞蹈動作，所以就必須將音樂和舞蹈動作進(jìn)行合成。在這個合成處理的過程中，將音樂的長度和舞蹈動作進(jìn)行協(xié)調(diào)，并注重這個過程中人體姿態(tài)的再次定向處理。如果音樂和舞蹈動作的長度不一致，我們可以利用動態(tài)時(shí)間的規(guī)整計(jì)算對兩者的長度進(jìn)行對齊處理。在對動作片段進(jìn)行連接時(shí)，會出現(xiàn)腳步滑步，雙腳懸空、穿透，運(yùn)動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作看起來更真實(shí)自然，需要對動作片段進(jìn)行姿態(tài)重定向處理。

綜上所述，筆者對音樂驅(qū)動條件下舞蹈動作合成的步驟和方法進(jìn)行了具體分析，由于篇幅所限，對于動作檢索和音樂動作的合成并沒有進(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.音樂驅(qū)動的舞蹈動作自動生成方法的研究[D].遼寧大學(xué)，2011.

[2]樊儒昆.音樂驅(qū)動的舞蹈動作合成[D].浙江大學(xué)，2010.

[3]李靈.音樂驅(qū)動的舞蹈動畫[D].浙江大學(xué)，2011.

[4]樊儒昆，傅晶，程司雷等.動作與音樂的節(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）.