动画生成方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
合作区域: 国内
拟投入总金额: 220.0万元
所属地域: 高新区
技术领域: 光电子显示材料、器件及技术
技术交易金额: 万元
截止日期: 2026-11-22
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信息描述
研发背景:

在数字内容产业高速发展的当下,动画已成为影视娱乐、游戏开发、教育培训、广告营销、虚拟交互等领域的核心内容载体。随着元宇宙、虚拟人等新兴概念的兴起及消费端对个性化内容需求的激增,动画产业正从传统的专业级制作向“全民创作”与“工业化生产”双重转型,对动画生成的效率、质量、成本及交互性提出了前所未有的高要求,传统动画生成模式的瓶颈日益凸显。
当前动画生成领域面临诸多行业痛点:在制作效率方面,传统手绘动画需逐帧绘制,一部10分钟的二维动画制作周期常达3-6个月;三维动画虽依赖软件辅助,但建模、绑定、渲染等流程繁琐,单角色动画制作成本超10万元,难以适配短视频、轻量化游戏等快节奏、低成本的应用场景;在内容质量与可控性方面,现有AI动画生成工具(如Runway Gen-2)虽能快速生成片段,但易出现角色动作卡顿、肢体形态异常、场景逻辑混乱等问题,专业级应用合格率不足30%,且对“指定角色完成特定动作+固定场景”的精准需求支持不足,语义偏差率超过45%;在技术适配方面,高端动画生成依赖专业工作站与渲染农场,普通用户难以触及,而轻量化工具又存在功能单一、效果粗糙的问题,无法平衡专业性与普及性;在行业适配方面,教育动画需兼顾知识性与趣味性,游戏动画需匹配角色人设与玩法机制,现有通用工具缺乏行业定制化能力,需大量后期修改,增加了创作成本。

主要内容:

1. 动画内容的高保真与逻辑一致性难题:动画生成需同时保障角色动作流畅性、肢体形态合理性、场景元素协调性及剧情逻辑连贯性,现有技术难以兼顾多维度需求。例如,生成角色跑步动画时,可能出现腿部动作卡顿、关节扭曲等问题;生成多角色互动动画时,易出现角色位置重叠、动作衔接断裂的逻辑漏洞。这源于模型对“动作物理规律”与“场景空间逻辑”的理解不足,导致动画帧间特征关联度低,连续播放时失真率超过35%,无法满足专业级应用需求。
2. 动画生成的精准可控性难题:专业创作中常需“指定角色(如卡通猫)+特定动作(如跳跃接翻滚)+固定场景(如草地)”的精准生成需求,现有技术多依赖模糊文本描述或简单参考图,缺乏对角色、动作、场景的精细化参数控制能力。当动作涉及复杂细节(如角色手部抓取物品的姿态)或场景包含特定元素(如带有logo的背景板)时,生成结果与预期偏差极大,参数误差超过20%。同时,对“局部修改+全局保持”的需求支持不足,如调整角色动作幅度时,易导致场景元素错位,可控性亟待提升。

前期研究开发基础:

1. 核心技术积累:团队深耕动画技术与生成模型领域11年,完成“基于运动捕捉的动画生成优化”“AI驱动的轻量化动画创作工具”等5项省部级科研课题,自主研发“动作特征与物理规律融合模型”“跨模态语义精准映射算法”两大核心技术。其中,动作特征融合模型在公开动画数据集(如Human3.6M、CMU Motion Capture)上验证,动画动作流畅度提升40%,肢体形态准确率提升至88%,相关成果发表SCI/EI论文7篇。
2. 团队与产学研支撑:研发团队由1名动画导演级高工、4名计算机视觉博士及9名资深算法工程师组成,核心成员曾参与迪士尼动画技术研发、腾讯游戏动画引擎优化项目,兼具动画创作经验与技术研发能力。与国内顶尖动画学院、游戏厂商及教育科技公司建立产学研合作关系,共建“智能动画生成联合实验室”,获取行业专业知识与真实应用场景支持。

现有的生产和研发的设备:
1. 研发与计算设备:配备高性能计算服务器15台(配置:Intel Xeon Gold 6442Y处理器,2.5TB内存,NVIDIA H100 GPU 6块),构建分布式动画生成训练集群,支持大规模生成模型的训练与优化;配备各类终端开发设备35台(涵盖专业工作站、普通PC、智能手机、平板),用于轻量化模型的适配与测试;配备动作捕捉设备4套(含光学动作捕捉系统与惯性动作捕捉服),用于采集高精度动作数据。 2. 动画采集与质量测试设备:配备专业动画制作设备12套,包括数位屏、三维建模工作站、专业渲染节点等,用于制作高精度动画参考样本;购置动画质量分析系统4套,包含帧率测试仪、动作流畅度评估工具、色彩还原度分析仪,可量化评估动画的播放性能、视觉效果与专业指标;搭建多场景动画测试平台1个,可模拟影视、游戏、教育等不同行业的动画应用场景。
攻关目标:

1. 核心技术指标目标:①生成质量:专业级动画动作流畅度≥30fps,肢体形态准确率≥95%,场景逻辑一致性≥92%,较现有主流模型提升50%以上;②可控性:角色动作参数误差≤5%,场景元素精准匹配度≥90%,局部修改后全局风格保持率≥98%;③效率与轻量化:模型参数量≤20亿,单段10秒1080P动画生成时间≤40秒,支持普通PC(RTX 3050及以上GPU)与手机端部署;④行业适配性:在教育、游戏、医疗3类场景中,动画内容专业符合率≥93%。
2. 专利与成果目标:①完善核心专利的保护布局,完成实质审查并授权;②新增“一种行业知识融入的动画生成方法”“动画动作精准控制算法”等发明专利3-5项、实用新型专利5项;③形成1套动画生成核心算法SDK及6套行业专用动画模板库,具备商业化授权能力;发表高水平学术论文3篇。
3. 应用落地目标:完成3类核心产品开发——教育动画快速创作平台、游戏角色动画生成工具、医疗科普动画制作系统;与4-6家行业企业(含2家游戏厂商、2家教育机构)达成合作,实现技术预装或产品落地;服务15家以上商业客户,实现年销售额突破1000万元,建立3个行业标杆应用案例。

成果形式:

1. 核心技术成果:①形成“语义驱动的高保真动画生成算法”1套,包含动作特征提取、物理规律融合、跨模态语义映射、行业知识适配四大核心模块,提供完整API接口与开发文档;②开发“轻量化动画生成优化工具”1套,支持模型自动剪枝、量化与跨平台适配,降低部署成本。
2. 产品与原型成果:①研发教育动画快速创作平台1套,支持教师输入知识点生成动画,包含实验演示、知识讲解等模板,适配中小学及职业教育场景;②开发游戏角色动画生成工具1款,支持输入角色模型与动作需求,快速生成符合游戏风格的动画,适配Unity、Unreal引擎;③推出医疗科普动画制作系统1套,可生成人体结构、疾病原理等专业动画,用于医学教育与患者科普。
3.数据与文档成果:①扩充动画专用数据集至25万段,涵盖10类行业场景与15类动画风格,形成标准化动画特征量化规范与数据集手册;②编制《动画生成技术白皮书》《产品操作手册》《行业应用指南》《性能测试报告》等完整技术文档,为产品推广与应用提供支撑。