WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

В качестве онтологоориентированного метода разработки ядра программного средства поддержки процесса сочинения последовательностей движений человека предлагается сопоставление каждой модели термина в модели онтологии ПО – его компьютерной модели. В данной работе для создания ядра программного средства использовались конструкции языка C++.

Приведённые ниже примеры правил сопоставления определяются особенностями модели онтологии ПО "Хореография ССТФ": в ней используются только пять видов математических объектов (множество имён, кортеж элементов, множество кортежей, альтернативная конструкция и конечная последовательность, моделирующая процесс, состоящий из конечного числа шагов). Знак "" в тексте этих правил читается как "сопоставляется".

- Множеству имен N в математической модели онтологии сопоставляется перечислимое множество _N:

N def {b1, …., bN} enum _N {b1, …., bN}, где b1, …, bN – имена в математической модели.

- Кортежу элементов S в математической модели онтологии сопоставляется класс _S:

S def (q1, …., qK) class _S {T1 _q1; ….; TN _qN; m1; …; mH; }, где q1, …, qK – элементы кортежа, _q1, …, _qN – переменные класса _S типа T1, …, TN (N может быть равно K), соответственно, m1, …, mH – методы класса _S. Методы класса используются в том случае, когда значения переменных задаются непосредственно (пользователем) или с помощью других классов.

- Множествам кортежей и альтернативных конструкций в математической модели онтологии также сопоставляются классы, элементами которых являются объекты других классов.

- Процессу формирования в математической модели онтологии P сопоставляется функция _P, телом которой является цикл обработки команд хореографа:

P def STEP1, …., STEPG _P() {for (int i = 1; i < G; i++) { if (…) …; if (…) …; }; };

здесь STEP1, …., STEPG – шаги процесса формирования, if (…) – условный оператор выбора команд хореографа.

Анализ структуры модели онтологии ПО "Хореография ССТФ" показал, что для создания ядра программного средства поддержки процесса сочинения ССТФ необходимо построить: КМ записи танца, КМ реалистичного изображения тела танцора, КМ анимации танцора и КМ процесса сочинения. Эти четыре компьютерные модели в совокупности образуют КМ танца, которая и служит ядром программного средства поддержки процесса сочинения ССТФ.

- 13 - Метод создания КМ записи танца, по существу, заключается в том, чтобы описать некоторое множество классов для терминов онтологии танца.

Ниже приведен список этих классов, после имени класса указаны его члены.

- "описание позиции": имя части тела, имя позиции, параметры позиции;

- "позиция": идентификатор (указатель на) объект класса описания позиции, значения параметров позиции, функция (метод класса) для получения от пользователя-хореографа значений параметров позиции;

- "поза": массив объектов класса "позиция" для всех частей тела;

- "движение": количество позиций (или поз) из которых состоит движение, массив объектов класса "позиция" (или объектов класса "поза");

- "общепринятое движение": имя части тела (в случае движения части тела), имя движения, значения характеристик движения, объект класса "движение";

- "движение, исполняемое в течение доли (полу-доли)": значение, показывающее, исполняется движение в течение доли или полу-доли, номера начальной и конечной "музыкальных точек" на музыкальной дорожке, объект класса "движение";

- "восьмерка": номер восьмерки в последовательности восьмерок, массив объектов класса "движение, исполняемое в течение доли (полу-доли)";

- "танец стиля "Фанк": количество восьмерок в танце, момент времени начала танца, протяженность музыкальной доли во времени, массив объектов класса "восьмерка".

Для отображения созданной КМ записи танца в работе предлагается графический элемент "лента" (рис. 6).

1 2 3 и 4 5 6 7 1 2 Рис. 6. Пример фрагмента ленты – отображение восьмерки. 1 – лента музыкального ритма, 2 – лента танцора, 3 – лента отображения "ключей" Построение КМ изображения тела танцора проводится в три этапа. Сначала строится КМ ограничений на движения частей тела – если не задать этих ограничений, модель сможет "совершать" нереальные движения. Следующий этап – построение КМ иерархического скелета модели танцора (с помощью метода скелетной анимации). Имея эту модель, затем нужно строить КМ изображения тела танцора. Ниже приведен список классов КМ изображения тела танцора.

- "часть скелета": имя части тела (скелета), идентификатор "родительской" части скелета (указатель на неё), значения углов поворота части скелета относительно "родительской" части тела;

- 14 - - "тело танцора": массив объектов класса "часть скелета", образующий объект "весь скелет", массив значений координат точек поверхности, массив объектов, описывающий механизм "прикрепления" вершин поверхности к частям скелета, а также идентификатор файла, где хранится текстура поверхности.

КМ анимации танцора состоит из двух частей: КМ анимации частей тела танцора и КМ анимации всего тела, т.к. движения могут совершать как части тела танцора, так и все тело в целом. В качестве метода создания КМ анимации танцора предлагается разработка некоторого множества функций. Важнейшие из них – функции для вычислений положений частей тела (функции интерполяции) в любой момент времени и функции для вычисления положения всего тела (ходьба по опорным следам, перемещение таза) в любой момент времени.

КМ процесса сочинения. После построения КМ записи танца, КМ тела танцора и КМ анимации танцора можно определить, с помощью каких объектов хореограф, используя эти модели, управляет процессом создания танца, и описать методы построения модели процесса сочинения танца. КМ процесса формирования танца является основной и единственной КМ процесса сочинения: в любой момент процесса формирования танца хореограф может перейти к формированию восьмерки, к формированию позиции некоторой части тела, к удалению некоторого движения и т.д. Поэтому выделение более "мелких" моделей не является необходимым.

Ядро программного средства поддержки процесса сочинения ССТФ состоит из пяти модулей: инициализации ядра, формирования позы танцора в любой момент времени, работы с лентой, обработки команд, отображения, – а также трёх пополняемых библиотек: позиций, движений и танцев.

Пятая глава посвящена экспериментальному исследованию эффективности использования разработанного программного средства поддержки процесса сочинения ССТФ – программы Dancer. Экспериментатор – практикующий хореограф – сочинял различные танцы стиля "Фанк" и их фрагменты с использованием программы "Dancer". Цель проведения таких экспериментов – оценить удобство и целесообразность использования программного средства, построенного на основе онтологоориентированного подхода, в творческой деятельности хореографа и его ученика (при создании танца и обучении танцу). Для оценки результатов проведения экспериментов хореограф выделил важные для него характеристики процессов сочинения танцев и обучения танцам и ввёл для каждой из них относительную временную шкалу:

на ней временная характеристика процесса сочинения с использованием программы "Dancer" сравнивалась с одноименными характеристиками других процессов сочинения танцев (протекающих без применения компьютера).

Диаграмма со шкалой для всех характеристик представлена на рис. 7. Далее приводятся эти характеристики и их сравнительная оценка, данные хореографом после проведения всех экспериментов с программой "Dancer".

- 15 - 1. Время обучения танцам. При классическом обучении хореограф последовательно показывает движения танца ученикам; сложные движения показывает более детально, в замедленном темпе. При таком обучении ученики хорошо усваивают материал и, соответственно, общее время обучения танцам существенно уменьшается. Это же можно сделать, используя программы "Dancer": при просмотре ученик может уменьшить скорость показа и детально рассмотреть позы, составляющее движение.

2. Время подготовки хореографом материала для обучения танцам. При обучении танцам, когда один хореограф занимается с группой из нескольких учеников, как и при создании видеозаписи урока, хореографу необходимо предварительно самому выучить танец, чтобы показать его ученикам. Для обучения всех учеников группы даже небольшому фрагменту танца хореографы иногда тратят долгие часы. При использовании программы "Dancer" хореограф может практически мгновенно записать танец или его фрагмент в библиотеку, чтобы передать эту запись сразу всем своим ученикам для самообучения, например, используя Интернет.

Время обучения танцам Время подготовки материала для обучения танцам Время редактирования записи Время записи (сохранения танца) Время формирования танца Время обучения навыкам просмотра танца Время обучения навыкам формирования (для непрофессионального хореографа) Время обучения навыкам формирования (для профессионального хореографа) прием- очень быстро медленно 0очень 2 4 6 8 10 быстро лемо медленно Запись Лабана Видеозапись Непосредственно ПС "Dancer" Рис. 7. Сравнительная оценка временных характеристик процесса сочинения танцев с использованием программы "Dancer" и без неё 3. Время редактирования записи танца. Предварительно изучив запись Лабана, можно было бы, вообще говоря, прочитать запись танца и изменить её. Но, как было указано выше, эта запись для современных танцев практически не используется. Для изменения видеозаписи танца нужно было бы заново исполнить танец (или его фрагмент). В программе "Dancer" можно легко вернуться к любому движению, удалить его из последовательности, сформировать позы нового движения, используя графическую модель танцора, и добавить это движение в последовательность.

- 16 - 4. Время записи (сохранения) сочиненного танца. Запись Лабана для современных танцев практически не используется. Для того чтобы с помощью видеокамеры записать исполнение танца, хореограф вынужден тратить много времени и усилий на многократное исполнение перед камерой сочинённого им танца, добиваясь его "идеального" исполнения. С помощью программы "Dancer" легко создать и сразу же записать практически "идеальное" движение. В программе "Dancer" сочиняемый танец на каждом шаге процесса сочинения запоминается в памяти компьютера, а с помощью команд этот танец можно записать в библиотеку.

5. Время формирования танца хореографом, предварительно изучившим язык диалога с программой "Dancer". И при непосредственном формировании танца, и при использовании видеоаппаратуры хореографу нужно самому неоднократно исполнять танец; естественно, хореограф при этом устаёт физически. Использование программы "Dancer" существенно ускоряет процесс формирования танца (к тому же, при этом хореограф не устает).

6. Время обучения навыкам просмотра танца. При просмотре и "живого" исполнения танца танцором, и видеозаписи предварительно изучать что-либо не нужно: при просмотре видеозаписи достаточно установить соответствующий носитель на устройство и включить аппаратуру. И при использовании программы "Dancer" хореографу достаточно сначала дать команду меню загрузить танец из библиотеки танцев, а затем дать команду меню "проиграть" его.

7. Время обучения навыкам формирования и записи танцев (для непрофессионального хореографа). Если танец возьмётся формировать непрофессиональный хореограф, то ещё до начала формирования ему придётся изучить стиль, позы и движения этого танца, а также профессиональные термины хореографов. В составе программы "Dancer" находятся библиотеки позиций и движений танцев этого стиля, которые непрофессиональный хореограф сможет использовать без предварительного обучения.

8. Время обучения навыкам формирования и записи танца (для профессионального хореографа). Запись Лабана очень сложна, любому хореографу нужно потратить очень большое количество времени для её изучения. Если же профессиональный хореограф формирует танец непосредственно перед зеркалом и запоминает его, изучать технику записи танца ему не нужно.

Время обучения использованию программы "Dancer" сведено к минимуму – в программе используются наглядные графические образы и профессиональная терминология хореографа.

Основные выводы хореографа по результатам экспериментов.

Программа ”Dancer” - программное средство поддержки процесса сочинения ССТФ - позволяет хореографу быстро просмотреть сформированное танцевальное движение, отказаться от него или изменить некоторые позы движения. Способ создания отдельных движений и всего танца с помощью программного средства прост и понятен. В процессе сочинения танца хореографу не нужно самому исполнять танцевальные движения, и - 17 - его физические данные не имеют значения. Однако с помощью данной версии программы невозможно показать ученику, какие мышцы надо напрячь, какие расслабить и т.п.

Программа ”Dancer” позволяет выполнять все виды деятельности, перечисленные выше: обучение навыкам формирования и просмотра танца, формирование и мгновенную запись танца, подготовку и использование обучающих материалов (например, при преподавании дисциплины "Искусство балетмейстера").

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 1. Разработан онтологоориентированный подход к созданию программных средств поддержки процесса сочинения последовательностей движений человека по авторскому сценарию;

2. Разработаны принципы построения онтологии ПО "Процесс сочинения последовательностей движений человека", и на их основе построена онтология ПО "Хореография ССТФ", в составе которой три компонента: онтология танца, онтология танцора и онтология процесса сочинения танца стиля "Фанк". Разработаны математические и компьютерные модели построенной онтологии.

3. Разработаны принципы построения интерактивного компонента программного средства поддержки процесса сочинения последовательностей движений человека; на их основе разработан язык диалога хореографа с программным средством поддержки сочинения ССТФ и интерпретатор этого языка.

4. Разработаны методы создания ядра программного средства поддержки процесса сочинения последовательностей движений человека, базирующиеся на онтологии ПО.

5. С использованием этих методов создана интерактивная программа "Dancer" – экспериментальная версия программного средства поддержки процесса сочинения хореографом ССТФ.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Перцовский С.Л. Модели танца и танцора в программном средстве для создания и изучения танцев. Тез. докл. // Дальневосточная математическая школа-семинар имени акад. Е.В. Золотова. Владивосток, 2003. С. 89–90.

2. Перцовский С.Л. Моделирование предметной области "Хореография" // Информатика и системы управления. 2003. № 2 (6). С. 22–31.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»