电脑三维动画造型设计教学研究

随着科学技术的进步,出现了运用计算机及专门软件设计制作模拟立体影像效果的三维动画形式。在虚拟三维中能够轻松的模拟各种形态及物体的质感,为动画技术开拓了一个全新的动画视觉艺术领域。三维动画主要依赖计算机图像生成技术(简称CG)。因此称计算机动画,1995年第一部完全由制作的动画电影《玩具总动员》诞生以来,电脑三维动画日新月异,三维动画是科学技术与艺术有着密切关系的动画形式,同时对未来的动画创作提出了新的要求。     

基于物理模型的火苗动画

本文提出了一种基于物理模型的火苗数值模拟方法。真实感和实时性是计算机图形学追求的两个目标。传统的动画技术生成的物体运动是虚拟的，并不能完全反映物体的真实运动。与传统的动画技术相比，基于物理的动画更能表现运动的真实性。本文在用非粘性不可压欧拉方程表示火苗物理模型的基础上，利用破开算予法将其分解成外力项、对流项和投影项分别进行求解，每一步都稳定，因而整个求解也就稳定。求解过程的稳定性保证了模拟可以用大时间步长，也就保证了模拟的实时性。与传统的方法相比，能同时满足计算机图形学的真实感和实时性要求。     

基于物理模型的烟雾实时模拟

本文提出了一种基于物理模型的烟雾的实时数值模拟方法.真实感和实时性是计算机图形学追求的两个目标.传统的动画技术生成的物体运动是虚拟的,并不能完全反映物体的真实运动.与传统的动画技术相比,基于物理的动画更能表现运动的真实性.在用非粘性不可压欧拉方程表示烟雾的物理模型的基础上,利用破开算子法将其分解成外力项、对流项和投影项分别进行求解,每一步都稳定,因而整个求解也就稳定.求解过程的稳定性保证了模拟可以用大时间步长,也就保证了模拟的实时性.与传统的方法相比,能同时满足计算机图形学的真实感和实时性要求.     

A Survey of Computer Animation

A survey on computer animation is presented with three specific goals:

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  To clarify what people understand by computer animation.
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  To separate the different aspects of computer animation and underline its main problems.
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  To present the different solutions given to these problems.

Several classifications for computer animation systems are first made attending to different criteria. The report is subsequently divided into two basic sections according to the historical classification of computer animation systems: computer-assisted animation, where traditional animation is just helped by the use of computers, and modelled animation where the use of computers is essential in different aspects of the animation process. Special emphasis is placed on motion specification and generation.
Finally, special attention is paid to human body animation because of the great interest of this specific field of computer animation and the peculiarity of its problems.
Aspects of hardware aspects and postprocessing has just been taken into account in the classification section but have not been studied.     

浅谈计算机三维动画的存在与发展

计算机三维动画是计算机技术不断发展的产物,它以无可比拟的感官感受和巨大的功能给影视行业、动画产业以及电子游戏行业带来了巨大的突破,给人们呈现了无与伦比的完美画面,是当今影视及游戏行业无可取代的重要技术,并在人们的生活领域不断延伸渗透,因此受到业内人士的高度重视。新行业的发展不可避免的会出现各种各样的难题,该文将围绕国内计算机三维动画产业的发展问题进行探讨。     

计算机动画技术浅谈

随着时代发展,计算机动画在现代社会发展中处于及其重要的地位,应用领域非常广泛,像互联网中网络动画的应用、游戏软件的开发,教学软件的开发、动画影院片、电影数字特技、电视动画片、电子图书等等。本文介绍有关计算机动画的概念,并以FLASH为例介绍计算机动画的制作过程。     

计算机动画技术综述

本文从关键帧动画、变形物体动画、过程动画、关节动画和人体动画、基于物理的动画几个方面，对计算机动画作了一个较全面的综述.     

人脸表情动画

人脸表情动画是计算机动画研究的一个重要分支．它有着十分广泛的应用前景。本文评述了国内外人脸表情动画方法和技术研究现状，提出了进一步需要解决的问题。并针对真人脸表情点提取难题给出了一个有效的特别的解决方案。     

Computer animation for visualizing terrain data

Until recently, the study of terrain data gathered by satellites has meant the time-consuming analysis of hundreds of still images. An attempt to use computer animation to analyze such images more effectively is described. A simulated fly-by created by computer animation allows scientists to study many different perspective views of the data quickly. Using this technique, scientists can often detect features they might otherwise have missed     

虚拟人情绪行为动画模型

近年来 ,虚拟人行为动画已经成为计算机动画一个新的分枝 ,已往的研究多集中在虚拟人局部的情绪表达动画方面 ,如脸部动画 ,而对于给定的虚拟场景 ,则尚未考虑情绪产生的原因 .情绪是虚拟人和虚拟环境交互作用的结果 ,然而在计算机动画领域 ,虚拟人的情绪至今尚未得到清楚的描述 .为此 ,依据心理学的理论 ,提出了虚拟人情绪行为的动画模型 ,即 ,首先提出了情绪集合和情绪表达集合的概念 ,并建立了从情绪状态到情绪表达之间的映射 ;其次 ,着重分析了情绪产生的原因 ,并引入了情绪源的概念 ,如果一种情绪刺激的强度大于情绪的抵抗强度 ,那么这种情绪就会产生 ;此外 ,情绪状态可以采用有限状态机来描述 ,据此提出了情绪的变化流程 ;最后 ,在微机上通过调用 Microsoft Direct3D API,实现了虚拟人的情绪行为动画     

面向三维动画自动生成的路径规划

全过程计算机辅助自动生成动画技术由中科院陆汝钤院士于上世纪90年代提出,这一技术的目标是将适当的故事以受限自然语言的方式输入计算机,由开始一直到动画的生成,每一步都是在计算机的辅助下完成.在动画生成过程中,如何规划运动对象路径是影响动画效果的重要因素.为此,提出基于动画场景规划信息的路径规划方法,该方法通过预定义的路径定性规划语言PADL描述规划需求,然后通过利用扩展的A*算法规划路径并生成路径定量规划语言PCAL描述的路径,最后采用运动图方法合成路径运动动画.实验表明,该方法能有效地自动生成符合指定要求的路径动画.     

基于运动捕获数据的虚拟人动画研究

随着三维游戏等行业对计算机动画制作需求的增加,在三维动画制作软件中人工调整虚拟人动作的工作方式已经不再适合现在的计算机动画制作。运动捕获技术是直接记录物体的运动数据并将其用于生成计算机动画,具有高效率、所生成的动画真实感强等优点,因而获得了广泛应用。提出了一种利用运动捕获数据来生成动画的方法,基于运动捕获得到的数据建立并驱动三维骨架模型,从而产生骨架的运动,形成动画。该方法可以充分利用现有的大量运动捕获数据,因此具有较大的应用前景。     

基于Maya脚本语言的虚拟士兵动画研究

在三维动画制作软件中,传统的人工调整虚拟人动作的工作方式已经不再适合现在的计算机动画制作。针对这一问题,提出了一种采用Maya脚本语言编程来实现人物动画控制的用户界面,在该界面中,动画师可以通过选择按钮移动滑块进行关键帧的设置,从而产生骨架的运动,形成动画。该方法可以提供对制作人物特征有用的工具,使得人物动画的制作更简单。     

利用OpenGL生成人脸视点无关纹理图

在基于计算机的人脸动画领域中,人脸视点无关纹理图对增强人脸的真实感和加快绘制速度起着关键的作用.本文阐述了从多张照片合成人脸纹理图的关键问题和解决方案,介绍了一个用OpenGL快速生成视点无关纹理图的方法,并将其应用到一个MPEG-4兼容的人脸动画系统,满足了实时调整的要求.     

多角色与虚拟场景的运动融合

在基于运动捕获的计算机动画中,已提出的各种运动编辑的方法大都针对单个角色运动进行处理,而且角色的运动多数是事先规划好的,缺乏对外界环境变化的响应能力.为了提高角色对环境的感知、响应能力以及角色间的自主协同能力,提出将多个结构化环境下捕获的单角色运动融合到同一个非结构化虚拟环境下的"运动融合"的新概念和方法,并根据运动决策、运动协调、运动求解和运动执行的体系结构对运动规划、多角色协同、离散运动模式决策和连续运动姿势生成等关键问题进行了深入研究.实验结果表明,提出的方法能够真正有效地实现同一场景下角色与场景协调的运动融合.动画角色的高自主性和运动捕获数据的高重用性使得提出的方法在计算机动画和游戏中具有普遍的应用价值.     

基于可编程GPU的骨骼动画

骨骼动画与以前的动画方法相比,具有占用空间小等优点。但是其代价是计算量的增加,从而导致绘制效率的降低。另一方面,近年来可编程GPU技术在三维图形处理领域已得到广泛研究。因此,提出了一种基于GPU实现骨骼动画的方法。该方法借助GPU强大的计算能力,分担了骨骼动画中的顶点更新的计算任务,从而大大提升了骨骼动画的绘制效率。     

浅析3D动漫造型协同创新设计方法

动漫造型的设计是一项依赖于脑力、创造力以及想象力的活动,能够体现出知识经济的特点,其中需要交互式的图形系统和分析计算为主的计算机辅助设计系统,这样才能为设计人员提供工具,实现人机交互．但是这并不能为设计人员的创造性思维有所帮助,也不能支持协同设计。本文首先对3D动漫造型的发展情况进行简述,之后分析3D动漫造型协同创新设计研究现状,结合现状提出3D动漫造型协同创新设计方法,从而引发动漫产业在国际市场上的发展,保证期发展前景的广阔性。     

基于位移公式的变速动画实现算法

在可视化技术飞跃发展的今天，计算机动画一直是其中的一个研究热门。本文利用位移公式来实现变速动画．这种新颖的算法容易理解，也容易实现，它运用了内存画图的方法来显示动画，较之以往常用的直接设备缓冲区图像显示方法，图像显示速度加快，效果也更好。由此可见本文提出的位移公式法具有很好的使用价值。     

三维动画技术浅析

简单介绍三维计算机动画技术的原理和实现,对里面的关键帧部分的概念进行阐述,并说明计算机三维动画技术的应用前景,同时,结合现代技术的研究,提出计算机三维动画技术领域有待注意的关键技术问题及研究方向。