基于经验的虚拟毛笔模型

书法艺术的计算机模拟吸引了越来越多的研究．为了达到中国书法艺术的实时仿真，给出了一种基于经验的虚拟毛笔模型．该模型着眼于实际书法的经验，可以克服基于粒子系统的虚拟毛笔的表达力匮乏和基于实体物理模型的虚拟毛笔的参数调整复杂性，并且避免了传统模型计算复杂的缺点．通过利用实际书法和国画过程的实验经验，虚拟毛笔可以高效地实时操作，并实现枯笔、飞白与渗透，得到可与真实毛笔笔迹媲美的效果．     

基于笔纸墨物理属性的毛笔书法仿真

为了更真实地模拟毛笔书法独特的艺术效果,提出一种基于笔纸墨物理属性的毛笔书法仿真方法.通过分析笔纸墨在书写过程中的相互作用,提取笔纸墨中与书法效果表达相关的物理属性,建立简化的数学模型,提出墨水十字扩散算法;利用F-Tablet采集的手写信息生成仿真过程中的参数,省去了烦琐的参数设置过程.实验结果表明,该方法在计算机中再现了人们毛笔书法的创作过程,可以达到逼真的毛笔书法仿真效果.     

三维虚拟环境中的书法创作

为了充分利用数字化技术促进书法艺术的教学和发展,提出并实现了虚拟化书法创作系统.首先构建基于三角网格的毛笔虚拟模型;然后通过常用曲线拟合笔画书写路径,并在笔画路径上指定关键帧,以表现书写时毛笔在相应位置上的节奏快慢和提、按、顿、挫等状态;最后实时绘制书法作品并渲染书写过程.用户可以随意用文中系统进行书法创作,在三维环境中逼真地展示书法创作的全过程.实验结果表明,所构建的毛笔虚拟模型计算量小、实时性强,创作效果与真实毛笔的书写效果非常接近.     

基于毛笔建模的机器人书法系统

针对机器人书法系统存在仅考虑毛笔笔直状态下机器人书写的问题,提出了一种新的机器人书法系统,可使机器人能够在倾斜状态下书写汉字。该系统首先分析毛笔足迹,建立一种适合用于机器人毛笔书写的基于线性回归算法的笔触模型;然后使用遗传算法从笔画图像获得轨迹信息,加入了起笔、行笔、收笔规则,生成虚拟笔画图像;最后采用B样条算法实现机器人路径规划,坐标变换完成姿态计算,从而进行实际书写。机器人书法系统提取了3种笔画特征作为评价指标,实验结果表明:机器人毛笔书法系统可以得到较好的书写效果。     

基于马尔可夫决策过程的群体动画运动轨迹生成

近些年来,群体动画在机器人学、电影、游戏等领域得到了广泛的研究和应用,但传统的群体动画技术均涉及复杂的运动规划或碰撞避免操作,计算效率较低.本文提出了一种基于马尔可夫决策过程（MDPs）的群体动画运动轨迹生成算法,该算法无需碰撞检测即可生成各智能体的无碰撞运动轨迹.同时本文还提出了一种改进的值迭代算法用于求解马尔可夫决策过程的状态-值,利用该算法在栅格环境中进行实验,结果表明该算法的计算效率明显高于使用欧氏距离作为启发式的值迭代算法和Dijkstra算法.利用本文提出的运动轨迹生成算法在三维（3D）动画场景中进行群体动画仿真实验,结果表明该算法可实现群体无碰撞地朝向目标运动,并具有多样性.     

书法机器人研究综述

书法机器人将书法创作与机器人技术相融合,通过控制机械臂模拟人的书写行为和书法创作,再现艺术魅力.机器人书法作为机器人运动规划的典型应用,对传统书法文化的传承和教育具有深远意义.按照书法机器人的研究脉络,回顾分析书法机器人的发展历程.首先介绍笔画分离与提取关键技术,总结虚拟笔刷建模的两种经典笔触模型;然后详细阐述书写轨迹涉及到的核心技术,应用不同的书写轨迹规划控制书写路径,在此基础上分析目前书写评价指标,讨论书法机器人的评价模型;最后回顾总结已有的研究进展及流程,对比传统书法机器人和智能书法机器人各自的优缺点,提出将传统的书写轨迹路径、笔触模型融入到智能书法机器人训练模块中,以弥补其在笔画书写顺序方面的不足.同时,展望书法机器人未来的研究方向和发展趋势,指出未来书法机器人可围绕深度神经网络、深度神经进化、深度强化学习等开展研究.     

基于三维力信息的笔交互毛笔书法效果表达①

针对笔交互中手写笔迹毛笔效果表达问题,通过分析实际毛笔书写过程及墨水的渗透过程,提出了融笔,墨,纸三者为一体的模拟方法。从全面模拟书写过程角度,使用几乎被研究者忽略的笔尖三维力信息作为主要输入信息,对笔尖受力变形笔迹建模;并在此模型上提出使用由纸张整体性能指标控制的DLA模型仿真墨水在纸张中的渗透作用。本模型完成了对墨水从笔尖到纸张纤维中的完整过程的仿真。三维力信息控制着笔的移动和笔尖的变形,能全面表现书写过程。     

人脸建模与动画的研究

1.引言人脸建模与动画(face modeling and animation)是计算机图形学中最富有挑战性的课题之一。这是因为:首先,人脸的几何形状非常复杂,其表面不但具有无数细小的皱纹,而且呈现颜色和纹理的微妙变化,因此建立精确的人脸模型、生成真实感人脸非常困难;其次,脸部运动是骨骼、肌肉、皮下组织和皮肤共同作用的结果,其运动机理非常复杂,因此生成真实感人脸动画非常困难;另外,我们人类生来就具有一种识别和     

人脸建模和动画的基本技术

文中讨论了通过人脸的正向和侧面照片构造头部的三维模型,并赋予其简单动画的基本技术,基于此技术,实现了一个交互式人脸建模和动画的工具,详细阐述了在系统实现过程中应用到的人脸几何表示,由一般人脸变化到特定人脸,弹性网格,肌肉模型,关键,帧和表情提取等技术。     

基于笔触特征三角形的手写汉字书法效果美化方法

提出笔触特征三角形方法,它为手写字字形骨架添加毛笔书法效果,以达到美化手写字的目的。该方法首先 提取手写数据中的书法特征和字形结构特征点集,构成字形骨架;然后通过添加笔触特征三角形序列生成笔画宽度信 息;最后利用I3-样条曲线对生成的手写字轮廓线进行平滑,得到最终美化结果。该方法仅利用计算机采集到的手写 汉字的点线坐标信息,以三角形方法为手写汉字添加书法特征,适用于各种手写汉字采集设备。     

有限状态机在动画角色行为中的建模应用

角色行为设计是动画设计的重要环节,也是动画设计的难点。文中提出使用有限状态机来指导动画的角色行为设计,并对有限状态机在动画中的角色行为设计应用作了比较全面的论述。阐述了有限状态机的数学模型,介绍了利用有限状态机建立动画角色行为模型的基本原理。以键盘打字动画中的角色行为设计为例详细介绍了有限状态机建模方法的应用。结果表明,通过使用有限状态机的方法来对动画角色行为建模,能够有效处理复杂的动画角色行为模型,并简化动画的设计。     

有限状态机在动画角色行为中的建模应用

角色行为设计是动画设计的重要环节,也是动画设计的难点。文中提出使用有限状态机来指导动画的角色行为设计,并对有限状态机在动画中的角色行为设计应用作了比较全面的论述。阐述了有限状态机的数学模型,介绍了利用有限状态机建立动画角色行为模型的基本原理。以键盘打字动画中的角色行为设计为例详细介绍了有限状态机建模方法的应用。结果表明,通过使用有限状态机的方法来对动画角色行为建模,能够有效处理复杂的动画角色行为模型,并简化动画的设计。     

3维卡通水与物体交互作用的动画建模

为了生成水与物体交互作用的卡通动画,提出一个混合式的3维卡通水模型。先构造出复杂的各种卡通水波模型,然后在2维工作区上对它们进行结构上的组合并映射到3维水面上进行绘制;障碍物在3维水面上的覆盖区域被检测出来之后,将其逆映射到2维工作区并在工作区内实现流水波形和障碍物所在区域的碰撞检测,根据碰撞检测结果触发障碍物附近的激起浪花波形。该方法的特点在于既表现了卡通流水与障碍物的碰撞,又保持了手工绘画的艺术感。此外,用户还可以方便地对波形的形态、位置、速度等进行设置与调控。系统利用GPU（图形处理器）硬件处理能力实现了对3维卡通水与物体交互的实时绘制。     

基于单张图像的三维人脸建模与表情动画

在人机交互、数字娱乐等领域,传统的表情合成技术难以稳定地生成具有真实感的个性化人脸表情动画.为此,提出一种基于单张图像的三维人脸建模和表情动画系统.自动检测人脸在图像中的位置,自动定位人脸上的关键点,基于这些关键点和形变模型重建个性化三维人脸模型,对重建的人脸模型进行扩展得到完整的人脸网格,采用稀疏关键点控制的动画数据映射方法来驱动重建的人脸模型生成动态表情动画.实验结果表明,该方法稳定性强、自动化程度高,人脸模型与表情动画比较逼真.     

基于双目视觉的动画图像三维建模方法

针对现有建模方法应用效果不佳的问题,提出一种基于双目视觉的动画图像三维建模方法。首先,进行动画图像特征提取及数据采集,设定基础建模点位多层级;其次,建立纹理映射建模关系,构建双目视觉三维图像结构,通过Java 3D识别完成三维建模;最后,进行对比分析。测试结果表明,应用该方法得出的像点偏差被较好地控制0.2以下,具有实际应用价值。     

基于VRML的交互式动画原理与实现

探讨VRML当中交互式动画的构成要素和原理以及实现的方法,通过一个实例说明应用交互式动画原理实现复杂动画的过程.     

Web页面中动画过程的创建方法

为使制作Ｗｅｂ 页面更加吸引人,且有动态的感觉,往往在设计Ｗｅｂ 页面时,需加入一些动画过程,本文提供了一种Ｊａｖａ 语言的Ａｐｐｌｅｔ 在Ｗｅｂ 页面中创建动画的方法,并给出了一个具体的实例     

人脸动画方法综述*

在分析人脸动画实现的困难点的基础上,介绍了人脸动画的三大类实现方法:基于生理模型、基于三维模型和基于图像的方法.探讨了这些方法的特点,并指出了它们各自的适用领域和局限性,提出了各类人脸动画方法需要根据实际需求相互灵活结合使用的观点.     

三维实体造型动画系统的设计及实现

造型动画是基于物理模型的计算机动画,遵循真实的运动学和动力学规律,而三维实体造型动画一直是动画开发人员及用户追求的终极目标。论述了三维实体造型动画系统的动画表现原理和动画运动轨迹的确定。应用Ⅵsual C 结合OpenGL实现了旋转、爆炸和解除爆炸的三维实体造型动画,并利用Visual C 的AVICap窗口类实现了动画过程的视频捕获,以及将捕获结果以AVI文件的形式记录下来。