三维动画及其运动捕捉技术

三维动画作为一种视觉冲击力强、效果逼真的动画类型在计算机动画领域中越来越受到重视,三维运动捕捉技术则作为解决三维动画制作的一个手段也被广泛地使用．分析了三维动画的制作流程,三雏动画制作的瓶颈以及三维运动捕捉技术给三维动画制作带来的好处,探讨了三维运动捕捉技术的应用和发展．     

有限元仿真动画效果优化方法研究

研究了利用三维图形软件3ds MAX对有限元软件ABAQUS仿真模型动画效果进行优化的方法.以1个3层钢框架结构为对象,使用ABAQUS对其进行地震作用下的动力弹塑性时程分析,并得到与各个时间步对应的多个TRML格式模型文件.借助自主开发的3个3ds MAX功能插件实现TRML格式模型文件向3ds MAX的批量导入及动画模型的快速生成.利用3ds MAX制作完成了具有一定真实感工程场景动画.研究结果表明:所开发的功能插件在提高工作效率方面具有显著效果,且与ABAQUS自动生成的动画相比,利用优化方法所得动画效果的真实感更强.     

智能生命随意性行为模型

将人工生命与人工智能相结合,并应用于计算机动画的研究.在用人工生命方法生成的计算机动画中,智能生命在虚拟环境中的行为有程序员事先设定好的预定义行为,同时也有随机出现的随意性行为.以人工鱼为例,建立了智能生命随意性行为的认知模型,并利用子集搜索等技术提高搜索效率.仿真结果表明,利用认知模型,智能生命可以较好地处理某些随机事件.     

三维角色动画中运动控制的主要技术

三维角色动画是计算机动画技术中最具挑战性的课题之一,其中运动控制技术尤其困难.目前,主流的运动控制技术主要有运动学、动力学和运动捕捉技术等,这三种技术各有其特点.     

运动捕捉数据重用方法的研究

自从运动捕捉技术被引入计算机动画制作领域之后,以其真实准确的优点得到了迅速的推广,如今在人们生活的各个领域都能够看到运动捕捉技术的身影,然而该技术同样存在一些缺点,其中最主要的缺点就是运动捕捉的成本十分昂贵,因此如何更好的重用已有的捕捉数据成为计算机图形学研究的一大热点.本文将对现有的运动捕获数据重用技术进行详细的剖析和比较.我们这里所说的重用技术是指在只需要较少的人工交互的基础上对运动数据的重新使用.按照不同的原理和处理方法我们将这些运动数据重用技术分成了三大类:对运动捕捉数据的直接重用,对运动捕捉数据的间接重用和直接与间接相结合的重用方法.并对各种代表技术进行了论述,分析了这些技术的优劣和可能的改进方法.     

数字技术对于传统动画的影响

影视制作中数字技术的引进改变了整个技术领域,提出了一种新的美学观念,即把画面特效与的传统故事结合在一起。在电影制作中,摄像机拍摄与计算机合成图像之间的界限逐渐消失,因此,推动了一种新文化的诞生,即电影是亚类动画（或电影是动画的子类型）。本文试图寻找传统动画与数字动画电影概念之间的某种共通,探索数字技术在动画发展中的影响和作用。     

《计算机图形学》实验教学研究与探讨

《计算机图形学》是研究利用计算机来处理图形的原理、方法和技术的学科,也是使用计算机建立、存储、处理对象的模型,并根据模型产生对象图形输出的有关理论、方法与技术的学科。实验课程是《计算机图形学》教学中不可缺少的一部分其教学目标是使学生学会建模、渲染、动画等计算机图形学基本技术。文中结合基于OpenGL编程语言的教学课程,对创新的《计算机图形学》教学方法进行了探讨。     

3DS MAX动画处理技术简述

动画的制作与处理是3DS MAX软件的精髓所在,有了动画三维世界才显得更加完美。本文通过对计算机三维动画的理论解释及3DS MAX软件处理动画的技术流程介绍,使得读者能够对此有所认识。     

基于运动捕捉的民间舞蹈保护研究

应用数字技术对非物质文化遗产保护是近年来研究的一个主要议题,三维的数字化保护手段将逐渐取代传统的保护手段。本文主要研究民间舞蹈泉州拍胸舞数字化数据保护,对舞蹈动作进行捕捉和数据的采集处理,通过三维软件进行建模和骨骼绑定,然后利用Motion Builder把动作数据和三维模型进行绑定,最后结合OGRE的场景管理方法完成动画驱动和交互。实现了观看者能够以任意角度、任意距离进行浏览。     

基于动画捕获数据的若干计算机动画技术分析

运动捕获技术目前已成为制作3D计算机动画的主流方法之一.然而,目前还没有一个能有效解决基于运动捕获技术的、更加高效的3D计算机动画制作方法.基于此,在参阅文献和总结已有计算机动画技术的基础上,全面细致地研究和分析了目前基于动画捕获数据的主要计算机动画技术及应用特点;同时,对其所具有的优势和不足进行列举和探究,并在这个基础上提出新的群体动画设计手段——基于多智能角色的群体动画创作技术,并用实验对此进行佐证,旨在为动画创作提供更加方便、高效的制作方法.     

游戏动画中的动作捕捉

简述了动作捕捉技术的基本原理，分析了游戏动画制作中动作的特点及运用动作捕捉的技术难点．为了避免传统的动作捕捉方法在游戏动画制作中所遇到的精度与处理速度低的问题，从动作列表和跟踪点设置、布局设计以及动作编辑入手，对原有的动作捕捉的传统标准方法进行了改进．该方法首先对游戏动画动作进行分析，形成相关的动作列表，进而对人体模型树及人体自由度进行分析，得出优化后的跟踪点布局设计，最后在此基础上通过对人体关节树的分析及运动描述，实现动作编辑，从而实现了捕捉原理上的创新．并且给出了动作捕捉技术在游戏动画制作中应用的整体框架．     

Fast Individual Facial Animation Framework Based on Motion Capture Data

Based upon motion capture,a semi-automatic technique for fast facial animation was implemented. While capturing the facial expressions from a performer,a camera was used to record her /his front face as a texture map. The radial basis function（ RBF） technique was utilized to deform a generic facial model and the texture was remapped to generate a personalized face.Partitioning the personalized face into three regions and using the captured facial expression data,the RBF and Laplacian operator,and mean-value coordinates were implemented to deform each region respectively. With shape blending,the three regions were combined together to construct the final face model. Our results show that the technique is efficient in generating realistic facial animation.     

一种改进的动画结构及实现

在传统动画结构的基础上，提出了一种改进的动画结构，并提出运动对象组及动态连接新操作，它保持了树层次结构的优点，使得对中间状态层次关系的描述更多样，并使中间状态层次间的继承关系更清晰．给出动态连接的等价变换形式．说明了该结构在实现计算机动画中的应用情况     

脸部表情动画的实现

用计算机动画技术合成人的面部表情动画是人体动画研究的一个重点。本文分析了人脸的生理结构组成和脸部表情与表情单元形变之间的关系，研究了包括局部变形箱变形、线性局部变形和密度球收缩和舒张变形在内的三种面部肌肉变形方法，在此基础上，提出了一个基于复合多组局部变形操作的脸部表情动画的模拟算法。通过调相关整表情单元的形变因子一时间参数曲线，有效地控制了脸部表情的动画过程，从而实现了脸部表情动画。     

一种基于Kinect的角色骨骼动画方法

针对当前骨骼动画制作方法存在实时性差?抗光照干扰能力弱?角色模型运动误差大的问题,提出了一种新的骨骼动画方法?采用微软Kinect设备获取人体三维骨骼坐标数据,用改进的D-H(denavit-hartenberg)描述法在关节点处建立虚拟坐标系,对捕捉对象单帧姿态进行抽象空间位形描述,再根据前后帧位形数据求解骨骼矩阵,对根节点进行位移调整形成骨骼动画?实验结果表明,该方法实时性与抗光照干扰能力强,角色动作与捕捉对象动作之间的相似度高?     

A motion retargeting algorithm based on model simplification

A new motion retargeting algorithm is presented, which adapts me motion capture data to a new character. To make the resulting motion realistic, the physically-based optimization method is adopted. However, the optimization process is difficult to converge to the optimal value because of high complexity of the physical human model. In order to address this problem, an appropriate simplified model automatically determined by a motion analysis technique is utilized, and then motion retargeting with this simplified model as an intermediate agent is implemented. The entire motion retargeting algorithm involves three steps of nonlinearly constrained optimization： forward retargeting, motion scaling and inverse retargeting. Experimental results show the validity of this algorithm.     

定格动画专业教学规划与工作室建设

从定格动画的特点入手,针对当今艺术院校在定格动画教学中缺少具体教学内容、教学与市场脱节的现状,提出科学安排定格动画教学内容,合理解决市场应用的对策。意在启发学生创造力和实践应用能力,规范各环节的技术教学和创建专业定格工作室,以此推动学习与实践相结合、教学与市场相结合的新格局。     

基于形状控制的烟雾动画模拟

近年来基于物理的流体模拟成为计算机动画领域的一个研究热点。采用基于物理的方法来模拟烟雾,在烟雾形状控制方面,提出了一种新的而有效的方法;即在流体运动控制方程组的基础上,通过增加形状控制力来使烟雾迅速形成指定的形状。采用这种方法,人们只要指定烟雾的形状,系统就可产生烟雾逐步形成给定形状的动画。