计算机动画关键技术综述重点分析.ppt

空间分割法 八叉树表示法 空间分割法 优点 易于实现物体之间的集合运算 易于计算物体的整体性质，如体积和质量等 易于实现线、面的消隐 适合表示需要显示内部细节的物体，如医学图像 缺点 不能精确表示一个物体 实现非90o倍数的旋转变换和非2倍数的缩放变换比较困难 占用存储空间大 几何造型技术总结 比较适合构造形态规则且固定的物体 过程造型技术 基于分形技术的造型 基于粒子系统的造型 基于物理的造型 基于分形技术的造型 定义 利用分形几何学的自相似性，采用各种模拟真实图形的数学模型，使生成的景物呈现出细节的无穷回归性质的方法 基于分形技术的造型 性质 自相似性(局部和整体相似) 精细性(在任意小的尺度上都能有精细的结构) 基于分形技术的造型 数学模型 自平方分形 随机位移模型 L-系统 自平方分形 二次迭代方程： Z2n+1 = Z2n +c 随机位移模型 应用 模拟海岸线和山体等地貌 L-系统 定义一组符号或字符串，并按照一定的替换规则用后续符号组或字符串去替换前任符号，当反复进行这种替换过程并以图形表示出来时，就能看到模拟各种生物结构的图案 L-系统 F:前行一个单位 L:左转一个角度 R:右转一个角度 替换规则：F F[RF]F[LF]F L-系统 过程造型技术 基于分形技术的造型 基于粒子系统的造型 基于物理的造型 基于粒子系统的造型 定义 粒子系统是以大量基本粒子的聚合来形成物体的造型技术，每个粒子具有“出生”、“运动”、“死亡”的生命特征，适合构造具有较强动态特征的不规则物体 基于粒子系统的造型 随机性： 每个粒子都有一组随机取值的属性，如起始位置、初速度、颜色、大小等，使得粒子的形状和位置等发生随机变化，但整体形态保持相对稳定 动态性： 系统中的每个粒子都可以随时间发生位置和形态的变化，并且具有生命特征，即每个粒子都将经历出生、运动及死亡3个阶段 过程造型技术 基于分形技术的造型 基于粒子系统的造型 基于物理的造型 基于物理的造型 定义 将物体的物理属性和几何形状有机地结合起来，运用动力学原理，使得所构造的物体在力的作用下进行空间运动或发生形状变化。 基于物理的造型 质点弹簧模型 过程造型技术总结 将时间性、随机性特征以及动力学性质引入所塑造的三维几何模型中，使得造型对象的形状随着造型过程的进行而发生变化，非常适合塑造外形不是很规则、具有动态变化性质的景物 计算机动画关键技术 造型(modeling) 建模 动画控制(animating) 动画效果设置 渲染(rendering) 渲染 关键帧动画技术 定义 软件操作者设置关键帧动画，由计算机自动插值生成中间画，得到动画效果 关键帧动画技术 关键帧动画技术 计算机动画关键技术 造型(modeling) 建模 动画控制(animating) 动画效果设置 渲染(rendering) 渲染 渲染 扫描线算法 光线跟踪算法 辐射度算法 ... 光线跟踪算法 目标 确定每一个像素点的颜色值 原理 光线跟踪算法的跟踪方向与光传播的方向是相反的，而是视线跟踪 光线跟踪算法 光线跟踪算法 计算机动画关键技术综述 汇报人：XXX 三维动画制作流程 建模 赋材质和贴图 加灯光与摄像机 动画效果设置 场景渲染 建模 定义 利用动画系统提供的基本几何体或线条、曲面等来创建物体的几何模型 建模 赋材质和贴图 赋材质 赋予物体几何模型以某种材料的材质属性，比如颜色、光亮度和透明度等参数，使之呈现出某种材料(木头、石材、塑料和金属等)所应该表现出来的颜色和质感，以此造成物体是由某种材料“做成”的感觉。 贴图 把有纹理或图案的图像“贴”在物体表面 赋材质和贴图 物体被赋予材质并贴图后，外表就会具有逼真的材质和纹理效果 加灯光与摄像机 在场景中放置虚拟灯光后可模拟真实世界的明暗和色彩，产生光照和阴影效果 在场景中放置虚拟摄像机，可以产生摄像机视图，模拟真实摄像机拍摄时从镜头中看到的画面，从而制作出如同用真实摄像机拍摄到的画面 加灯光与摄像机 加灯光与摄像机 动画效果设置 让场景中的物体模