二维动画制作技术研究与实现

摘要

随着二维动画制作技术的发展，二维动画在娱乐、广告、教育等很多领域都有着广泛的应用，已成为人们生活中必不可少的一部分。本文对二维动画制作技术进行研究，主要包含了三个方面:二维图像的矢量化方法，二维动画中间帧自动生成与上色方法以及三维辅助的二维动画绘制方法。
　　二维矢量图形绘制模块可以在系统上实现矢量图形的绘制，该模块的实现是以计算机图形学研究为基础，涉及到图像预处理和矢量表示方法。中间帧自动生成与上色是在二维平面形体渐变的基础上，通过获取输入关键帧的封闭区域，迭代计算出区域间的匹配关系进行插值，同时将初始关键帧中的颜色信息传递到目标帧的各区域中，从而实现了中间帧的自动生成与上色。三维辅助的二维图像绘制是根据微分几何和三维图形学的原理，检测并绘制出模型的三类特征线，系统能够自动地计算出来物体前后帧之间的遮挡关系，最终绘制到二维的动画帧中。
　　本文的研究方法是理论与实践相结合，给出并实现了二维图形矢量绘制以及中间帧自动生成方法的具体算法。在传统的二维动画制作过程中，中间帧的制作是最耗时费力的环节之一，本文提出的中间帧自动生成与上色方法，能够实现在只提供起始帧和终止帧的情况下自动地生成中间帧，提高了动画的制作效率。另外本文提出的三维辅助的二维动画绘制方法，可以动态调整三维物体在空间中的位置关系，并自动投影生成风格化的绘制效果，这一方法的提出不仅丰富了二维动画的素材库，也提高了三维模型的复用率。

目录

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 研究的背景和意义

1．2．1 研究的背景

1．2．2 研究的意义

1．3 国内外研究现状

1．4 本文的研究内容

2 二维动画制作技术

2．1 引言

2．2 矢量图形

2．2．1 几何图形学

2．2．2 Bezier曲线

2．3 二维形体渐变技术

2．3．1 顶点对应问题

2．3．2 顶点路径问题

2．3．3 中间帧动画

2．4 三维模型与二维图像绘制的结合

2．5 小结

3 矢量图形的绘制

3．1 引言

3．2 位图矢量化的原理

3．3 绘制图像的数据准备

3．4 图像预处理

3．4．1 图像二值化

3．4．2 二值图像细化

3．5 区域获取

3．6 矢量表示

3．7 小结

4 中间帧自动生成与上色

4．1 引言

4．2 区域匹配

4．3 区域插值

4．3．1 顶点对应算法

4．3．2 顶点路径插值算法

4．4 中间帧自动生成的具体实施步骤

4．5 自动批量上色的具体实旋步骤

4．6 实验结果和讨论

4．7 小结

5 三维辅助的二维图形绘制

5．1 引言

5．2 导入三维模型

5．3 三维模型的透视投影原理

5．4 三维模型特征线检测

5．4．1 轮廓线

5．4．2 谷线和脊线

5．4．3 视觉相关特征线

5．5 特征线的绘制

5．6 小结

6 动画制作系统的实现

6．1 引言

6．2 系统功能

6．3 矢量图形的绘制与编辑

6．4 中间帧自动上色和生成功能

6．5 三维辅助二维图形绘制

6．6 小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

声明