一种有效的非真实感动画生成方法

摘要

非真实感绘制与动画技术是近年来计算机图形领域新兴的一个研究方向。在有些场合，使用非真实感绘制技术生成的图像和动画比真实感绘制技术生成的图像和动画更具吸引力，因而它在教育、娱乐、艺术等领域有广泛的应用前景。
　　 作为一种独特的动画表现形式，非真实感动画因为其独特的表达手段受到了人们的重视。制作三维计算机动画是一个需要大量专业技巧和大量时间的工作，但非真实感动画通常不需要精确的三维模型和光照模型，因此，一些研究者希望能使普通用户方便地生成简单的非真实感动画。基于这种需求，将定向滤波引入到非真实感动画中：利用一对正交的定向滤波核与源图像进行卷积运算，产生一对奇偶滤波图像，并通过不断改变其相位得到一系列运动的图像，使图像内的物体在实际位置并不发生改变的情况下，产生视觉上的动画效果，从而方便生成非真实感动画。随后对实验结果进行改进，由于奇偶滤波图像背景颜色相差较大，生成动画时会出现背景闪烁的问题，通过阈值分割的方法分离出图像的前景与背景，然后只对前景图像进行本文方法的处理，从而消除了背景闪烁的缺陷。
　　 此外，我们将这种方法扩展到彩色图像，由于Lαβ颜色空间中L通道表示非彩色通道，与传统的颜色通道相比，Lαβ颜色空间降低了各颜色通道之间的相关性，即使得各通道之间具有最小的相关性，具有一定的相互独立性。这使得我们可以在不同的颜色通道进行不同的运算，而不会出现通道交叉问题。于是我们将Lαβ颜色空间与RGB颜色空间进行颜色转换，通过颜色空间的转换，实现彩色的非真实感动画效果。
　　 最后，将该算法扩展到三维空间，在VC中调用Matlab生成的三维定向滤波，将其应用于三维模型，从而有效的生成三维非真实感动画。