群体变形——形状约束的群体动画

摘要

随着三维软件技术的发展及硬件运算能力的提高，群组动画作为一个新兴的技术领域，越来越多的被人们所关注。它被广泛用于电视，电影和游戏中的虚拟人群和动物群体的模拟上。 在真实的世界里，群组是普遍存在的，在娱乐产业中，群组动画技术可以模拟成千上万的角色，在降低拍摄成本的同时真实的再现了壮观的场面。 在本文中，我们构建了一个基于Opensteer开源库的群体动画交互平台，并提出了一种新奇的基于形状约束的群体动画方法，它整合了三维变形和群组动画的特性，可用于影视、游戏中的特别效果。 给定一个三维模型，我们首先对它进行采样，以获得稀疏覆盖这个模型的点集，这个过程类似于三维表面镶嵌的求解过程。通过建立两个给定模型取样点集的对应关系，源表面的取样点和目标表面的取样点对将被作为群组模型中的目标引导点的运动起点和终点。然后，应用多个局部控制规则，群组个体将以flock的特性进行运动，生成带自引导特性的群组动画。我们的方法可以在任何拓扑的网格模型间生成优美的群组变形的视觉效果。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图目录、表目录

第1章绪论

1.1导言

1.2研究背景与综述

1.2.1群组的模拟

1.2.2形状的变形

1.3本章小结

第2章系统框架

2.1 OpenSteer基础开源库

2.1.1 Camera模块

2.1.2 Clock模块

2.1.3 Draw模块

2.1.4 Steering模块

2.2三维模型支持模块

2.3 PlugIn模块

2.4 Flock Morphing Demo基础框架

2.5本章小结

第3章点取样的算法讨论

3.1简单的随机取样

3.2改进的基于概率的随机取样

3.3优化的点取样

3.4建立点之间的对应关系

3.5本章小结

第4章局部控制模型

4.1 Flock行为

4.2引导行为

4.3矢量场

4.4模糊过程

4.5碰撞避免

4.6附加的振动

4.7全局路径控制

4.8本章小结

第5章实验结果

第6章结论与展望

参考文献

致谢