基于语义规则的动画角色模型分割和标记方法

摘要

动画是文化产业的重要分支,而三维动画角色作为动画的灵魂,其高效的制作方式却仍难觅获。计算机技术的发展,使得设计师对角色进行模型检索和组合建模成为了可能,而这种快速建模方式依赖于对大量动画模型进行有效的分割和标记。三维模型有意义的分割作为三维模型编辑的基础研究问题之一,是几何建模、模型检索、网格编辑、计算机动画以及网格贴图等诸多研究的前序工作,很多研究还需要进一步标记分割部件的语义信息。众多学者面向不同的应用需求已经提出很多有效的分割算法,然而,分割算法在分割粒度、批量处理、标记方法等问题上还存在一定困难。本文针对典型的动画角色模型,提出了一种语义规则指导下的分割和标记算法,不仅可以得到用户期望的分割结果,而且能为分割后的部件标记正确的语义信息。
　　本文工作主要包含以下三个方面:
　　1)提出一种动画角色的语义规则描述方法;带有语义信息的分割结果,必然需要用户的介入,本文设计了动画角色的语义描述规则,用以辅助分割过程,并给出部件语义标记准则,适用于同一类角色模型的批量分割;实现了简单直观的交互式规则生成系统,结合用户意向,快速确定分割粒度和部件语义等信息。
　　2)研究三维模型网格的几何特征计算方法;网格的几何特征是模型分割的基本依据,高效准确的计算方法是有效应用的有力支持;本文研究涉及了网格的测地线和顶点曲率的计算,对比了Dijkstra算法和窗口传播算法的计算流程,改进了Meyer的顶点曲率计算方法,并进行了实验分析。
　　3)实现了动画角色模型的分割与标记过程并构建了其原型系统;通过解析用户指定的动画角色模型的语义规则,结合末端检测和曲率阈值划分,利用区域生长法得到分割边界;并提出了邻近区域最短路径方法来优化分割边界;由规则中的语义识别准则,为模型部件标记语义信息。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

致谢

目录

图表目录

第一章 绪论

1.1引言

1.2研究背景

1.3国内外研究现状

1.4研究内容与组织结构

第二章 动画角色的语义规则

2.1动画角色模型的结构

2.2语义规则的生成

2.3语义规则的生成

2.4本章小结

第三章 网格的几何特征

3.1测地线

3.2顶点曲率

3.3 本章小结

第四章 规则指导下的模型分割与标记

4.1算法流程简介

4.2分割前处理

4.3分割边界的检测

4.4分割后处理

4.5实验结果与分析

4.6本章小结

第五章 总结与展望

5.1论文总结

5.2论文展望

参考文献

硕士研究生在读期间完成的论文

硕士研究生在读期间参加的科研工作

硕士研究生在读期间获得的荣誉