形狀敏感的二維卡通角色骨架變形技術(shù).pdf

1、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和藝術(shù)相結(jié)合發(fā)展起來的高新技術(shù)，它主要利用數(shù)學(xué)、藝術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和其它相關(guān)知識(shí)，在計(jì)算機(jī)上產(chǎn)生自然連續(xù)虛擬真實(shí)畫面，使個(gè)人想象力和藝術(shù)才能得以充分展示。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫不僅廣泛應(yīng)用于商業(yè)廣告、電視片頭、動(dòng)畫片等，還可應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助教育、軍事，甚至于法院的審理。
　　 基于骨架的二維卡通角色變形是一項(xiàng)重要的二維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)。它允許用戶通過操縱一根骨架來編輯二維卡通角色的動(dòng)作姿勢(shì)，生成連貫的卡通角色動(dòng)畫。但是，

2、傳統(tǒng)二維形狀骨架變形技術(shù)存在骨架綁定和權(quán)值設(shè)置繁瑣以及骨架關(guān)節(jié)處變形易扭曲的缺點(diǎn)。
　　 因此，基于傳統(tǒng)的骨架變形方法，并結(jié)合基于微分域的曲面變形技術(shù)，本文提出了一種形狀敏感的二維卡通角色骨架變形技術(shù)。主要內(nèi)容包括:
　　 (1)提出了一種形狀敏感的二維卡通角色骨架變形方法。不同于傳統(tǒng)的骨架變形方法，該方法通過變形優(yōu)化把骨架的運(yùn)動(dòng)傳播到整個(gè)角色形狀上，避免了繁瑣的頂點(diǎn)綁定和權(quán)值設(shè)置。同時(shí)，通過在變形優(yōu)化中考慮角色形狀的內(nèi)

3、部幾何結(jié)構(gòu)，該方法有效消除了骨架關(guān)節(jié)附近易發(fā)生的變形失真現(xiàn)象。每次變形時(shí)，該方法需要求解一個(gè)非線性優(yōu)化問題，因而采用了一種子空間優(yōu)化技術(shù)加速求解，保證了用戶能夠通過骨架實(shí)時(shí)操作角色。
　　 (2)提出了一種基于混合簡化的子空間輪廓自動(dòng)生成方法。針對(duì)角色形狀原始輪廓中多邊形頂點(diǎn)數(shù)目較多而難以在其內(nèi)部生成稀疏三角形網(wǎng)格的問題，提出一種混合的多邊形簡化算法。為了滿足多邊形作為子空間輪廓需滿足的兩個(gè)性質(zhì)，該算法結(jié)合基于頂點(diǎn)刪除和基于邊收