古建動(dòng)畫自動(dòng)生成中的虛擬人動(dòng)態(tài)變形.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工程、科研、文娛等眾多領(lǐng)域。中科院陸汝鈐院士于上世紀(jì)90年代提出的全過程計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)生成動(dòng)畫技術(shù)將人工智能技術(shù)和基于知識的方法引入動(dòng)畫生成的全過程，其目標(biāo)是將一個(gè)適當(dāng)?shù)墓适?，以受限自然語言的形式輸入計(jì)算機(jī)，基于情節(jié)庫、場景庫、人物庫、動(dòng)作庫等知識庫，將動(dòng)畫制作的全過程依靠計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，最終生成三維動(dòng)畫。全過程計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫自動(dòng)生成技術(shù)是一門跨領(lǐng)域的學(xué)科，它涉及了人工智能技術(shù)、計(jì)算

2、機(jī)圖形學(xué)和電影藝術(shù)。全過程計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫自動(dòng)生成技術(shù)從被提出到現(xiàn)在的數(shù)年間取得了長足的進(jìn)步。
　　 人物形象設(shè)計(jì)是動(dòng)畫自動(dòng)生成技術(shù)中的一個(gè)重要問題，使用者輸入完備或者缺省的人物屬性信息，輸入內(nèi)容可以包括定量信息與定性信息或者是兩者的混合，經(jīng)過定性層和定量層的依次處理，最終生成符合使用者描述的人物模型。利用生成的人物模型充實(shí)人物模型庫，為動(dòng)畫自動(dòng)生成系統(tǒng)提供了各式各樣人物模型素材。
　　 本文研究的內(nèi)容為虛擬人物動(dòng)態(tài)變形問

3、題，該問題是人物形象設(shè)計(jì)問題的子問題。它包括兩個(gè)方面：1.外形規(guī)劃問題，根據(jù)使用者輸入的人物描述，生成符合用戶描述的人物模型；2.蒙皮變形規(guī)劃問題，按照人物模型與骨架的相互關(guān)系對模型進(jìn)行處理，使生成的人物模型在加入動(dòng)作后能夠進(jìn)行具有真實(shí)感的形變。
　　 外形規(guī)劃問題在總體架構(gòu)上需要規(guī)范描述語言的支持，在功能實(shí)現(xiàn)方面需要知識庫的輔助。規(guī)范描述語言是系統(tǒng)對使用者輸入的內(nèi)容分析求精后得到的，它規(guī)定了系統(tǒng)內(nèi)部模塊的數(shù)據(jù)輸出格式以及模塊間

4、進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。外形規(guī)劃的目標(biāo)是生成符合生理學(xué)及健康學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的人物模型，這離不開相關(guān)領(lǐng)域知識的支撐，系統(tǒng)采用JESS（Java Expert System Shell，JAVA專家系統(tǒng)外殼）實(shí)現(xiàn)知識庫系統(tǒng)。通過知識庫的輔助，系統(tǒng)僅利用少量“原始”人物模型即可生成各式各樣的人物模型。
　　 Smooth Skinning（平滑蒙皮）是現(xiàn)今動(dòng)畫制作中對角色進(jìn)行變形操作的一種主流的方法，但是在實(shí)際使用中，Smooth Skin