3D圖形引擎及動畫關鍵技術研究與實現.pdf

1、3D圖形引擎是計算機硬件和軟件開發(fā)的最新技術，有著實時性，交互性以及強大漫游功能的主要特點。3D圖形引擎目前在很多領域內都有很廣泛的應用，如軍方的模擬實戰(zhàn)系統、虛擬現實以及網絡游戲等。計算機動畫是三維圖形引擎中一個重要組成部分，同時它也是評價圖形引擎好壞的一個重要標志。通過對3D圖形引擎和骨骼動畫技術的研究為現有的引擎設計了一套骨骼動畫實現方案，增強了引擎的動畫功能，并在本文給出具體的實現方法和結果；另外，通過對布料建模的研究改進了質點

2、彈簧模型并分別用顯式與隱式的數值積分方法對其做了實時仿真。本文的研究內容主要集中在骨骼動畫和布料動畫兩個領域： 第一、設計了骨骼動畫在現有3D圖形引擎中的實現方案。骨骼蒙皮動畫可被看作關節(jié)動畫和單一網格模型動畫的結合，它不但具有前兩種動畫的優(yōu)點，同時克服了前兩種動畫的缺點，是游戲引擎中必不可少的功能之一?；趥鹘y的骨骼蒙皮技術-頂點混合算法在模擬時關節(jié)處會出現凹陷，本文在骨骼動畫的實現中運用了一種骨骼混合的方法來克服皮膚凹陷現象

3、，具有逼真、生動的顯示效果，同時具有良好的實時性，運用此技術來驅動動畫，會為3D圖形引擎增色不少。 第二、提出了一種基于改進質點彈簧模型的布料動畫實時仿真方法。在以往的研究中，人們提出了許多模擬布料運動的方法，這些方法的一個主要缺點是復雜度高、計算效率低，無法滿足交互設計和實時動畫的要求。該文在經典質點一彈簧模型的表示基礎上結合Choi的布料模型，通過簡化彈簧彎曲抗力的計算方法，合并了彈簧的結構力和剪切力，從而達到了簡化了布料物