《動畫模型的編輯算法及套用》內容簡介：計算機動畫模型是動畫製作過程中所使用的場景或角色物體的數字表示，動畫模型的編輯是對模型按照某種需要進行的形狀修改操作，其編輯技術與模型的表示有著緊密而內在的聯繫。《動畫模型的編輯算法及套用》針對計算機動畫系統的造型子系統的典型編輯算法進行了論述，並對近年來出現的模型編輯新技術進行了分析與研究。內容主要包括參數樣條及編輯技術、Bezier曲線曲面編輯技術、NURBS曲線曲面編輯技術、保剛性的形狀插值技術、空間變形技術、Poisson格線編輯技術和Laplacian曲面編輯技術。題材新穎，接觸前沿，面向套用。《動畫模型的編輯算法及套用》可作為計算機動畫、計算機圖形學、數字幾何處理、工業產品造型等專業的研究生教材，也可作為相關領域高年級大學生和科研人員的參考書。
基本介紹
- 書名：動畫模型的編輯算法及套用
- 出版社：西南交通大學出版社
- 頁數：231頁
- 開本：32
- 作者：雷開彬
- 出版日期：2008年7月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7811045478, 9787811045475
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《動畫模型的編輯算法及套用》是由西南交通大學出版社出版的。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 計算機動畫及發展簡史
1.2 計算機動畫的研究內容
1.3 三維動畫技術
1.4 動畫模型的數字幾何處理
1.5 計算機動畫模型簡介
1.5.1 參數樣條模型
1.5.2 體素構造表示法
1.5 3 多邊形格線模型
1.5.4 細分格線模型
1.5.5 粒子系統.
1.5.6 點模型
1.6 計算機動畫模型編輯技術
1.7 小結
第2章 參數樣條及編輯技術
2.1 參數樣條表示的特性
2.1.1 參數表示的幾何不變性
2.1 2 連續性條件
2.1 3 多項式參數樣條描述
2.2 Hermite插值樣條的局部控制
2.2.1 Hermite插值樣條
2.2.2 cardinal切矢編輯
2.2.3 Kochanek.Bartels切矢編輯
2.3小結
第3章 B6zier曲線曲面編輯技術
3.1 B6zier曲線及編輯特性
3.1.1 B6zier曲線的幾何表示
3.1.2 B6zier曲線的幾何性質
3.1.3 B6zier曲線的編輯特性
3.2 B6zier曲面及編輯特性
3.2.1 B6zier曲面的表示
3.2.2 B6zier曲面的編輯特性
3.2.3 B6zier曲面的拼接
3.3 小結
第4章 UFIBS曲線曲面編輯技術
4.1 B樣條曲線及編輯特性
4.1.1 B樣條基函式
4.1.2 B樣條曲線的編輯特性
4.1.3 均勻B樣條曲線
4.1.4 三次均勻B樣條曲線的插值算法
4.2 B樣條曲面及其插值
4.3 有理B樣條曲線曲面及編輯特性
4.3.1 有理B樣條曲線
4.3.2 有理B樣條權因子對形狀的影響
4.3.3 有理三次均勻B樣條曲線的形狀控制
4.3.4 有理B樣條曲面
4.4 基於de Boor-Cox遞推公式的BC樣條方法
4.4.1 均勻BC樣條基函式的定義及性質
4.4.2 均勻BC樣條基函式的連續可微性
4.4.3 均勻BC樣條基函式的設計實例
4.4.4 均勻BC樣條曲線的定義及性質
4.4.5 均勻BC樣條曲線設計
4.4.6 均勻BC樣條曲面
4.5 小結
第5章 保剛性的形狀插值技術
5.1 插值技術概述
5.1.1 2D形狀插值技術
5.1.2 三維物體的插值技術
5.2 空間四元素的球面插值
5.2.1 物體的朝向表示與插值技術
5.2.2 四元素的定義及性質
5.2.3 四元素的矩陣轉換-
5.2.4 單位四元數的球面線性插值
5.3 具有邊界約束的內在量插值算法
5.3.1 內在量表示的形狀插值
5.3.2 邊界約束的插值算法
5.3.3 邊界約束的相似變換
5.4 基於坐標最佳化的插值算法
5.4.1 坐標最佳化方程
5.4.2 非線性局部插值器
5.4.3 坐標最佳化的算法特性
5.4.4 空間曲線形狀漸變
5.4.5 三維模型拼接算法
5.5 非線性保剛性的形狀插值
5.5.1 保剛性的三角形漸變算法
5.5.2 三角剖分的頂點路徑
5.5.3 2D形狀的同構剖分
5.6 基於物理的三角形動畫漸變算法
5.6.1 物理模型插值算法
5.6.2 物理模型的動畫特性
5.7 小結
第6章 空間變形技術
6.1 整體和局部變形方法
6.1.1 模型變形及法向量的計算
6.1.2 變形設計
6.1.3 局部變形方法
6.2 自由變形（FFD）技術
6.2.1 自由變形方法FFD
6.2.2 直接操縱的FFD變形方法
6.3 基於弧長的軸變形方法
6.3.1 旋轉最小標架
6.3.2 參數曲線離散及查找表
6.3.3 基於弧長的軸變形方法
6.4 Scodef變形方法
6.4.1 Scodef變形模型
6.4.2 Scodef變形模型的性質
6.4.3 Scodef的進一步擴展
6.5 保剛性的變形操作
6.5.1 操作概述
6.5.2 保剛性的變形算法概述
6.5.3 變形尺度函式的構造
6.5.4 三角形尺度調整
6.5.5 重構擬合三角形
6.5.6 算法步驟
6.5.7 算法套用
6.6 小結
第7章 Poisson網路編輯技術
第8章 Laplacian曲線編輯技術
1.1 計算機動畫及發展簡史
1.2 計算機動畫的研究內容
1.3 三維動畫技術
1.4 動畫模型的數字幾何處理
1.5 計算機動畫模型簡介
1.5.1 參數樣條模型
1.5.2 體素構造表示法
1.5 3 多邊形格線模型
1.5.4 細分格線模型
1.5.5 粒子系統.
1.5.6 點模型
1.6 計算機動畫模型編輯技術
1.7 小結
第2章 參數樣條及編輯技術
2.1 參數樣條表示的特性
2.1.1 參數表示的幾何不變性
2.1 2 連續性條件
2.1 3 多項式參數樣條描述
2.2 Hermite插值樣條的局部控制
2.2.1 Hermite插值樣條
2.2.2 cardinal切矢編輯
2.2.3 Kochanek.Bartels切矢編輯
2.3小結
第3章 B6zier曲線曲面編輯技術
3.1 B6zier曲線及編輯特性
3.1.1 B6zier曲線的幾何表示
3.1.2 B6zier曲線的幾何性質
3.1.3 B6zier曲線的編輯特性
3.2 B6zier曲面及編輯特性
3.2.1 B6zier曲面的表示
3.2.2 B6zier曲面的編輯特性
3.2.3 B6zier曲面的拼接
3.3 小結
第4章 UFIBS曲線曲面編輯技術
4.1 B樣條曲線及編輯特性
4.1.1 B樣條基函式
4.1.2 B樣條曲線的編輯特性
4.1.3 均勻B樣條曲線
4.1.4 三次均勻B樣條曲線的插值算法
4.2 B樣條曲面及其插值
4.3 有理B樣條曲線曲面及編輯特性
4.3.1 有理B樣條曲線
4.3.2 有理B樣條權因子對形狀的影響
4.3.3 有理三次均勻B樣條曲線的形狀控制
4.3.4 有理B樣條曲面
4.4 基於de Boor-Cox遞推公式的BC樣條方法
4.4.1 均勻BC樣條基函式的定義及性質
4.4.2 均勻BC樣條基函式的連續可微性
4.4.3 均勻BC樣條基函式的設計實例
4.4.4 均勻BC樣條曲線的定義及性質
4.4.5 均勻BC樣條曲線設計
4.4.6 均勻BC樣條曲面
4.5 小結
第5章 保剛性的形狀插值技術
5.1 插值技術概述
5.1.1 2D形狀插值技術
5.1.2 三維物體的插值技術
5.2 空間四元素的球面插值
5.2.1 物體的朝向表示與插值技術
5.2.2 四元素的定義及性質
5.2.3 四元素的矩陣轉換-
5.2.4 單位四元數的球面線性插值
5.3 具有邊界約束的內在量插值算法
5.3.1 內在量表示的形狀插值
5.3.2 邊界約束的插值算法
5.3.3 邊界約束的相似變換
5.4 基於坐標最佳化的插值算法
5.4.1 坐標最佳化方程
5.4.2 非線性局部插值器
5.4.3 坐標最佳化的算法特性
5.4.4 空間曲線形狀漸變
5.4.5 三維模型拼接算法
5.5 非線性保剛性的形狀插值
5.5.1 保剛性的三角形漸變算法
5.5.2 三角剖分的頂點路徑
5.5.3 2D形狀的同構剖分
5.6 基於物理的三角形動畫漸變算法
5.6.1 物理模型插值算法
5.6.2 物理模型的動畫特性
5.7 小結
第6章 空間變形技術
6.1 整體和局部變形方法
6.1.1 模型變形及法向量的計算
6.1.2 變形設計
6.1.3 局部變形方法
6.2 自由變形（FFD）技術
6.2.1 自由變形方法FFD
6.2.2 直接操縱的FFD變形方法
6.3 基於弧長的軸變形方法
6.3.1 旋轉最小標架
6.3.2 參數曲線離散及查找表
6.3.3 基於弧長的軸變形方法
6.4 Scodef變形方法
6.4.1 Scodef變形模型
6.4.2 Scodef變形模型的性質
6.4.3 Scodef的進一步擴展
6.5 保剛性的變形操作
6.5.1 操作概述
6.5.2 保剛性的變形算法概述
6.5.3 變形尺度函式的構造
6.5.4 三角形尺度調整
6.5.5 重構擬合三角形
6.5.6 算法步驟
6.5.7 算法套用
6.6 小結
第7章 Poisson網路編輯技術
第8章 Laplacian曲線編輯技術
序言
計算機動畫是通過連續播放一系列的畫面，在視覺上造成一種圖像連續變化的感覺，並實現賦予場景中的景物具有“生命”動感的效果。眾所周知，傳統的動畫製作過程充滿了大量繁瑣而枯燥的中間幀繪畫勞動。隨著計算機軟硬體系統的發展，特別是圖形處理系統性能的快速提高，借用計算機來減輕繪畫師的繁重勞動已成為現實。在計算機中要進行動畫製作的自動化生產，必須要解決兩個基本問題：一是如何構造故事情節中的角色和環境，二是如何產生符合自然或設計要求的動作序列。面對這兩個問題的解決，無論是現在計算機的硬體或是軟體算法都需要進一步的研究與提高。
首先，對於動畫系統中的造型問題，它涉及模型的表示和模型的編輯。自然界中的萬事萬物、各形物體或場景，就目前而言，不存在統一的表示方法。在已有的各種數位化方法中，其表示法都是與具體的某類物體相關聯。我們知道，物體的造型不是一次成功的，而是需要多次反覆進行變形修改或編輯的。對三維物體而言，這種編輯尤其困難。事實上，對三維數字物體（角色）的編輯是模擬一個物體在自然界中的各種受力變形的過程、或是運動的姿態形狀、或是想像中的形態外貌等。這種模擬是基於物理或自然的，因此具有多學科理論與知識的綜合。本書首先對經典的曲線曲面模型表示方法進行介紹，重點討論了參數樣條、Bezier曲線曲面、NIJRBS曲線曲面表示的編輯技術和物體的約束變形技術，然後，研究了具有模擬自然特性的三維物體掃描模型（Mesh）的微分格線處理技術。
首先，對於動畫系統中的造型問題，它涉及模型的表示和模型的編輯。自然界中的萬事萬物、各形物體或場景，就目前而言，不存在統一的表示方法。在已有的各種數位化方法中，其表示法都是與具體的某類物體相關聯。我們知道，物體的造型不是一次成功的，而是需要多次反覆進行變形修改或編輯的。對三維物體而言，這種編輯尤其困難。事實上，對三維數字物體（角色）的編輯是模擬一個物體在自然界中的各種受力變形的過程、或是運動的姿態形狀、或是想像中的形態外貌等。這種模擬是基於物理或自然的，因此具有多學科理論與知識的綜合。本書首先對經典的曲線曲面模型表示方法進行介紹，重點討論了參數樣條、Bezier曲線曲面、NIJRBS曲線曲面表示的編輯技術和物體的約束變形技術，然後，研究了具有模擬自然特性的三維物體掃描模型（Mesh）的微分格線處理技術。
