基於物理的三維模型形變模擬動畫高效生成方法研究

《基於物理的三維模型形變模擬動畫高效生成方法研究》是依託浙江工商大學，由宋超擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於物理的三維模型形變模擬動畫高效生成方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：宋超
• 依託單位：浙江工商大學

項目摘要

三維模型形變模擬動畫是計算機圖形學、虛擬現實等研究的重要和熱點領域之一。本項目面向當前影視製作、數字娛樂及虛擬醫學教育等套用需求，探索三維模型形變模擬動畫生成的高效方法。項目在基於物理方法的範疇內展開，綜合計算機圖形學、計算機視覺及計算力學等領域的方法和技術，針對當前複雜模型形變模擬計算量大、模擬效率低等不足，重點研究模擬過程中大規模非線性計算的線上更新模態降維方法；研究基於樣本的模型形變模擬動畫快速生成方法；探索三維模型形變過程中，模型幾何拓撲發生改變，即切割和斷裂過程的高效模擬方法，研究其中不連續的計算和處理、斷裂面控制等核心問題,為相關套用問題提供合理高效的解決方案。項目的方法突破理論上能夠豐富和發展算機圖形學、虛擬現實等領域的方法和技術，套用上可以推動相關產業的技術進步，為計算機動畫在國內的廣泛套用提供有力支持。

結題摘要

項目研究圍繞基於物理的三維模型形變模擬動畫的高效生成方法展開，項目立項四年來，項目組針對三維模型大形變的快速模擬方法、三維模型虛擬場景的生成與控制以及三維模型形變動畫的相關問題三個大的方面進行了深入研究，在項目執行過程中，跟蹤項目領域的世界前沿研究，運用或借鑑了物質點法、近場動力學以及有限元等方法，對典型材質模型的大變形快速模擬進行了深入的探索；對三維模型的變形動畫的控制方法進行了深入的研究；對三維虛擬室內場景的基於規則和基於學習的生成問題給出了解決方案；對三維模型形變動畫的相關問題以及虛擬現實、計算機圖形學的相關問題進行了研究，包括角色動畫的智慧型分類、視頻的智慧型處理以及虛擬現實中有關實際問題等給出了解決方案或改進方案。至今為止，在SCI期刊上發表論文4篇，領域內重要國際會議論文2篇並進行會議論文報告，項目授權國家發明專利3項，另有已申請並公開發明專利2項，預期結題3年內項目成果可以發表SCI論文4-5篇，中文一級期刊論文1-2篇。項目培養研究生4名，項目人員參加領域內國際國內重要學術會議12人次，項目執行期間，項目組2人作為參與人獲得教育部、浙江省科技進步二等獎獎項，項目形成穩定的方向團隊。總體而言，項目完成了研究計畫，實現了預期目標。