計算機圖形學與角色群組仿真

《計算機圖形學與角色群組仿真》是2011年機械工業出版社出版的圖書，作者是陳紅倩。

基本介紹

• 書名：計算機圖形學與角色群組仿真
• 作者：陳紅倩
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2011年5月31日
• 定價：39.80
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787111338833

內容簡介

本書以群組仿真技術的實現過程為主線，綜合群組仿真涉及的幾大模組，針對模型變形技術、動作驅動技術、快速繪製技術以及硬體加速技術進行探討和闡述。書中包含了大量的實例介紹和代碼示例，具有一定的視角廣度和技術深度。本書可以作為運動仿真和角色群組仿真方面的參考書，還可以作為計算機圖形學領域技術人員的提高性參考書，對於圖形硬體編程人員也具有參考與實用意義。

目錄

前言

第1章群組仿真相關技術概論1

1?1計算機圖形學1

1?1?1計算機二維圖形學2

1?1?2計算機三維圖形學4

1?2計算機動畫技術7

1?3虛擬現實技術8

1?4群組仿真技術9

1?5計算機圖形、圖像、虛擬現實、群組仿真之間的關係11

1?6群組仿真技術的套用實例12

1?7本章小結16

第2章群組仿真的關鍵技術17

2?1運動角色仿真流程18

2?2角色動作驅動技術20

2?3角色模型變形技術21

2?3?1傳統變形方法22

2?3?2最新的模型變形方法24

2?4角色快速繪製技術25

2?5圖形硬體加速技術26

2?5?1硬體加速機制28

2?5?2硬體加速的編程實現方法29

2?5?3GPGPU通用編程30

2?6本章小結31

第3章二維運動角色變形技術研究32

3?1相關工作33

3?2基於自適應格線的二維角色變形35

3?2?1自適應格線的原理36

3?2?2自適應格線的關節點旋轉角計算37

3?2?3自適應格線的構建38

3?2?4自適應格線的面積保持41

3?3二維角色變形的硬體加速43

3?3?1自適應格線的圖形硬體加速43

3?3?2相鄰自適應格線的無縫連線45

3?4基於自適應格線的二維角色變形算法實現46

3?4?1簡化骨骼標定47

3?4?2變形過程初始化48

3?4?3互動變形及渲染48

3?5二維角色變形關鍵代碼48

3?5?1角色關節點數據結構49

3?5?2角色動作驅動部分代碼49

3?5?3圖形硬體GPU加速接口程式代碼51

3?6實驗結果與分析56

3?6?1基於自適應格線的二維角色變形結果57

3?6?2自適應格線精細度對變形結果的影響62

3?6?3變形計算時間與格線精細度的關係64

3?6?4變形計算時間與角色個數的關係68

3?7本章小結72

第4章三維運動角色變形技術研究74

4?1相關工作75

4?2基於統一基礎模型的角色變形方法77

4?2?1規則格線的統一基礎模型構建77

4?2?2統一基礎模型的變形計算79

4?2?3統一基礎模型變形的表面積保持81

4?2?4基於統一基礎模型的細節保持變形83

4?3基於統一基礎模型的三維角色變形算法實現85

4?4三維角色變形關鍵代碼85

4?4?1主格線採樣算法85

4?4?2計算控制格線的放縮係數87

4?4?3面積保持格線的計算88

4?4?4各部分格線合併算法91

4?5實驗結果與分析92

4?5?1基於統一基礎模型的三維角色變形結果93

4?5?2變形計算時間與基礎模型精細度的關係95

4?5?3變形計算時間與原始模型頂點數的關係96

4?6本章小結98

第5章運動角色動作驅動技術研究99

5?1相關工作100

5?2骨骼角色運動控制技術102

5?3基於關節點旋轉角的動作遷移方法103

5?3?1基於關節點旋轉角的動作遷移原理104

5?3?2二維動作狀態的三維重建105

5?3?3以二維角色為目標的動作遷移105

5?3?4源角色與目標角色的關節點對應106

5?3?5關鍵動作狀態遷移107

5?3?6任意時刻的動作狀態計算108

5?4基於動作遷移的角色驅動算法實現108

5?5動作驅動關鍵代碼109

5?5?1目標模型關節點位置計算109

5?5?2中間幀計算算法111

5?5?3頂點數據計算113

5?5?4角色運動自動驅動算法115

5?6實驗結果與分析116

5?6?1基於動作遷移的角色驅動結果116

5?6?2動作驅動執行時間的分析118

5?7本章小結119

第6章角色群組快速繪製技術研究121

6?1相關工作122

6?2複雜模型快速繪製技術123

6?2?1LOD繪製技術124

6?2?2基於圖像的繪製技術126

6?3基於動態紋理的運動角色繪製技術127

6?3?1大規模動態角色繪製的特點127

6?3?2動態紋理技術的原理128

6?3?3運動角色的動態紋理創建129

6?3?4基於動態紋理的角色繪製130

6?3?5運動角色繪製的硬體加速130

6?4基於動態紋理的角色繪製算法實現131

6?5大規模角色群組繪製關鍵代碼132

6?5?1從立點擴展成Billboard板的頂點132

6?5?2動態角色變形計算GPU加速程式133

6?5?3Billboard板頂點坐標計算GPU加速程式135

6?5?4程式運行計時功能函式代碼136

6?6本章小結138

第7章大規模角色群組場景仿真方案139

7?1基於動態紋理的大規模角色群組仿真結果140

7?2角色群組仿真速度與角色數量的關係142

7?3角色群組仿真速度與角色種類數的關係143

第8章群組仿真技術在森林場景中的套用145

8?1當前的森林場景仿真方法145

8?2基於圖像變形的單株樹木變形方法146

8?3基於群組仿真技術的森林場景繪製方法148

8?4基於群組仿真技術的動態森林仿真算法實現149

8?5大規模動態森林場景仿真關鍵代碼150

8?6實驗結果與分析151

8?6?1基於群組仿真技術的動態森林繪製結果151

8?6?2動態森林仿真速度與樹木數量的關係152

第9章總結與展望154

9?1本書的工作總結154

9?2進一步研究與展望155

參考文獻157