三维图形引擎中骨骼蒙皮动画的一种实现方法*

提出了三维图形引擎中骨骼蒙皮动画的一种实现方法,即将现有的关节动画与单一网格动画相结合,利用骨架的继承变换和顶点混合技术使骨骼蒙皮动画平滑逼真。实验表明该方法有良好的显示效果,并具有较好的实时性,且占用的存储空间不大,能够满足当前三维图形引擎对动画技术的要求。     

基于XNA的人体骨骼蒙皮动画关键技术研究

人体骨骼蒙皮动画技术是计算机动画领域研究的热点和难点。针对当前骨骼蒙皮动画中关节断裂、皮肤塌陷、顶点计算量大、执行效率低等问题,首先分析了其原理及实现过程,然后以Visual Studio 2012+XNA4.0为平台,设计实现了一个骨骼蒙皮动画的引擎框架,并采用优化旋转算法、动画混合、GPU更新顶点等关键技术,提高了动画的执行效率,增强了动画的真实感。     

正向运动学和关键帧系统的骨骼动画引擎实现

游戏角色动画一骨骼动画创作流程分为生成骨架、骨架运动、蒙皮等步骤。本文以这个流程为主线,讲述了一种基于正向运动学和关键帧系统的骨骼动画引擎的实现。     

一种具有边界自适应能力的蒙皮网格生成算法

根据图像生成网格是骨骼蒙皮动画生成的关键步骤，网格质量直接影响动画效果，但网格优化工作量大且严重依赖制作者本身技能。对此，本文提出一种能够自适应图像边界的蒙皮网格生成算法。首先，利用图像轮廓的法向量变换计算得到包围图像的均匀近似多边形；接着使用信息熵作为衡量图形内部灵活性的权重，结合改进的重心Voronoi算法对图形内部采样，获得按权重分布均匀的内部采样点；最后，结合边界多边形顶点与内部点进行带边界约束的Delaunay三角剖分，得到可用于骨骼蒙皮动画的三角网格。实验结果表明本文所提出的算法可生成高质量网格，且高度匹配原图像边界，可用于骨骼蒙皮动画制作。     

骨骼蒙皮动画中网格优化的研究与实现

在骨骼蒙皮动画中需要处理大量的网格三角形，而在很多骨骼蒙皮动画的应用中都需要很高的动画实时性，为了提高骨骼蒙皮动画的实时性，对网格的优化是其中一项重要的工作。该文提出了一种优化网格的方法，并予以实现。     

基于Maya的骨骼驱动改进蒙皮变形技术

一、引言 骨骼动画属于3D图形技术,它模拟人的肢体动作,使用关节结构作为骨架,将角色的蒙皮绑定到骨架上,由关节的运动控制蒙皮的变形.     

基于Maya的骨骼驱动改进蒙皮变形技术

一、引言 　　骨骼动画属于3D图形技术,它模拟人的肢体动作,使用关节结构作为骨架,将角色的蒙皮绑定到骨架上,由关节的运动控制蒙皮的变形.……     

利用OSG三维图形渲染引擎实现的骨骼动画

动态实体模型是虚拟场景的重要组成部分,骨骼动画是表达虚拟场景中动态实体行为的主要技术。提出了一种虚拟场景中三维模型骨骼动画渲染的策略,即采用第三方软件建立三维动画模型,基于Cal3D动画控制机制,使用OSG三维图形渲染引擎对虚拟场景中运动的三维模型进行模拟。在VisForest软件的基础上,集成了骨骼动画渲染方法,解决了动物在虚拟地表上“踏空”的问题,扩展了动态实体在虚拟环境中的行为模拟。以梅花鹿和大象为例,逼真地模拟了动物在虚拟环境中的奔跑和行走的过程,模拟过程中动作衔接比较自然。     

骨骼蒙皮动画中网格优化的研究与实现

在骨骼蒙皮动画中需要处理大量的网格三角形,而在很多骨骼蒙皮动画的应用中都需要很高的动画实时性,为了提高骨骼蒙皮动画的实时性,对网格的优化是其中一项重要的工作.本文提出了一种优化网格的方法,并予以实现.     

三维角色动画制作关键技术分析

在综述三维角色动画制作的角色建模、骨骼创建、蒙皮绑定、运动控制等技术的基础上,详细介绍了当前三维角色动画制作中的关键技术—角色建模技术和运动控制技术,并对各种角色建模技术和各种运动控制技术分别进行了分析与对比,可为科学、合理选择和综合运用三维动画制作技术提供参考,以提高三维角色动画制作的效率和质量。     

基于骨骼混合的蒙皮网格技术

论述传统三维动画实体结构模型的分层技术和关键帧技术，探讨蒙皮网格技术及其解决传统三维动画模型存在的缺点，并实现蒙皮网格技术的关键技术点即骨骼混合算法．实验结果表明运用这种算法效果很好．     

A mobile environment for sketching-based skeleton generation

Articulated character animation is typically performed by manually creating and rigging a skeleton into an unfolded 3D object. However, such tasks are not trivial, as they require a substantial amount of training and practices. Although automatic skeleton extraction methods have been proposed, they generally may not guarantee that the resulting skeleton can help produce desired animations according to user intention. In this paper, we present a sketching-based skeleton generation method suitable for use in the mobile environment. This method takes user sketching as an input, and based on the mesh segmentation result of a 3D object, it estimates a skeleton for articulated character animation. In addition, we are currently developing a Web-based mobile platform to support mesh editing by a group of collaborative users and we depict the system architecture of such a platform. Results show that our method can produce better skeletons in terms of joint positions and topological structure.     

Animation‐Aware Quadrangulation

Geometric meshes that model animated characters must be designed while taking into account the deformations that the shape will undergo during animation. We analyze an input sequence of meshes with point‐to‐point correspondence, and we automatically produce a quadrangular mesh that fits well the input animation. We first analyze the local deformation that the surface undergoes at each point, and we initialize a cross field that remains as aligned as possible to the principal directions of deformation throughout the sequence. We then smooth this cross field based on an energy that uses a weighted combination of the initial field and the local amount of stretch. Finally, we compute a field‐aligned quadrangulation with an off‐the‐shelf method. Our technique is fast and very simple to implement, and it significantly improves the quality of the output quad mesh and its suitability for character animation, compared to creating the quad mesh based on a single pose. We present experimental results and comparisons with a state‐of‐the‐art quadrangulation method, on both sequences from 3D scanning and synthetic sequences obtained by a rough animation of a triangulated model.     

OGRE引擎中基于BVH的角色动画的实现研究

OGRE是一个被广泛使用的开源三维图形渲染引擎。为了提高角色动画的制作效率,应该减少一些中间转换的环节,本文提出采用解析标准BVH文件的方法:通过结构体函数直接将解析后的数据加载到内存中,利用OGRE引擎对其进行实时渲染。实验结果证明,在OGRE引擎中,解析后的BVH文件的运动数据能够成功驱动模型,并且实现高逼真的3D渲染效果。     

支持多模即时控制的角色动画库

该文主要介绍了一个支持多模即时控制的角色动画库，包括其整体架构、脚本格式和动画引擎。提出了一种通过以XML作为主要格式的角色定义，将角色、骨架和动作定义相分离以提高动画库的复用性的方法。采用动作有限状态机使得系统能够通过一系列的动画指令来控制动画角色的行为，简化了对动画角色的控制。同时系统通过支持多模输入并在虚拟化身上做出即时反应，增强了虚拟现实应用中的沉浸感、临场参与感和交互性。     

基于样例的交互式三维动画的生成

在基于草图的三维动画复制的基础上,提出了基于样例的交互式三维动画生成方法.在保留源动画基本风格的前提下,用户可以加入自己的创作思想.该方法不需要源网格和目标网格有相同的顶点数和三角面片数,也不需要有类似的拓扑信息.该方法由以下几个步骤组成:1)使用线型草图在源网格和目标网格间建立对应关系;2)在目标对象上设置控制点;3)交互地调整控制点,通过优化算法,计算出对应于各个样例姿势的权重,合成适合各个控制点的目标对象的关键帧.该方法直观易用,可以生成逼真的三维动画.通过一系列不同的样例姿势,在不同数量控制点的情况下测试了计算结果,验证了其可行性.     

Dynamically refining animated triangle meshes for rendering

We present a method to dynamically apply local refinements to an irregular triangle mesh as it deforms in real time. The method increases surface smoothness in regions of high deformation by splitting triangles in a fashion similar to one or two steps of Loop subdivision. The refinement is computed for an arbitrary triangle mesh, and the subdivided triangles are simply passed to the rendering engine, leaving the mesh itself unchanged. The algorithm can thus be easily plugged into existing systems to enhance the visual appearance of animated meshes. The refinement step has very low computational overhead and is easy to implement. We demonstrate the use of the algorithm in a physics-based facial animation system.     

3D动画技术在移动平台上的研究与实现

本文介绍了移动3D技术的发展,简要介绍了关键帧动画、变形动画、骨骼蒙皮动画三种动画的原理,详细分析了M3G平台上的动画实现原理和实现方法,并给出了M3G平台动画实现的一个例子。