一种3维动画中间帧非线性插值算法

关键帧动画是3维动画制作的常用模式，中间帧插值又是关键帧动画中最为繁琐的环节。提出了一种针对无骨架3维网格模型的非线性插值算法，用于对网格模型的关键帧姿态进行插补，自动生成中间帧动画序列。该算法首先计算动画角色的网格模型各三角片在相邻关键帧中的仿射变换，并据此生成变形梯度向量，作为3维网格模型的形变信息，这种表示形式体现了变形过程中网格顶点之间的局部互相关关系。随后将各仿射变换分解为旋转成分与拉伸缩放成分，对拉伸缩放成分进行线性插值，而对旋转成分采用四元数插值算法进行非线性插值，合成中间帧姿态的变形梯度向量，并据此计算出中间帧网格模型。当相邻关键帧姿态存在较大差异时，该算法也能快速生成平稳而生动的中间帧动画，可有效减少关键帧的数量，提高动画制作效率。     

数据驱动人体动画的关键帧技术研究综述

基于关键帧技术的运动捕获数据驱动人体动画,因其捕获的数据具有高度逼真性和实时处理能力使之成为应用广泛的人体动画方法。对现有基于运动捕获数据的3维人体动画关键帧技术进行了系统分析和阐述,介绍了运动捕获数据及其表现形式,从捕获数据的角度分析并比较了基于自适应采样的关键帧提取技术、基于运动速度控制的关键帧插值技术及基于运动特征和运动模型的关键帧检索技术,对3维人体运动关键帧技术中的难点问题及进一步研究方向进行了展望。     

基于Hermite样条曲线的关键帧插值角色动画

针对角色关键帧动画中的运动平滑性问题,以基于运动捕获数据的角色动画为基础,提出以Hermite样条曲线为基本算法结合四元数球面线性插值算法的方法,对虚拟人体骨骼运动的动画关键帧进行插值,实现虚拟人体角色的动作平滑过渡。经实验证明,本方法实现简单高效,获得的关键帧动画平滑流畅,可广泛用于人体类角色动画的研究。     

基于汉语文本驱动的人脸语音同步动画系统

为解决动画流与语音流的同步问题,设计并实现一种人脸语音同步动画系统。将所有中文音素分为16组中文可视音素,并用输入的人脸图像合成对应的关键帧,分析输入文本得到中文可视音素序列和动画的关键帧序列,将该关键帧序列与语音流对齐,在关键帧之间插入过渡帧的同时,播放语音流和动画流,以实现人脸语音同步动画。实验结果表明,该系统能产生符合人们视觉和听觉感受的人脸语音同步动画。     

基于OpenGL的三维虚拟人手语动画的研究与实现

研究了一种基于OpenGL实现三维虚拟人手语动画的方法.首先构造了三维虚拟人的最小骨骼模型;其次研究分析了手部的关键动作,提出了手部动厕的关键帧手势;又考虑到手部的运动干涉和运动约束,给出了手语动画中的不可能手势,接着基于关键帧手势以及不可能的手势,利用手部各关节之间的联动关系,给出了手部各节点位置的计算方法;最后基于OpenGL实现了三维虚拟人的手语动画.实验结果表明,基于关键帧手势以及不可能的手势的三维虚拟人的手语动画方法不仅解决了真实人手部动作的复杂性问题,又没有裁剪必要的手部动作,获得了理想的手语动画效果.     

一种视频驱动的三维虚拟人动画实现方法

研究实现三维人体动画具有广泛的应用前景和实用意义,提出了一种二维视频驱动的三维人体动画实现方法。基于动态帧的关键帧提取算法从二维视频中构建了二维关键帧集合;基于二维关键帧构建二维人体骨骼模型;利用小孔成像原理和勾股定理计算得到关节特征点的深度坐标,从而得到了反映人体动画的三维数据。实验结果表明,该方法生成的三维人体动画形象逼真、成本低、提高了运动生成的实时性,能够应用于虚拟现实、计算机游戏、三维视频游戏制作等领域。     

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。     

《关键帧动画》教学设计

教材分析 <关键帧动画>是辽宁师范大学出版社出版的<信息技术>八年级下册第十课的内容.本节课,学生在了解动画制作原理的基础上,学习制作Flash的关键帧动画,掌握关键帧动画的创作方法.     

基于条件选择四元数球线性插值方程的关键帧插值算法

随着互联网和虚拟现实技术的不断发展,网络立体化趋势越来越明显,迫切需求在这些方面的研究有更大的进展,因此三维互联网应运而生。而三维互联网虚拟人运动实时控制成为了人们日益关注的焦点问题,本文通过提出基于条件选择四元数球线性插值方程的关键帧插值算法,实现了高效生成中间帧,获得连贯、逼真动画的虚拟人运动效果;并通过应用JNI结合Java与OpenGL的新方法,对虚拟人在三维网络运动进行实时控制。     

基于改进关键帧选择的ORB-SLAM3算法

针对视觉同时定位与地图构建（VSLAM）领域关键帧选择方法多为启发式阈值的方式,容易存在定位精度不高等问题,提出了基于改进关键帧选择的ORB-SLAM3算法。该算法从考虑关键帧质量出发,采用如下三个标准代替ORB-SLAM3中启发式阈值方式,首先是基于几何约束的自适应关键帧阈值,确保特征点数量充足;其次是基于图像质心原理的分布标准,确保特征点分布均匀;最后是惯性测量单元（IMU）加速度状态观测。在EuRoC数据集下的实验结果表明,所改进的算法在不使用启发式阈值的情况下,单目惯性模式下将ORB-SLAM3定位精度提高了9%,双目惯性模式下定位精度提高了6%,表现出更好的鲁棒性和构图能力。     

“三维动画项目流程控制”要点综述

从实际项目制作角度出发,阐述了"三维动画创作"的要点,力图理清"三维动画创作"流程控制与管理的基本脉络。从功能划分、进度安排、渲染方案、项目分工四个方面进行了细致说明,论述其重点问题,揭示科学合理的流程控制对于三维动画创作的重要性。建议在制作中不断探索、调整,寻找最适合实际情况的创作思路。     

语音驱动的人脸动画研究现状综述

利用语音来驱动人脸动画,是虚拟现实（Virtual Reality）等领域重要的智能技术,近年来虚拟现实技术的飞速发展更进一步地突出了在沉浸环境下的人机自然交流的迫切需求。语音驱动的人脸动画技术能够创造出自然生动、带有情感的动画,相对于传统预设的人脸动画而言能够更好地辅助人机交互、提升用户体验。为推进该技术的智能化程度和应用,针对语音驱动人脸动画的关键问题：音视频映射,综述了逐帧分析、多帧分析和逐音素分析的映射方法,同时也梳理了多种脸部模型的思想,动画合成、情感融合、人脸动画评价的方法,及可能的研究发展方向。     

基于WebGL的3D动画实时播放系统

由于受到网络带宽及三维动画数据量过大等因素的影响,三维动画如果要在网络上一次性传输往往需要花费比较长的时间.这不仅影响了动画播放的实时性,同时,传输过程中数据的不完整也会造成动画播放不流畅.通过对基于WebGL的三维动画实时播放关键技术的研究,提出模型文件预加载、文件压缩传输等方法,在有限带宽的条件下将三维动画内容实时传输到用户端,利用WebGL技术实现三维模型的创建和渲染,并在此基础上实现三维动画实时播放,使用户能够直接通过浏览器进行观看,或参与到场景交互中.     

Dynamic Comics for Hierarchical Abstraction of 3D Animation Data

Image storyboards of films and videos are useful for quick browsing and automatic video processing. A common approach for producing image storyboards is to display a set of selected key‐frames in temporal order, which has been widely used for 2D video data. However, such an approach cannot be applied for 3D animation data because different information is revealed by changing parameters such as the viewing angle and the duration of the animation. Also, the interests of the viewer may be different from person to person. As a result, it is difficult to draw a single image that perfectly abstracts the entire 3D animation data. In this paper, we propose a system that allows users to interactively browse an animation and produce a comic sequence out of it. Each snapshot in the comic optimally visualizes a duration of the original animation, taking into account the geometry and motion of the characters and objects in the scene. This is achieved by a novel algorithm that automatically produces a hierarchy of snapshots from the input animation. Our user interface allows users to arrange the snapshots according to the complexity of the movements by the characters and objects, the duration of the animation and the page area to visualize the comic sequence. Our system is useful for quickly browsing through a large amount of animation data and semi‐automatically synthesizing a storyboard from a long sequence of animation.     

基于OAuth2.0的资源共享机制RSBO

共享资源重要的问题就是安全,本文针对目前主流的资源共享机制存的安全问题,如身份认证授权安全问题、用户信息泄露等问题,同时当资源在不同用户不同平台间进行共享时,用户需对资源进行分散重复存储等,造成冗余存储及空间浪费.本文针这些问题,提出了一种基于OAuth2.0协议的资源共享机制RSBO(Resource Sharing based OAuth2.0)并对其进行阐述,RSBO利用OAuth2.0协议认证授权的访问令牌原理,为共享资源创建资源令牌,该机制解决了用户信息泄露及冗余存储等问题,一次授权,实现多用户跨平台的资源共享.     

基于数据分析的楼宇智能节电管理系统

城市中高层楼宇增加是城市内用电量上升的重要因素之一。使用计算机系统对建筑执行能耗量化管理从而控制降低建筑运营过程中所消耗的能量,降低建筑的运营成本,提高能源使用效率,已经成为用户最为关注的问题。已有的楼宇节电管理系统收集建筑内部的信息并通过启发式规则对楼宇的照明、动力、通风、空调、安防等系统进行协调控制及整合,以期达到节能的目的。这类型系统的缺点在于（1）大部分楼宇缺少专职的节电管理机构,没有相关的电能使用及管理的方法。在各个楼宇与电力公司之间还没有形成一个有效的信息共享链,内外信息共享能力差,存在信息孤岛现象（2）系统中的节电模型没有学习过程,不能根据建筑情况的变化,自动调整节电模式。面对这样的情况,该文提出一个基于数据分析的建筑楼宇智能节电系统,该系统（1）使用正态分布拟合用户用能习惯,分析得到用户能耗较高的关键设备,发现设备的耗能过高原因;（2）建立双向交换子系统实现楼宇与电力公司之间的信息交换,并根据电力公司生产计划及时调整楼宇用能策略。在天津动漫大厦实际运行结果显示,该文设计的智能节电系统可以有效的节省楼宇中的电力损耗。     

基于组合公钥的用户公钥认证算法

为解决组合公钥算法中的共谋攻击问题及用户私钥托管问题,提出一种基于组合公钥的用户公钥认证算法。其中,密钥管理中心生成用户的签名公私钥矩阵,用户随机生成自己的公私钥对,密钥管理中心使用用户的签名私钥对用户的公钥进行签名。理论分析证明,该算法使用签名私钥矩阵代替单个的签名私钥,从而扩大了签名私钥的空间,增强了系统的安全性。     

分布式在线社会网络隐私保护机制研究

为基于身份加密(IBE)的分布式在线社会网络,提出了一种基于密钥隐私机构(KPA)和隐私密友(PC)的密钥发布方案,该方案解决了在没有安全通道情况下的安全密钥发布问题。方案中KPA和PC都不能通过效仿网络中的用户获得用户密钥。结果表明该方案高效且适应性强,并能支持大规模的在线社会网络。     

改进CGA在3D动漫造型设计中的应用

为自动生成新颖多样的3D动漫造型,提出一种改进的元胞遗传算法(CGA)。使用ACIS规则表达式对已有的3D动漫造型在3个方向上实施非均匀缩放变形,采用树结构编码生成长度和内容变化较大的规则表达式,通过人机交互的方式,利用专家知识确定个体适应度值。基于3D动漫造型创新系统ECTDS的实验结果表明,该算法可以生成一系列生动的创新造型。     

新媒体动漫高端技能型人才培养研究

介绍杭州新媒体动漫产业的发展情况,分析了企业对新媒体动漫人才的需求,对新媒体动漫高端技能型人才培养存在的问题进行了思考,开展了校企共同体的校企合作模式下的新媒体动漫人才培养策略研究。