计算机生成三维卡通风格喷水效果

在过去20年中人们提出许多处理水运动的模型，但大都致力于生成真实感的动画，而对传统手工绘制的水运动效果建模问题几乎无人涉及，给出一个自动生成三维卡通风格喷水效果的计算机模型，首先介绍如何从手工绘制的卡通喷水画面中提取它的骨架，然后沿骨架用等级结构定义喷水边线、水波纹理与水滴，通过引进随机分量控制，本模型可以自动生成无重复机械感的并与卡通风格一致的三维卡通风格喷水序列画面。     

卡通动画雨模型

给出了一个能自动生成卡通风格的小雨和大雨效果的计算机模型.首先介绍如何从手工绘制的卡通雨动画序列中分析并提取雨滴降落轨迹的静态结构与动态结构,以此为基础生成它们的骨架模型.在小雨模型中,只采用单层骨架,在大雨模型中,则采用多层雨滴以表示降雨的深度感,并添加溅落到地面的雨滴,以进一步强调效果.由于在模型中采用了随机分量控制,因而在生成的下雨效果中避免了在手工绘制动画里重复使用周期序列画面带来的机械感.在手工绘制动画中若想改变下雨轨迹的方向和速度,以烘托动画气氛,则需要分别绘制不同的下雨动画序列,工作量很大.采用该模型只需通过控制少量几个参数便可以十分容易地改变下雨的方向与速度.该模型不仅能再现传统二维卡通下雨的效果,而且能在三维空间生成卡通风格的下雨动画.     

计算机生成3维卡通烟尘动画

为了能够表现不同透视和视点下的3维卡通烟尘动画,给出了一个计算机自动生成3维卡通烟尘动画的模型.该模型首先对手工绘制的卡通烟尘进行分类,然后通过构建它们的骨架来定义出各种类型卡通烟尘的静态结构构与动态结构,最后在骨架的基础上,通过简单的模型绘制出卡通烟尘的形态.该模型的特点是把骨架定义在3维空间上,这不仅仅可以表现不同透视和视点下的各种卡通烟尘效果,而且避免了手工绘制相应动画效果时的重复劳动.     

一个用于立体卡通动画的流水模型

提出了一个用于立体卡通动画的流水模型.介绍了如何把手工绘制的卡通流水画面分解成不同的部分,从中提取流水序列的静态信息与动态信息.基于这些信息,建立了一个具有等级结构的模型.通过调整少量的控制参数,模型可以自动生成与手工绘制卡通流水风格一致的动画序列.一个重要的工作是把卡通流水模型扩展到三维,并在CAVE立体投影系统中生成立体卡通流水动画.     

计算机在制作卡通动画片中的作用

计算机动画有着很多的应用领域,计算机卡通动画片是其中之一。本文深入探讨了计算机在制作卡通动画片中起到的作用,从画面输入、动画质量的快速检查、生产管理与中间画面的生成四个方面阐述了计算机的作用。在最后详细阐述了中间画面生成的几种不同的方法。     

三维卡通海浪动画建模

卡通海浪动画目前主要依赖手工绘制,如果海浪波形以及运动速度有变化则需要动画师绘制全新的动画序列.为此,提出一个自动生成三维卡通海浪动画的模型.首先构造一组海浪曲面在关键位置上的骨架,再对这些骨架进行插值得到某时刻的海浪曲面;通过一个动态控制函数选择相应的关键骨架,并对其进行组合来生成时变的海浪曲面.通过Bézier曲线...     

计算机在制作卡通动画片中的作用

计算机动画有着很多的应用领域，计算机卡通动画片是其中之一。本文深入探讨了计算机在制作卡通动画片中起到的作用，从画面输入、动画质量的快速检查、生产管理与中间画面的生成四个方面阐述了计算机的作用。在最后详细阐述了中间画面生成的几种不同的方法。     

计算机生成三维卡通溅水效果

针对手工绘制卡通溅水效果费时费力的问题,提出一个计算机自动生成的三维卡通溅水模型.首先构建溅水喇叭形曲面的母线方程,然后旋转得到溅水曲面,再根据手工绘制溅水的形状特征构建溅水的动态纹理并映射到溅水曲面上;空中零散水花则用少量控制点和样条曲线拟合其形状,然后分类布置在溅水曲面周围并用Billboard技术绘制各个水花.实...     

基于物理模型的实时卡通烟雾模拟算法

提出一种流体力学模型结合粒子系统的卡通烟雾实时模拟算法。通过Navier-Stokes方程建立烟雾流体场的物理模型,以保证运动轨迹真实感。为粒子属性引入浓度函数和作用半径,从而只需少量粒子就可快速获得浓度场分布。为了实现卡通化效果,使用代表动画师个人风格的卡通图元在不同浓度区域进行纹理贴图。试验结果证明,该算法高效快速,能实时生成自然生动的卡通烟雾效果。     

计算机生成中国传统祥云动画(CIDE2013)

开展用计算机生成具有中国民族特色动画的研究,对弘扬我国传统艺术和提高中国动画片竞争力都有重要意义。祥云图案历史悠久,是最富有中国特色的吉祥图案之一,现有的大部分研究工作主要针对真实感烟云的模拟和绘制,而对生成中国传统风格祥云动画的研究工作还很少。本文提出一个祥云动画生成模型。首先利用椭圆来构造云朵的骨架曲线,沿着曲线上的非均匀分布点排列多个半径不同的基本圆,然后通过对这些基本圆进行求并运算来生成云朵的内部区域和轮廓线;通过控制基本圆沿以分布点为圆心的圆周上运动,来生成连续变化的轮廓线和云朵形状;利用轮廓线上的运动点作为起点,沿中心点方向绘制云尾内卷线条。实验结果表明,利用该模型用户可以生成各类具有中国传统风格的祥云动画。     

用随机正弦波拟合卡通流水

在过去20年中人们提出许多处理水运动的方法,但大都致力于生成真实感的动画,而对传统手工绘制的水运动效果建模问题几乎无人涉及,给出一个等级结构的卡能流水模型,首先分析了卡通汉水的绘制过程,从中提取卡通流水的静态要素与动态要素,然后以正弦波为基础对其幅度、频率以及相位进行随机扰动定义水波形状,并在指定边线范围内控制它们的运动来生成卡通流水,此外还给出了生成三维卡通流水的方法以及相应的动画图例。     

利用自回归模型生成中国画风格水动画

提出一个生成中国画风格水动画的方法.首先检测手工绘制国画水波的位置,然后利用自回归模型合成这些水波形状.合成的水波用基于图像方法来绘制以使水波与手工绘制国画风格一致.最后,将水波放在手工绘制的国画环境中运动起来构成动画.所附图例展示该方法能够获取手工绘制水波样本的统计特性而生成富有变化的非真实感水动画序列.     

Performance‐driven animation of hand‐drawn cartoon faces

We present a novel performance‐driven approach to animating cartoon faces starting from pure 2D drawings. A 3D approximate facial model automatically built from front and side view master frames of character drawings is introduced to enable the animated cartoon faces to be viewed from angles different from that in the input video. The expressive mappings are built by artificial neural network (ANN) trained from the examples of the real face in the video and the cartoon facial drawings in the facial expression graph for a specific character. The learned mapping model makes the resultant facial animation to properly get the desired expressiveness, instead of a mere reproduction of the facial actions in the input video sequence. Furthermore, the lit sphere, capturing the lighting in the painting artwork of faces, is utilized to color the cartoon faces in terms of the 3D approximate facial model, reinforcing the hand‐drawn appearance of the resulting facial animation. We made a series of comparative experiments to test the effectiveness of our method by recreating the facial expression in the commercial animation. The comparison results clearly demonstrate the superiority of our method not only in generating high quality cartoon‐style facial expressions, but also in speeding up the animation production of cartoon faces. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于物理模型的烟雾实时模拟

本文提出了一种基于物理模型的烟雾的实时数值模拟方法.真实感和实时性是计算机图形学追求的两个目标.传统的动画技术生成的物体运动是虚拟的,并不能完全反映物体的真实运动.与传统的动画技术相比,基于物理的动画更能表现运动的真实性.在用非粘性不可压欧拉方程表示烟雾的物理模型的基础上,利用破开算子法将其分解成外力项、对流项和投影项分别进行求解,每一步都稳定,因而整个求解也就稳定.求解过程的稳定性保证了模拟可以用大时间步长,也就保证了模拟的实时性.与传统的方法相比,能同时满足计算机图形学的真实感和实时性要求.     

对动画片的剧本主题研究

本文就动画片剧本主题的发展历史和现状,结合国内外相关领域的成功案例,分析我国动漫产业如何发掘出更多的动画故事,使得我国动画剧本的取材更加多样化,制作出更多的优秀动画作品,从取材致胜,加快我国动画产业的进一步发展。     

Physically‐based forehead animation including wrinkles

Physically‐based animation techniques enable more realistic and accurate animation to be created. We present a fully physically‐based approach for efficiently producing realistic‐looking animations of facial movement, including animation of expressive wrinkles. This involves simulation of detailed voxel‐based models using a graphics processing unit‐based total Lagrangian explicit dynamic finite element solver with an anatomical muscle contraction model, and advanced boundary conditions that can model the sliding of soft tissue over the skull. The flexibility of our approach enables detailed animations of gross and fine‐scale soft‐tissue movement to be easily produced with different muscle structures and material parameters, for example, to animate different aged skins. Although we focus on the forehead, our approach can be used to animate any multi‐layered soft body. © 2014 The Authors. Computer Animation and Virtual Worlds published by John Wiley & Sons, Ltd.     

The program animation system PASTIS

The software animation system PASTIS (Program Animation System with Interactive Solutions) for program animation with emphasis on the visualization of the dynamic behaviour of algorithms and data structures is presented. Its main properties are unmodified source code of the visualized program, concurrent multiple views on algorithms and data structures, and interactive alterations of views during run time. PASTIS is distinguished by high modularity and strict separation of its components. This makes it particularly suitable for distributed computing environments. The interface between program and animation is a relational data model. Animations are directed by a single tuple, or sets of tuples, called relations, or sets of relations, called networks. Animations can be nested hierarchically. A prototype of PASTIS was implemented under Unix

1 Unix is a trademark of AT&T.

using the GNU source level debugger gdb and the X-window system.