三维动画中常用计算机图形学知识的教学探究

在艺术院校,学生缺乏一些应有计算机图形学的了解,使其以机械记忆的方式学习三维动画软件,而不知其原理,操作时有较大盲目性,也很难发挥软件的一些高级功能。三维动画中常用计算机图形学是学好三维动画必备知识。但计算机图形学抽象,对理性思维较弱的艺术院校学生来说,易产生理解困难,甚至反感抵触。文章结合计算机图形学的特性和艺术院校学生的特点,对艺术院校三维动画中常用计算机图形学的教学内容和原则进行论述。     

从水墨动画浅析电脑艺术设计思维

纵观近百年来水墨动画的发展过程,其每一次艺术上的飞跃,在某种程度上都有赖于科技的发展,特别是随着计算机技术在水墨动画中的运用,更使动画获得了空前的普及和发展,使过去认为十分困难的表现形式变得容易,更拓展了水墨动画的表现形式和表现领域,使水墨动画工作者轻易地进入了电脑艺术设计的世界实现水墨动画的创作。     

三维动画表演教学研究——浅析动画表演在三维动画教学以及动画创作中的重要性

影视表演艺术学被广泛应用在电影电视以及舞台戏剧中,动画艺术作为电影艺术的一个分支,表演艺术也随之融入到三维动画创作中。动画表演为动画师创作鲜活的角色提供丰富的创作灵感。由于计算机图形学飞速发展,极大简化了动画艺术的制作流程,在三维动画中应用表演理论及艺术方法会极大完善角色的肢体行为,使动画师深入理解角色动作行为及把握角色性格,表现出鲜活的角色形象。     

电脑三维动画造型设计教学研究

随着科学技术的进步,出现了运用计算机及专门软件设计制作模拟立体影像效果的三维动画形式。在虚拟三维中能够轻松的模拟各种形态及物体的质感,为动画技术开拓了一个全新的动画视觉艺术领域。三维动画主要依赖计算机图像生成技术(简称CG)。因此称计算机动画,1995年第一部完全由制作的动画电影《玩具总动员》诞生以来,电脑三维动画日新月异,三维动画是科学技术与艺术有着密切关系的动画形式,同时对未来的动画创作提出了新的要求。     

新媒体艺术下动画分类制作与发展趋势研究

动画以其独特的艺术魅力和表现手法风靡了整个世界,并将在新媒体时代展示出更强大的生命力。本文首先介绍了新媒体艺术下计算机动画的分类标准,然后从制作角度分析二维动画、三维动画的技术特性,并对相应的国内外主流动画软件进行了分类对比,最后论文分析了数字动画艺术存在的问题和发展趋势。     

Procedural rhythmic character animation: an interactive Chinese lion dance

The creation of a stylistic animation through the use of high‐level controls has always been a design goal for computer animation software. In this paper, we propose a procedural animation system, called rhythmic character animation playacting (RhyCAP), which allows a designer to interactively direct animated characters by adjusting rhythmic parameters such as tempo, exaggeration, and timing. The motions thus generated reflect the intention of the director and also adapt to environmental obstacle constraints. We use a sequence of martial‐art steps in the performance of a Chinese lion dance to illustrate the effectiveness of the system. The animation is generated by composition of common motion elements, concisely represented in an action graph. We have implemented an animation control program that allows Chinese lion dance to be choreographed interactively. This authoring tool also serves as a useful means for preserving this part of world cultural heritage. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

布料动画模拟综述

分析了近20年来布料动画技术的发展情况,对其中的基于物理模型布料模拟技术的框架作了比较详细的介绍,并分别从物理模型、数值方法的采用、碰撞检测和处理等方面对布料模拟技术的发展作了比较深入、全面的综述．     

三维动画技术概述和应用研究

三维动画制作综合利用计算机软件技术、数学、物理学以及其它相关学科的知识以计算机为媒介将静态的内容展现为绚丽多彩的连续的虚拟真实画面,将动画这一艺术形式以更有魅力的方式体现出来。同时,计算机参与的三维动画给人们提供了一个充分展示个人想象力和艺术才能的新天地。在这样的大环境下,从商业角度出发,计算机动画势必会渐渐成为三维动画工业的主流,这对于整体动画产业来讲也是利大于弊的。     

面向内容的三维人体运动检索技术研究综述

三维人体运动数据检索技术是计算机动画领域的研究热点,系统分析了当前基于内容的三维人体运动数据检索技术的研究现状。分析比较了基于运动数值特征、基于运动能量特征和基于语义信息特征三种运动数据的特征表示方法;从局部相似性度量和全局相似性判断两个角度阐述了运动相似性匹配算法;总结目前基于内容的人体运动数据检索技术中存在的问题,探讨了未来开展基于语义的检索技术所需的工作。     

3D游戏引擎构架及游戏动画渲染技术

介绍了计算机游戏动画原理和实现方法。从应用程序访问图形硬件方式、游戏引擎结构、视频游戏动画的原理、游戏动画的显示模型、纹理映射等方面,对游戏动画作了一个全面的综述。重点描述了追求高速度的游戏引擎在编程中对宏和内联函数的使用,提出了有待研究的游戏动画面缓存技术。     

计算机动画中人体建模与皮肤变形技术的研究现状与展望

人体动画制作技术是计算机动画领域内的研究热点和难点。在制作真实感人体动画时,除了有真实的人体运动和灵活的运动控制方法外,还需要有逼真的人体造型和皮肤变形效果。为了使计算机动画研究领域的研究人员对当前各种人体建模与皮肤变形技术有较全面的了解,对计算机动画中的真实感人体建模与皮肤变形技术进行了较为全面的阐述,将现有的方法分为三大类:基于面模型的方法、基于体模型的方法和基于层次式模型的方法,并分析和比较了这些方法的优缺点。在回顾了现有的人体建模与变形技术的基础上指出,3维扫描技术的发展使人体建模和皮肤变形的研究面临新的契机。如何充分利用基于扫描技术建模的优点,并结合层次式建模与变形方法的灵活性的特点,创作出高度真实感的人体皮肤模型及其变形效果,是未来研究的重要方向。     

用C#设计个性化动画屏保程序

随着计算机显示器质量的提高,屏保程序保护显示器的功能已淡化,更多时间被用来当作艺术品欣赏。该文介绍了用C#设计个性化动画屏保程序的基本过程,其中重点介绍了动画效果的实现方法。     

SIAS, Strokes Interpreted Animated Sequences

The goals of the bulk of commercial computer systems for graphics and animated film/video are different from the kind of systems involving the production of art. The former systems are developed for industrial application. Accurate technical communication and precise representation of measures are the main goals of the drawings and die coloured plates intended for industrial application.
In the arts, however, the main goal of a drawing, a painting, or an animated film/video is beauty. The visual artist searches for an equilibrium between proportions of different shapes and an equilibrium between different colours. A system able to help in this search must therefore have its roots in art, i.e. the so-called modern art. Starting from my experience in painting, in animated film by pencil drawing, and in computer animation, I concluded that a scene could be represented very effectively and accurately by the technique of painting and drawing.
The system presented for automatic painting of scenes within a 3D space that are changing in time, is based on the tradition of drawing and painting. The system must be applicable within the visual arts and video production. An experimental computer animation system SIAS (Strokes Interpreted Animated Sequences) has been developed which produces coloured shapes that are similar to the strokes put on a canvas by a painter.     

A Survey of Computer Animation

A survey on computer animation is presented with three specific goals:

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  To clarify what people understand by computer animation.
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  To separate the different aspects of computer animation and underline its main problems.
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  To present the different solutions given to these problems.

Several classifications for computer animation systems are first made attending to different criteria. The report is subsequently divided into two basic sections according to the historical classification of computer animation systems: computer-assisted animation, where traditional animation is just helped by the use of computers, and modelled animation where the use of computers is essential in different aspects of the animation process. Special emphasis is placed on motion specification and generation.
Finally, special attention is paid to human body animation because of the great interest of this specific field of computer animation and the peculiarity of its problems.
Aspects of hardware aspects and postprocessing has just been taken into account in the classification section but have not been studied.     

纹理合成技术研究

基于样图的纹理合成方法是继纹理映射,过程纹理合成等方法后发展起来的一种纹理拼贴方法,可以避免以往方法中的接缝,走样,需要参数调整等问题,在图像编辑,计算机动画,数据高倍压缩,网络数据的快速传输,大规模场景的生成以及真实感和非真实感绘制等方面具有广泛的应用前景,从二维图像,曲面,视频3个方面,对基于样图的纹理合成方法进行了综述,分析了几种典型的合成算法,讨论了现有算法存在的问题和进一步的发展方向。     

计算机艺术中的数学问题

本文旨在讨论计算中的某些数学问题，计算机艺术与通常艺术作品不同之点在于它特有的数学结构，因而数学模型与方法在理论与实践都起着重要作用，本文对诸如几何模型，数学变换，迭代算法，动画等某些实用技巧作为概述，还介绍了关于审美准则的数学描述。     

循环生成对抗网络的线稿图像自动提取

目的 动漫制作中线稿绘制与上色耗时费力,为此很多研究致力于动漫制作过程自动化。目前基于数据驱动的自动化研究工作快速发展,但并没有一个公开的线稿数据集可供使用。针对真实线稿图像数据获取困难,以及现有线稿提取方法效果失真等问题,提出基于循环生成对抗网络的线稿图像自动提取模型。方法 模型基于循环生成对抗网络结构,以解决非对称数据训练问题。然后将不同比例的输入图像及其边界图输入到掩码指导卷积单元,以自适应选择网络中间特征。同时为了进一步提升网络提取线稿的效果,提出边界一致性约束损失函数,确保生成结果与输入图像在梯度变化上的一致性。结果 在公开的动漫彩色图像数据集Danbooru2018上,应用本文模型提取的线稿图像相比于现有线稿提取方法,噪声少、线条清晰且接近真实漫画家绘制的线稿图像。实验中邀请30名年龄在2025岁的用户,对本文以及其他4种方法提取的线稿图像进行打分。最终在30组测试样例中,本文方法提取的线稿图像被认为最佳的样例占总样例84%。结论 通过在循环生成对抗网络中引入掩码指导单元,更加合理地提取彩色图像的线稿图像,并通过对已有方法提取效果进行用户打分证明,在动漫线稿图像提取中本文方法优于对比方法。此外,该模型不需要大量真实线稿图像训练数据,实验中仅采集1 000幅左右真实线稿图像。模型不仅为后续动漫绘制与上色研究提供数据支持,同时也为图像边缘提取方法提供了新的解决方案。     

三维实体造型动画系统的设计及实现

造型动画是基于物理模型的计算机动画,遵循真实的运动学和动力学规律,而三维实体造型动画一直是动画开发人员及用户追求的终极目标。论述了三维实体造型动画系统的动画表现原理和动画运动轨迹的确定。应用Ⅵsual C 结合OpenGL实现了旋转、爆炸和解除爆炸的三维实体造型动画,并利用Visual C 的AVICap窗口类实现了动画过程的视频捕获,以及将捕获结果以AVI文件的形式记录下来。     

计算机动画技术发展研究

本文将国内外计算机动画发挥情况进行了对比,并介绍了目前计算机动画技术发挥在那的现状。     

Feature‐Aware Pixel Art Animation

Pixel art is a modern digital art in which high resolution images are abstracted into low resolution pixelated outputs using concise outlines and reduced color palettes. Creating pixel art is a labor intensive and skill‐demanding process due to the challenge of using limited pixels to represent complicated shapes. Not surprisingly, generating pixel art animation is even harder given the additional constraints imposed in the temporal domain. Although many powerful editors have been Designed to facilitate the creation of still pixel art images, the extension to pixel art animation remains an unexplored direction. Existing systems typically request users to craft individual pixels frame by frame, which is a tedious and error‐prone process. In this work, we present a novel animation framework tailored to pixel art images. Our system bases on conventional key‐frame animation framework and state‐of‐the‐art image warping techniques to generate an initial animation sequence. The system then jointly optimizes the prominent feature lines of individual frames respecting three metrics that capture the quality of the animation sequence in both spatial and temporal domains. We demonstrate our system by generating visually pleasing animations on a variety of pixel art images, which would otherwise be difficult by applying state‐of‐the‐art techniques due to severe artifacts.