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內(nèi)容簡介

　　浙江大學是我國較早從事計算機動畫理論與算法研究的單位之一，多年來，一直圍繞二維、三維景物的變形（deformation）和漸變（mor：phing）展開研究，在國內(nèi)外核心期刊和國際學術(shù)會議上發(fā)表了相關(guān)論文20余篇。與此同時，參與制作了一大批優(yōu)秀的電視節(jié)目片頭和三維動畫廣告。1994年，為研究生開設(shè)了（電腦動畫與仿真＞課程（54學時）。本書即是依據(jù)我們多年的教學經(jīng)驗和研究實踐編寫而成的。全書共分8章。作為引言，第1章簡述了計算機動畫的發(fā)展歷史和國內(nèi)外的應用現(xiàn)狀，介紹了目前常用的計算機動畫制作商業(yè)軟件?？紤]到單幀畫面的繪制是生成計算機動畫的基礎(chǔ)，本書第2章、第3章分別介紹了三維場景幾何造型技術(shù)和真實感畫面的繪制技術(shù)。動畫是運動中的藝術(shù)，變化是動畫的靈魂，本書第4章介紹了計算機動畫制作中常用的關(guān)鍵幀插值技術(shù)，包括參數(shù)關(guān)鍵幀技術(shù)、樣條驅(qū)動動畫技術(shù)、動態(tài)景物方位和朝向插值技術(shù)等。本書第5章介紹了過程動畫技術(shù)，即如何依據(jù)一定的物理規(guī)律或數(shù)學函數(shù)，描述景物在運動變化過程中每一瞬間的位置和形態(tài)。該章特別討論了氣體、流體、火焰、云彩等不斷變幻的景物的三維形態(tài)表示和動態(tài)生成。在動畫中，除了景物位置、朝向的變化外，還經(jīng)常通過形變賦予角色以靈性，渲染某種夸張的效果。本書第6章詳細介紹了各種二維、三維的形變和漸變算法，包括整體變形、自由變形（FFD）、軸變形和基于廣義元球的一量約束變形等。關(guān)節(jié)動畫和表情動畫是計算機動畫技術(shù)描寫一個角色不可或缺的環(huán)節(jié)，計算機動畫的最大挑戰(zhàn)是如何用虛擬的人代替真實的演員在舞臺上進行生動傳神的表演，本書第7章介紹了這方面團基本露念和算法；而第8章則討論了基于物理的動畫技術(shù)。這樣，只需給出動畫中景物的質(zhì)量、彈性、轉(zhuǎn)動慣量及所受外力，即可依據(jù)一定的動力學方程，求解物體在運動中每一瞬間的位置、方向和形狀。本書的特點是取材全面，內(nèi)容系統(tǒng)，注重對計算機動畫基礎(chǔ)理論和各類實用算法的介紹和分析，既可作為大專院校計算機系學生的教學用書，對從事計算機動畫技術(shù)研究和開發(fā)的工程技術(shù)人員、電腦動畫制作人員，也有較大的參考價值。

作者簡介

暫缺《計算機動畫的算法基礎(chǔ)》作者簡介

圖書目錄

1  計算機動畫簡介
1. 1  計算機動畫的發(fā)展歷史
1. 2  計算機動畫技術(shù)的應用
1. 3  計算機動畫的研究內(nèi)容
1. 4  計算機動畫系統(tǒng)的硬件配置
1. 5  商業(yè)動畫軟件簡介
1. 6  小結(jié)

2  三維幾何造型技術(shù)
2. 1  體素構(gòu)造表示法
2. 2  邊界表示法
2. 3  參數(shù)表示與多邊形網(wǎng)格表示
2. 4  Bezier曲線
2. 5  Bezier樣條曲線
2. 6  B樣條曲線
2. 7  B樣條曲線的遞推計算
2. 8  B樣條曲線的分割
2. 9  B樣條曲線的升階
2. 10  Bezier曲面及其離散剖分算法
2. 11  Bezier曲面的光滑拼接
2. 12  B樣條曲面及其插值
2. 13  常用曲面的構(gòu)造
2. 14  Trim曲面
2. 15  Catmull-Clark樣條曲面
2. 16  小結(jié)

3  真實感圖形繪制技術(shù)
3. 1  虛擬攝象機模型
3. 2  光照明模型基礎(chǔ)
3. 3  簡單畫面繪制
3. 4  標準光線跟蹤算法
3. 5  光線跟蹤幾何
3. 6  分布式光線跟蹤算法
3. 7  加速光線跟蹤算法
3. 8  光線跟蹤算法中的反走樣技術(shù)
3. 9  紋理映射技術(shù)
3. 10  輻射度方程的求解技術(shù)
3. 11  小結(jié)

4  低層運動控制方法
4. 1  參數(shù)關(guān)鍵幀技術(shù)
4. 2  樣條驅(qū)動動畫技術(shù)
4. 3  速度曲線
4. 4  一般化的運動學控制技術(shù)
4. 5  樣條基函數(shù)的選取
4. 6  物體朝向的歐拉角表示和插值技術(shù)
4, 7  物體朝向的四元數(shù)表示和插值技術(shù)
4. 8  小結(jié)

5  過程紋理造型和動畫技術(shù)
5. 1  三維紋理映射技術(shù)
5. 2  過程紋理造型技術(shù)
5. 3  過程紋理的動畫技術(shù)
5. 4  Fourier合成技術(shù)
5. 5  基于語法的造型技術(shù)
5. 6  粒子系統(tǒng)方法
5. 7  小結(jié)

6  Morphing和空間變形動畫技術(shù)
6. 1  二維多邊形形狀漸變
6. 2  二維圖象morphing技術(shù)
6. 3  三維morphing技術(shù)
6. 4  整體和局部變形方法
6. 5  自由變形(FFD)技術(shù)
6. 6  軸變形方法
6. 7  基于約束的變形
6. 8  空間變形中的反走樣問題
6. 9  元球的造型和動畫技術(shù)
6. 10  小結(jié)

7  關(guān)節(jié)動畫及表情動畫技術(shù)
7. 1  關(guān)節(jié)鏈結(jié)構(gòu)的基本概念
7. 2  關(guān)節(jié)鏈結(jié)構(gòu)表示
7. 3  關(guān)節(jié)鏈結(jié)構(gòu)的運動求解技術(shù)
7. 4  逆向運動方程的求解
7. 5  復雜骨架的層次構(gòu)造及其運動控制
7. 6  兩足行走模型
7. 7  骨架驅(qū)動的肌肉模型
7. 8  臉部表情動畫技術(shù)
7. 9  小結(jié)

8  基于物理模型的動畫技術(shù)
8. l  剛體運動方程
8. 2  運動方程的數(shù)值解
8. 3  運動模擬及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
8. 4  非貫穿約束剛體動力學
8. 5  關(guān)節(jié)鏈結(jié)構(gòu)運動的動力學模擬
8. 6  布料變形動畫技術(shù)
8. 7  小結(jié)