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计算机二维动画变形技术研究

作 者: 郭峰
导 师: 何彪;谢志伟
学 校: 华南理工大学
专 业: 计算机技术
关键词: 二维动画 视觉特征 形体渐变 动画变形 动画应用
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


计算机动画是计算机图形学和艺术相结合的产物,是用计算机生成连续的具有真实感的画面。计算机动画中的一项基本技术即二维多边形渐变,是指从源多边形到目标多边形的一种转变。二维形体渐变的研究可以概括为两个方面:第一是顶点对应问题;第二是顶点插值路径问题。基于分析和比较现有的二维多边形渐变算法的基础上,本文提出了一种基于视觉的平面形体的渐变方法,在此基础上给出了一种二维动画变形方法,可以实现包含多区域的形体的变形。本文对已有的变形技术进行了分析,然后对基于视觉特征的平面形体渐变提出了一个新的方法,来建立两个平面形体特征点之间的对应。算法是先从源形体和目标形体中抽取特征点,然后利用以特征点为中心的矩形区域图形信息以及特征点之间的距离,最后给出一个新的特征点相似度的度量。最终特征点之间的优化的对应关系是利用动态编程方法找到的。多个封闭区域组成的形体进行变形是通过二维动画变形方法来实现的。二维动画变形方法主要包括以下几个部分:区域分割模块是将用户输入的轮廓线表示的动域角色分解;区域匹配模块是将起始帧和终止帧分解并对应;对应区域插值模块是使用基于视觉特征的平面形体渐变方法插值生成每对区域中间渐变区域;区域调整和组合模块是将最终的中间帧输出。大量涌现的独立动画作品从内涵到形式倾向于个体元素的发挥,对于动画语言的探索起到推动的作用。计算机动画艺术和动画语言相结合,不仅有利于优秀计算机动画作品设计,而且将加快我国计算机动画产业的良性发展。Flash动画在互联网络、电影、电视、手机等平台的传播具有更大的经济价值。并成为我国动漫产业新的创收点,为国产原创动漫抢占市场份额、寻求新的发展提供一次契机。总之,在计算机技术应用领域越来越广泛的今天,计算机动画正走进千家万户。研究基于计算机的二维动画,无论是对现在,还是对未来的动画设计的方向都有现实的意义。本文最后总结了所做的工作,并对继续研究提出了建议。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-18
  1.1 引言  10-11
  1.2 动画的起源与发展  11-14
    1.2.1 动画的起源  11-12
    1.2.2 动画的发展  12-14
  1.3 计算机动画的分类  14-16
    1.3.1 传播方式分类  14-15
    1.3.2 技术分类  15
    1.3.3 设计性质分类  15-16
  1.4 国内外动画状况  16-17
    1.4.1 国外动画  16
    1.4.2 国内动画  16-17
  1.5 关于计算机动画的研究  17
  1.6 本章小结  17-18
第二章 形体渐变技术与设计  18-28
  2.1 引言  18
  2.2 形体渐变在多边形中的应用  18-19
  2.3 二维多边形的渐变  19-21
  2.4 设计原则方法  21-24
    2.4.1 设计原则  21-23
    2.4.2 动画设计方法  23-24
  2.5 以新技术创新推动动画设计  24-26
    2.5.1 动画设计流程  24-26
    2.5.2 以新思维创新推动动画设计  26
  2.6 本章小结  26-28
第三章 基于视觉特征的形状渐变算法  28-42
  3.1 引言  28-29
  3.2 特征点的计算  29-31
  3.3 特征点的对应  31-36
    3.3.1 特征点的相似度  31-33
    3.3.2 对应关系的代价函数  33-36
  3.4 形状渐变序列的生成  36-38
    3.4.1 源于特征点序列的多边形插值  36-37
    3.4.2 轮廓线的插值  37-38
  3.5 结果和讨论  38-41
  3.6 本章小结  41-42
第四章 二维动画变形算法  42-52
  4.1 引言  42-44
  4.2 各个模块算法  44-51
    4.2.1 图形分割模块  44-45
    4.2.2 图形区域对应模块  45-49
    4.2.3 图形区域插值模块  49-50
    4.2.4 中间区域组合  50-51
  4.3 变形检测  51
  4.4 本章小结  51-52
第五章 二维动画设计与应用  52-66
  5.1 新技术使二维动画回归独立设计  52-54
    5.1.1 动画设计要求  52-53
    5.1.2 动画设计的类型  53-54
  5.2 二维动画的设计表现  54-56
    5.2.1 动画的娱乐性  54-55
    5.2.2 动画的交互性  55-56
  5.3 设计知识与技能  56-61
    5.3.1 坚实的绘画基本功  56-57
    5.3.2 设计技能  57-59
    5.3.4 视听语言基础  59-60
    5.3.5 表现能力  60-61
  5.4 动画的应用领域  61-63
    5.4.1 在电视和电影中传播  61-62
    5.4.2 在互联网中传播  62-63
  5.5 传统二维动画的革新  63-65
    5.5.1 二维动画设计流程的革新  63-64
    5.5.2 新技术所产生的创造力  64-65
  5.6 本章小结  65-66
第六章 动画发展中存在的问题及解决方法  66-70
  6.1 动画发展中存在问题  66-68
  6.2 解决动画发展中问题的方法  68-69
  6.3 本章小结  69-70
结论与展望  70-72
参考文献  72-75
附录:在校期间所做的相关课题  75-76
致谢  76

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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