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基于缓存系统的影视级别群组动画制作方法的研究及实现

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基于缓存系统的影视级别群组动画制作方法的研究及实现

作者：关媛元东北师范大学

学位级别：硕士

影视动画制作发展至今,激烈的市场竞争对动画场景的要求也越来越严格。为了满足更加恢弘的影视场景,群组动画成为了现今的研究热点。传统群组动画的制作方法是使用实例化的方式,在场景中实例化出一群步调一致且材质相同的基本角色,这样... 详细信息

影视动画制作发展至今,激烈的市场竞争对动画场景的要求也越来越严格。为了满足更加恢弘的影视场景,群组动画成为了现今的研究热点。传统群组动画的制作方法是使用实例化的方式,在场景中实例化出一群步调一致且材质相同的基本角色,这样远远达不到影视级别的显示效果。而基于缓存系统的群组动画制作方法作为较好的升级方案因推出时间短、尚未全面普及等原因在主流制作平台上没有得到良好支撑。本文采用编写插件的方式为Maya平台利用缓存系统制作群组动画的方法进行了优化,优化的内容主要包括渲染速度的优化,以及对每一个角色可以使用多种材质和不同动作的支持。在具体实现中,本文实现了基础实例化和基于缓存系统生成群组动画的两种方式,在此基础上制作模拟场景并进行测试。

关键词：群组动画缓存系统实例化渲染 Maya

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特效制作一例——群组动画(上)

影视制作 2013年第5期19卷 50-57页

作者：刘永刚常州工学院艺术与设计学院

本文就Maya的粒子系统在模拟三维动画中常见的基本群组动画的实现方法做了详细阐述,以期三维动画学习者和制作者有所启示。

关键词：三维动画群组动画 Maya 粒子表达式

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三维软件中实现群组动画的开发与应用

影视技术 2004年第5期 36-38页

作者：詹振毅中国电影集团华龙电影数字制作有限公司

本文描述了群组动画的实现原理 ,对群组动画进行了分类 ,并对各群组类型进行有效的解决方案讨论 ;详细描述了群组动画中的单体素材的建立 ,程序控制的解决方案 ;通过程序调用素材 ,排列组合素材及素材的随机化 ,最后完成所需的群组动画 ... 详细信息

本文描述了群组动画的实现原理 ,对群组动画进行了分类 ,并对各群组类型进行有效的解决方案讨论 ;详细描述了群组动画中的单体素材的建立 ,程序控制的解决方案 ;通过程序调用素材 ,排列组合素材及素材的随机化 ,最后完成所需的群组动画 ;论述了群组动画中的数据组织方案 ,以及方便于人机对话的用户操作界面的设定 ;最后列举了本方案的应用实例。

关键词：三维软件群组动画实现原理数据组织应用实例用户操作界面程序控制模块库

Navier-Stokes方程组驱动的虚拟人群

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第1期23卷 117-122页

作者：许佳奕万贤美申晶晶金小刚杭州电子科技大学计算机学院杭州310018 浙江大学CAD＆CG国家重点实验室杭州310058 浙江财经学院信息学院杭州310018

为提高虚拟场景的真实感,在表现类似水流的宏观人群行为时将人群类比为流水,基于流体动力学的知识建立一个实时模拟系统.通过数值方法求解描述二维流体的Navier-Stokes方程组,计算出速度场信息用于驱动人群的行走;在仿真过程中支持用户... 详细信息

为提高虚拟场景的真实感,在表现类似水流的宏观人群行为时将人群类比为流水,基于流体动力学的知识建立一个实时模拟系统.通过数值方法求解描述二维流体的Navier-Stokes方程组,计算出速度场信息用于驱动人群的行走;在仿真过程中支持用户实时修改参数,通过调整全局速度场达到交互式控制人群的目的;绘制人群时采用层次结构来平衡绘制效率和绘制质量.该系统可以根据绘制精度和个体距离视点的远近,自动地在高层次的几何细节模型和低层次的Impostor图像绘制模式之间切换.最后通过实验给出了多股人群交汇、人群蜿蜒行走等动画效果.

关键词：群组动画向量场 Navier-Stokes方程组 GPU 层次细节 Impostor技术

人群动画中融入情绪模型的实时路径规划算法研究

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人群动画中融入情绪模型的实时路径规划算法研究

作者：杜沅泽郑州大学

学位级别：硕士

自上个世纪八十年以来群组动画技术得到了显著的发展,被广泛应用于仿真、游戏、电影等各个领域。使用群组动画技术对大规模人群整体运动趋势和变化的仿真研究可以有效的为公共安全管理、建筑辅助设计、灾难疏散决策等方面提供科学依据,... 详细信息

自上个世纪八十年以来群组动画技术得到了显著的发展,被广泛应用于仿真、游戏、电影等各个领域。使用群组动画技术对大规模人群整体运动趋势和变化的仿真研究可以有效的为公共安全管理、建筑辅助设计、灾难疏散决策等方面提供科学依据,同时应用于商业背景可以大幅提高客户的沉浸感。路径规划用于引导虚拟个体运动是人群仿真是否高效和逼真的关键环节。随着社会需求的刺激和硬件与软件技术的发展,研究者更加关心如何在不失效率的前提下提高路径规划算法的逼真性。已有的工作从客观角度分别考虑了距离、密度对人群路径选择的影响,但忽略了主观情绪对人群路径选择的影响,在人群仿真的逼真度上仍有一定的局限性。针对以上问题,本文基于群组动画中人群路径规划算法的架构特征,结合心理学人格特征理论,对融入情绪模型的人群实时路径规划算法做了创新性的研究,主要完成工作如下:(1)提出了一种融入情绪模型的人群实时路径规划算法。算法通过情绪建模、全局路径建模和局部路径搜索三个阶段,高效、逼真的展现了大规模人群仿真中路径选择多样化,具有良好的健壮性。(2)基于心理学人格特征理论,本文构建的情绪模型将人格特征抽象为三种情绪状态。该模型在保证人格特征分布规律的同时,更逼真的展现了不同情绪状态下人群路径选择的多样性。(3)基于情绪对路径偏好构造了以期望时间最短为原则的局部路径搜索目标函数。该目标函数仅以局部环境下有限的可行路径为搜索结点,大幅度降低了实时路径规划中的搜索规模。同时,情绪对路径偏好的引入又保证了人群仿真的多样性。实验表明,本文算法可有效地仿真不同场景下大规模人群的路径选择现象。与已有工作的对比体现出本文算法逼真性。通过不同情绪状态下人群路径选择差异的讨论以及在不同人群运动模型的兼容性实验进一步说明了该算法的健壮性。

关键词：路径规划情绪模型人群仿真群组动画

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基于字典学习的车辆交通真实性评价模型

基于字典学习的车辆交通真实性评价模型

作者：邱天浙江大学

学位级别：硕士

近些年,车辆交通群组动画在各行各业得以广泛应用。关于交通模拟的研究也越来越引人注目,包括基于宏观特征和微观模型在内的许多新颖的模拟方法被提了出来。在某些实际应用中,如城市交通管理,对动画的真实性要求非常之高。然而,关于交... 详细信息

近些年,车辆交通群组动画在各行各业得以广泛应用。关于交通模拟的研究也越来越引人注目,包括基于宏观特征和微观模型在内的许多新颖的模拟方法被提了出来。在某些实际应用中,如城市交通管理,对动画的真实性要求非常之高。然而,关于交通模拟的真实性评价的工作却鲜有人研究。本文提出了一个完整的车辆交通群组动画的真实性评价模型。本模型参考了交通模拟中纹理合成的方法,将车流数据统一进行图像信号化处理。首先,从大量真实车流数据中提取一些低维特征信号。然后,通过字典学习算法从真实信号中提出车流结构性特征。最后,这些特征与测试信号进行比较,通过测试信号的重构残差计算出一个评价值,并以此来实现对车辆交通动画真实性的评价。本文为车流数据的模拟提供了一套完善客观的评价系统和反馈纠正机制,以促进这一研究方向的发展。并为车辆交通群组动画的应用如城市交通的治理起到积极的作用。此外,本文使用字典学习算法来评价车流数据的思想,也为整个群组动画方向的研究开辟了一条崭新的思路。

关键词：车辆交通群组动画评价模型字典学习

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数字动画中Layout环节的分析研究

数字动画中Layout环节的分析研究

作者：蔡露露南京艺术学院

学位级别：硕士

Layout是动画制作中的关键一步,是影片从雏形转化为成片,艺术思索转为视觉图像的设计蓝图,把控整部影片的制作方向和品质。笔者选择Layout为研究对象,阐明Layout的概念及分类,分析Layout的产生背景及模式演变。数字技术引入动画后又衍... 详细信息

Layout是动画制作中的关键一步,是影片从雏形转化为成片,艺术思索转为视觉图像的设计蓝图,把控整部影片的制作方向和品质。笔者选择Layout为研究对象,阐明Layout的概念及分类,分析Layout的产生背景及模式演变。数字技术引入动画后又衍生出全新的制作模式—3D Layout和照片Layout,探讨新模式尤其是最广泛使用的3D Layout的特点,如虚拟摄影机的运用,三维技术“重建”二维世界。其次,对比新旧模式的优点和局限性,结合案例着重讨论3D Layout在制作群组动画、背景动画中的优势,在画面制作上的缺陷。最后,思索Layout变化的可能,最新的VR技术是否会给Layout制作带来颠覆性的改变。

关键词：数字动画 Layout 虚拟摄影机群组动画 VR技术

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基于改进啤酒泡沫模型的人群动画模拟

基于改进啤酒泡沫模型的人群动画模拟

作者：侯晓路郑州大学

学位级别：硕士

随着全球城市化进程的日益加快,城市人口的急剧增加,大型群体活动的频繁举办,以及近年来自然灾害、恐怖袭击、群体骚乱等各类突发事件的不断发生,人群踩踏现象呈现出复杂多发的趋势,并已成为威胁大型公共场所安全的主要事故类型,对人民... 详细信息

随着全球城市化进程的日益加快,城市人口的急剧增加,大型群体活动的频繁举办,以及近年来自然灾害、恐怖袭击、群体骚乱等各类突发事件的不断发生,人群踩踏现象呈现出复杂多发的趋势,并已成为威胁大型公共场所安全的主要事故类型,对人民群众的公共安全保障提出了严峻挑战。人群踩踏现象由突发事件下大量恐慌人员在有限空间内的快速聚集所致,是大规模群体行为的一种自组织涌现形式,其本质为人群个体间大量、复杂、并发、非线性的相互接触力的积累作用。由于人群踩踏现象的诱因发生过程极其复杂,目前针对人群拥挤踩踏事件的仿真研究仍极具挑战。针对上述问题,本文首先对人群踩踏受力模型和啤酒泡沫受力模型进行了关联映射。首先,分析人群踩踏中个体间复杂的相互作用力,主要对发生踩踏时个体间的“拥挤力”进行了详细的分析。然后,对传统的啤酒泡沫模型中气泡与气泡间以及气泡与固体间的相互作用力进行建模,为了能够与人群受力模型尽可能的相似,本文对传统的啤酒泡沫模型进行了改进,引入弹簧模型来对啤酒泡沫模型和人群模型进行互连。最后,对人群踩踏受力模型与改进啤酒泡沫模型间进行关联映射,气泡模型中的气泡与气泡间的相互作用力和气泡与固体间的相互作用力分别映射为人群模型中个体与个体间的相互作用力和个体与障碍物间的相互作用力。本文对经典的“社会力模型”进行改进,在改进的“社会力模型的基础上对人群踩踏中的个体进行建模和碰撞检测。针对改进的“社会力模型”在高密度人群仿真中出现的“重叠”和“抖动”现象,本文在“社会力模型”中融入碰撞预测和障碍物对个体的反作用力,用来消除了个体间的“重叠”和“抖动”现问题。在上述分析的基础上,运用改进的啤酒泡沫模型对人群拥挤踩踏事件进行动画仿真。实验结果表明,本文提出的方法能真实有效地对不同规模和密度的人群进行仿真模拟,同时,在社会力模型中融入碰撞检测机制能够解决高密度人群仿真时可能出现的“重叠”和“抖动”问题。本文的仿真实验可以应用到已经发生拥挤踩踏事故的真实场景,依据仿真结果找出事故的诱因并给出合理的解决方案;也可应用到未发生拥挤踩踏事故的虚拟场景,依据在虚拟场景中的仿真,给出建筑内合理的障碍物布局和人流速度的控制,为真实场景中人群的疏散提供一定的理论依据。

关键词：人群拥挤踩踏啤酒泡沫模型群组动画碰撞检测