三維動(dòng)漫游戲人物角色仿真技術(shù)

前言

現(xiàn)代動(dòng)漫游戲產(chǎn)業(yè)是借助于IT（軟件、網(wǎng)絡(luò)）等高技術(shù)手段，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售和傳播具有文化、藝術(shù)、娛樂(lè)價(jià)值的動(dòng)畫、漫畫、游戲及其衍生產(chǎn)品的新興產(chǎn)業(yè)。在目前的國(guó)際動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)中，歐、美、日、韓呈爭(zhēng)先態(tài)勢(shì)。英國(guó)數(shù)字娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值占GDP的7．9％，已成為該國(guó)第一大產(chǎn)業(yè)。美國(guó)的網(wǎng)絡(luò)游戲業(yè)已經(jīng)連續(xù)4年超過(guò)好萊塢電影業(yè)，成為全美最大的娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)。日本動(dòng)畫業(yè)年產(chǎn)值在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占第六位，動(dòng)畫產(chǎn)品出口值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋼鐵。2007年，全球數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)2800億美元，與動(dòng)漫游戲、動(dòng)畫業(yè)相關(guān)的周邊衍生產(chǎn)品產(chǎn)值則在6000億美元以上。近年來(lái)，我國(guó)數(shù)字娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，2003年全國(guó)動(dòng)漫游戲產(chǎn)業(yè)總收益已超過(guò)電影業(yè)。北京、上海、廣東、浙江、湖南等地的動(dòng)漫游戲產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)較快，同時(shí)，國(guó)家級(jí)的動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)基地也相繼建立。但對(duì)比國(guó)際動(dòng)漫游戲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，我國(guó)動(dòng)漫游戲產(chǎn)業(yè)只是剛剛起步。本書針對(duì)目前動(dòng)漫游戲開發(fā)過(guò)程中的共性關(guān)鍵技術(shù)，將項(xiàng)目組積累五年多的研究成果整理出來(lái)，希望能夠起到拋磚引玉的作用。書中論述重點(diǎn)共分為如下三個(gè)部分：三維動(dòng)漫游戲人物人頭及表情仿真技術(shù)。人物人頭技術(shù)包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，基于OpenGL的MFC編程技術(shù)，人體解剖學(xué)，立體視覺理論。表情模擬技術(shù)包括建立完整的人頭模型，特定人頭模型的生成，表情分析模塊，表情生成模塊，幾何模型的光滑與光順處理模塊，光照效果處理與紋理映射模塊，人臉表情動(dòng)畫模塊。三維動(dòng)漫游戲人物人體及運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)。三維人體合成技術(shù)利用動(dòng)態(tài)參數(shù)化人體建模，建立適用于人體運(yùn)動(dòng)模型系統(tǒng)和虛擬服裝試衣系統(tǒng)的人體三維模型。運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)根據(jù)人體運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)際操作，分為人體骨骼建模，人體運(yùn)動(dòng)控制，運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃以及骨骼蒙皮。

內(nèi)容概要

本書針對(duì)目前動(dòng)漫游戲開發(fā)過(guò)程中具有共性的關(guān)鍵開發(fā)技術(shù)，將項(xiàng)目組積累五年多的研究成果整理出來(lái)，分三個(gè)部分進(jìn)行闡述。三維動(dòng)漫游戲人物人頭及表情仿真技術(shù)：三維人臉表情動(dòng)畫技術(shù)，基于混合模型的人臉表情模擬，三維發(fā)型設(shè)計(jì)研究。三維動(dòng)漫游戲人物人體及運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)：基于特征的三維人體曲面模型重構(gòu)，三維虛擬人運(yùn)動(dòng)人體建模實(shí)現(xiàn)，虛擬人運(yùn)動(dòng)骨骼蒙皮實(shí)現(xiàn)，虛擬人運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃研究，虛擬人運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)現(xiàn)。三維動(dòng)漫游戲人物服裝仿真技術(shù)：三維衣片網(wǎng)格劃分研究，衣片放置及服裝紋理的研究，布料動(dòng)態(tài)模擬實(shí)現(xiàn)，衣片與人體碰撞檢測(cè)及響應(yīng)研究，三維虛擬服裝試衣系統(tǒng)?！　”緯勺鳛楦咝?dòng)漫游戲及相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生的教材，也適用于動(dòng)漫游戲公司的中、高級(jí)開發(fā)人員閱讀參考。

書籍目錄

前言第一章　三維人臉表情動(dòng)畫技術(shù)　　1.1　緒論　　1.2　系統(tǒng)縱覽及相關(guān)理論概述　　1.3　數(shù)據(jù)模塊　　1.4　構(gòu)造模塊　　1.5　控制模塊　　1.6　顯示模塊　　1.7　結(jié)淪　　參考文獻(xiàn)　第二章　基于混合模型的人臉表情模擬　　2.1　緒論　　2.2　人臉表情動(dòng)畫技術(shù)回顧　　2.3　人臉的解剖學(xué)基礎(chǔ)　　2.4　三維人臉模型的建立　　2.5　人臉紋理圖的合成與模型的紋理映射　　2.6　基于混合模型的人臉網(wǎng)格變形研究　　2.7　人臉表情模擬系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　　2.8　總結(jié)與展望　參考文獻(xiàn)第三章　三維發(fā)型設(shè)計(jì)研究　　3.1　緒論　3.2　三維發(fā)型設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　3.3　三維發(fā)型設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能　3.4　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　參考文獻(xiàn)第四章　基于特征的三維人體曲面模型重構(gòu)　4.1　緒論　4.2　基于人體特征線的軀干曲面成型理論研究　　4.3　軀干曲面成型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)　4.4  系統(tǒng)展示　4.5  總結(jié)與展望　參考文獻(xiàn)第五章　參數(shù)化三維人體建模研究　5.1  緒論　5.2  人體簡(jiǎn)介　5.3  系統(tǒng)設(shè)計(jì)　5.4  建?！?.5  結(jié)論　參考文獻(xiàn)第六章　虛擬人運(yùn)動(dòng)骨骼蒙皮實(shí)現(xiàn)　6.1  緒論　6.2  系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)　6.3  系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)　6.4  系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)果　6.5  結(jié)論　參考文獻(xiàn)第七章　虛擬人運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃研究　7.1  緒論　7.2  人體步行路徑規(guī)劃概述　7.3  啟發(fā)式搜索技術(shù)　7.4  A路徑搜索算法　7.5  A算法的模擬與實(shí)現(xiàn)　7.6  總結(jié)與展望　參考文獻(xiàn)第八章　虛擬人步行模擬實(shí)現(xiàn)　8.1  基于人體步行的研究　8.2  Body模型與Biped骨骼的綁定　8.3  模擬人體走路運(yùn)動(dòng)中各關(guān)節(jié)關(guān)鍵幀的設(shè)置　8.4  其他動(dòng)畫　8.5  Cal3D瀏覽器的導(dǎo)入　8.6  結(jié)論　參考文獻(xiàn)第九章　三維衣片網(wǎng)格劃分研究　9.1  緒論　……第十章　衣片放置及服裝紋理的研究　第十一章　布料動(dòng)態(tài)模擬實(shí)現(xiàn)第十二章　衣片與人體碰撞檢測(cè)及響應(yīng)研究第十三章　三維虛擬服裝試衣系統(tǒng)

章節(jié)摘錄

插圖：3．徑向基函數(shù)插值在特定人臉模型生成中的應(yīng)用一般人臉模型中，在一些特定區(qū)域，特征點(diǎn)分布比較密集，如眼睛和嘴巴處的特征點(diǎn)；而另一些區(qū)域中的特征點(diǎn)分布比較稀疏，如額頭和后腦勺處的特征點(diǎn)。對(duì)于這種特征點(diǎn)分布不均勻的情況，徑向基函數(shù)插值結(jié)果很難保證臉部某些區(qū)域變形的精確性和平滑性，且當(dāng)特征點(diǎn)數(shù)目較大時(shí)計(jì)算量較大。多步徑向基函數(shù)插值算法可以很大程度上解決這個(gè)問(wèn)題。盡管單步徑向基函數(shù)算法存在一些缺點(diǎn)，但其作為人臉變形的一個(gè)普遍的方法仍被廣泛采用。相比于多步徑向基函數(shù)算法，單步徑向基函數(shù)算法原理簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，而且在特征點(diǎn)數(shù)據(jù)不是非常集中于某一小區(qū)域的情況下，計(jì)算結(jié)果是令人滿意的。在能夠體現(xiàn)人臉明顯特征的前提下，盡可能均勻地分布人臉特征點(diǎn)，并以這些特征點(diǎn)作為約束點(diǎn)利用單步徑向基函數(shù)插值的方法對(duì)一般人臉模型進(jìn)行變形，產(chǎn)生特定的人臉模型。如圖2．14所示。

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《三維動(dòng)漫游戲人物角色仿真技術(shù)》由科學(xué)出版社出版。

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