新-第8章-計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)-資料下載頁(yè)
2025-06-26 23:03本頁(yè)面
【正文】 檢測(cè)。他的算法與 Gottschalk等提出的采用 OBB樹(shù)的碰撞檢測(cè)算法相比，計(jì)算性能上已經(jīng)相差不大，故在精度要求不是很高的動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作系統(tǒng)中常會(huì)被采用。 2． AABB包圍體 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 3． OBB有向包圍體 OBB（ Oriented Bounding Box）方向包圍體是由 Gottschalk等于1996年提出的，定義為包含幾何對(duì)象且相對(duì)于坐標(biāo)軸方向任意的最小長(zhǎng)方體。 OBB的構(gòu)造稍微復(fù)雜一些，關(guān)鍵在于包圍盒最佳方向的確定，最佳方向必須保證在該方向上包圍體的體積最小。 OBB包圍體的優(yōu)點(diǎn)是方向任意，緊密性好，能很好降低進(jìn)行相交檢測(cè)包圍體的數(shù)目，在一定程度上提高了算法的效率。 缺點(diǎn)是計(jì)算方法比較復(fù)雜，不能有效地處理軟體變形等情況，而且相交測(cè)試也相對(duì)復(fù)雜，并且無(wú)法用來(lái)判斷兩三角面片之間的距離，只能得到二者的相交結(jié)果，一般只適用于處理兩個(gè)物體之間的碰撞檢測(cè)。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 4． kdop包圍體 一個(gè) kDOP是一個(gè)凸多面體，各個(gè)面由 k個(gè)固定的法向確定，其中法向以外的半空間不作為包圍體一部分來(lái)考慮。 AABB實(shí)際上是一個(gè)特殊的 6DOP，當(dāng) k值增大時(shí)，包圍體越來(lái)越接近凸包，從而更接近物體。 Klosowski等指出，對(duì)于適當(dāng)?shù)?k值，兩個(gè) kDOP相交測(cè)試速度要比兩個(gè) OBB的相交測(cè)試速度快一個(gè)數(shù)量級(jí)。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 基于層次包圍體的算法性能受兩個(gè)方面影響： 包圍體包圍物體的緊密程度； 包圍體之間的相交檢測(cè)速度。 包圍體包圍物體的緊密度影響層次樹(shù)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)越少在遍歷檢測(cè)中包圍體檢測(cè)次數(shù)也就越少。 OBB和 kdop能相對(duì)更緊密地包圍物體，但建構(gòu)它們的代價(jià)太大，對(duì)有變形物體的場(chǎng)景往往無(wú)法實(shí)時(shí)更新層次樹(shù)。 AABB和包圍球包圍物體不夠緊密，但它們層次樹(shù)更新快，可用于進(jìn)行變形物體的碰撞檢測(cè)。 在包圍體相交檢測(cè)的速度方面 AABB和包圍球具有明顯優(yōu)勢(shì)， OBB和 kdop則需要更多的時(shí)間。 包圍體技術(shù)： 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 三、運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù) 運(yùn)動(dòng)捕捉（ Motion Capture）是指通過(guò)利用專(zhuān)門(mén)的傳感器設(shè)備測(cè)量、跟蹤并記錄真實(shí)人體（或其他物體）在三維空間中的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)軌跡，并將其轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)字化運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，然后利用這些數(shù)據(jù)來(lái)驅(qū)動(dòng)虛擬的動(dòng)畫(huà)角色，以重現(xiàn)原來(lái)的表演動(dòng)作。如下圖所示。 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的關(guān)鍵技術(shù) 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù) 利用運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)能夠比較真實(shí)和自然地表現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的物體運(yùn)動(dòng)特征，并能有效表達(dá)演員們的個(gè)性化表演特點(diǎn)，因而被公認(rèn)為是高效獲取高質(zhì)量動(dòng)作數(shù)據(jù)的有效方法之一，并已成為目前三維動(dòng)畫(huà)制作的強(qiáng)有力的輔助工具。 典型的運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備由： 傳感器 信號(hào)捕捉設(shè)備 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備 數(shù)據(jù)處理設(shè)備 等組成 。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 根據(jù)所采用原理不同，目前運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)大致可分為： 光學(xué)式 電磁式 聲學(xué)式 機(jī)械式 運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù) 我 應(yīng)用最廣泛，技術(shù)最成熟 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 另外，運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)需要將已捕捉到的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，不同的系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)文件格式是不同的。目前，常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)格式有： BVA、 BVH、 HTR、 TRC、 AOA以及 ASF/AMC等。 在獲取到運(yùn)動(dòng)捕捉的動(dòng)作數(shù)據(jù)之后，用戶(hù)可以對(duì)其進(jìn)行編輯、修改等處理，或者就直接將其導(dǎo)入 3DS MAX、 MAYA、 MOTION BUILDER、 SOFTIMAGE XSI等 3D軟件中與角色模型進(jìn)行綁定，驅(qū)動(dòng)角色作出動(dòng)作，形成特定的骨骼動(dòng)畫(huà) （第九章有相關(guān)實(shí)例） 。 這種復(fù)用動(dòng)作數(shù)據(jù)的動(dòng)畫(huà)制作手段極大地提高了動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作效率。大連北星動(dòng)漫游制作的動(dòng)畫(huà)片 《 快樂(lè)教室 》 、青島靈境數(shù)碼制作的動(dòng)畫(huà)片 《 阿凡提 》 、北京中視橋推出的動(dòng)畫(huà)片 《 鴕鳥(niǎo)拉非 》 以及國(guó)外電影大片 《 金剛 》 、 《 星球大戰(zhàn) 》 、 《 泰坦尼克 》 、 《 角斗士 》 、 《 極地特快 》 等都運(yùn)用了動(dòng)作捕捉技術(shù)。 運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù) 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 課后習(xí)題 10 習(xí)題 謝謝大家！
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