三维动画技术应用研究（通用12篇）
三维动画技术应用研究 篇1
在我国计算机网络技术发展水平日益提高的情况下, 我国三维动画获得了良好的发展, 三维动画不仅能够丰富人们的文化生活, 还能够在现代教育工作中发挥越来越重要的作用, 三维动画能够使观赏者非常具体的了解空间的运转情况, 并且对空间当中的物体的搭配情况进行了解。
一、三维动画的主要类型
1、以帧为基础的演示型三维动画类型
动画的制作过程根据固定的秩序进行制作, 制作完成之后, 设计人员使用渲染的方式对动画进行处理, 动画的基础因素为图片式文件, avi格式、jpg格式都是较为常见的类型, 在设计过程中, 电影和其它视频资料当中的图片可以通过转化的形式实现处理, 三维动画的制作同二维动画有诸多相似之处, 在对jpg等格式的图像进行处理的顺序完全一致, 无论是三维动画还是传统形式的动画, 图像的文件量比较多, 普通的三维动画会占据100mb以内的存储量, 而这一形式的动画在我国三维动画设计领域较为常见[1]。
2、以实时交互行为为基础的三维动画类型
实时交互行为可以通过对动画系统的处理实现对语言环境的创造, 场景的设计必须根据系统编程的具体环节, 严格按照场景的具体属性实施编程语言的设置, 以便三维软件可以实现对场景的有效控制[2]。
3、以自由度为基础的三维动画类型
三维动画在设计过程中, web系统是较为常见的系统形式, 在此过程中, 三维动画的运行模式能够保证对系统实施有效的管理, 在系统运转过程中, 系统的操作者可以按照自身的意愿对三维动画的具体运行模式进行控制, 以便系统在运行过程中能够保证对三维场景实施有效的管理[3]。在对系统进行管理的过程中, 可以根据设计人员的具体操作需要, 对系统当中的调节度高的步骤进行控制, 以便操作人员能够通过对场景的调换实现对动画文件的控制, 在对文件进行控制和调整的过程中, 必须充分尊重系统操作者的意愿, 通过对系统文件的使用, 将已经得到使用的文件进行运用, 并且将新型编程语言运用于三维动画当中[4]。
二、实时交互行为在三维动画设计当中的运用
1、三维动画相关场景的正确设计
实时交互行为的构建必须保证系统能够对各类外观进行正确的设计, 要使用截图的方式对图像进行不同角度的剖析, 并且对已经形成固定形状的物体进行空间方位的调整, 使物体的运动方向能够得到明确, 当空间当中的物体可以在运行过程中实施360°旋转的时候, 设计人员需要对物体各个截面的形态进行控制, 以便物体的运转可以实现全过程的三维处理。
2、完成对三维动画当中不同区域物体的层次设计
三维动画在运行过程中, 已经成型的物体和正在运行的物体属于不同的运行种类, 这两种运行种类的物体都能够实现独特的运行, 在三维动画的演示进行时, 不同二维空间内的影像资料会影响三维物体的层次结构, 因此, 要采取正确的方式对物体的层次结构实施设计[5]。首先, 必须保证设计方案具备正确的设计代码, Bottom_plane Transform…Transform可以作为尝试性代码使用。在代码设计完成之后, 要进行物体运行轨道的控制, 以保证物体的运行范围在预测的范畴之内。要根据物体的运转周期对物体运行过程中的节点实施管理, 如果需要物体进行常规移动, 则需要物体能够按照既定的程序实施有规律的旋转, 可以使用Plane Sensor作为基础, 对已经定型的空间物体实施三维空间的设计, 在进行轨道设计之前, 要注意将xyz三个方向的主坐标进行设计, 以便物体的运行轨道能够得到良好的设计。
3、实施三维动画连续性的设计
首先, 设计人员要注意对三维动画运行过程中的地面信息实施合理的控制, Bottom_plane可以成为三维动画运行过程中的主要使用系统, 在进行挂件的设计过程中, 要正确使用VRML2 作为主要仪器, 并且使用正确的公式进行差值器的控制, 使用:
Value=f/ (k2-k1) * (v2-v1) +v1
作为公式, 这一公式是当前三维动画运行系统中最重要的设计公式, 公式设置完成之后, 设计人员要对系统的不同关键码进行数据的控制, 数据是否正确要根据代码进行测试, 因此, 实时交互行为的实施必须根据数据代码的整合与使用进行设计。在基本的代码设置完成之后, 三维动画系统会自觉进行触发, 要根据设计过程中的用户信息进行系统设计趋势的观察, 在设计的物体发生移动的过程中, 要根据使用者的习惯对观察人员的工作规划进行了解, 既要提升观察人员的工作便捷性, 也要注意对传感器装置进行控制, 以便不同的设计方案能够实现造型的有利控制。
4、完善实时交互行为的回路设计
三维动画的设计必须将场景的调节作为基础的设计理念, 以便能够运用正确的系统对动画的运动情况进行全面的掌握, 在系统的运行过程中, 系统可以通过对field的改变情况对回路进行设计, 并且按照设计方案的侧重点实施系统运行方案的规划, 以便系统在运行过程中, 能够根据回路的设置情况, 对不同节点中的数据信息进行分析研究, 并且按照浏览器的设置情况, 对系统传递信息的方式进行控制, 以便系统能够根据回路信息的具体情况, 对程序代码进行研究, 使实时交互行为能够具备更高水平的技术含量。
三、结论
计算机技术的高速发展使得三维动画成为了人们生活中常见的技术, 实时交互行为能够很大程度上提高我国三维动画的设计质量, 使我国三维动画获得更好的发展, 对实时交互行为进行技术层面的研究, 是提升我国三维动画设计水平的关键工作。
指导老师:惠学武
摘要：三维动画是当前我国动画的主流发展趋势, 并且已经逐步取代传统的动画形式, 在三维动画逐渐占据更多市场的情况下对实施交互行为实施深入的研究, 能够很大程度上促进我国三维动画发展水平的提高, 使我国三维动画的设计拥有更加高水平的技术支持。
关键词：实时交互行为,三维动画, 设计技术研究
参考文献
[1]杜俊贤.基于OSG的虚拟场景中运动控制与交互技术研究[D].武汉理工大学, 2010.
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[3]陈国华.三维关键帧动画的交互设计技术[J].计算机真, 2007, 04:221-224.
[4]扈园园.基于转K7型转向架的三维交互仿真系统的研究与实现[D].北京交通大学, 2009.
[5]高建洪.基于VRML的工程制图虚拟模型室的研究与实现[D].苏州学, 2007.
三维动画技术应用研究 篇2
在计算机技术的带动下，三维动画技术得以快速发展，为做好三维动画设计与制作，社会企业逐渐提高了对三维动画人才的需求。但优秀的三维动画人才仅掌握理论知识是远远不够的，还要具有良好的实践能力，能够独立完成三维动画设计与制作，但在很多三维动画设计与制作教学中却无法做到这一点。因此，有必要对此问题展开研究，并联系实际情况提出合理教改措施。
1三维动画设计与制作教学中存在的主要问题
1.1教学方式存在问题
自从我国各大院校扩招以后，教学规模不断扩大，原来的精英教育转变为大众教育。尽管学习动画设计与制作的人数在增多，但不少学生只懂得理论知识，很少具有实践能力。这样一来就带来了一系列问题，如动画毕业生无法适应企业工作，很多都要重新学习，尤其是三维动画设计与制作中，不仅需要学生懂得动画知识，还要懂得计算机知识，这样一来就降低了企业的满意度。之所以会出现这种情况，与现代三维动画设计与制作课程教学方式存在问题有关。很多学校在三维动画设计与制作课程的教学中依然采用理论知识教学与实验教学相分离的方式，不少教师错误地认为实验教学是理论知识教学的辅助，所以，很多教师并没有将实验教学作为重点，这样一来就出现了课堂教学效果滑坡，学生学习成绩不高，无法满足社会企业需求的情况。[1]
1.2组织教学存在问题
很多三维动画设计与制作课程教师在组织教学阶段，只是根据教材编排顺序向学生传播知识，也就是先为学生介绍一下与三维动画相关的理论知识，然后针对某点做详细讲解，整个课程均由教师主导，学生被动接受知识，课程结束后多数学生都很疲惫，所学到的知识也很少。
2三维动画设计与制作课程教学与教改措施
2.1注意新型教学方法的引入与实施
为做好三维动畫设计与制作课程教学，需要引入新型教学方法。如项目驱动法，让学生参与到项目设计中，转变师生地位，将学生作为教学中心，教师在适当时机为学生提供指导，为学生创设合适的学习情境，将项目目标告知学生，然后将总目标划分成多个小目标，然后划分到各个小组中，让学生带着问题学习与实验。这样学生就会将理论与实践很好地结合在一起，如让学生利用三维技术制作一个属于自己的动画形象，让学生回忆制作动画形象时应注意哪些问题等，逐步深化学生的理解。[2]最后，在实际教学中采用合适的评价方法，不仅要注重期末考试成绩，还要将学生实验课程表现作为评价一部分。
2.2选择合适的教学内容
在开展三维动画设计与制作课程教学时，还应选择合适的教学内容，以确保学生能够掌握三维动画设计与制作的基本理论，并能熟练完成有关软件的操作。为此，还应将理论知识和实践较好地结合起来，以便学生能够较好地运用理论知识解决实践问题，进而为学生后续发展打下良好基础。按照设计思路，可以在实践教学中安排学生完成三维动画的创作，使学生将获得的材料作为素材进行动画编辑。在教学内容组织方面，应以学生职业能力培养为目标，加强对学生快速掌握知识的培养，以便学生能够实现自我学习和自我提高。[3]而三维动画的制作需要多人配合，所以还需将教学目标细分为多个目标，并将每个学习模块的内容细化为多个小“项目”。根据这一思路，可以进行合理的课程内容体系结构的构建。首先，还应完成工程标准的制定，即结合学生职业任务取向完成三维动画制作内容的定制。而结合课程标准，还应完成知识目标的树立，即利用项目引导法帮助学生掌握动画制作的3DMAX理论，并学会运用数据库知识，从而完成动态网页的制作。在学生能力培养方面，还应树立加强学生运用动画开发工具实现动画设计开发能力培养的目标。在工作任务上，应制定使学生利用所学知识完成三维动画设计开发的任务。而在这一过程中，学生不仅能够完成动画基本理论、开发工具等理论知识的学习，还能掌握三维动画设计开发的实践知识，并能更好地实现动画定位，从而得到知识的扩展。为确保学生能够较好地完成这些内容的学习，应将课程总学时设定为90学时，理论和实践各占30学时和50学时，机动占10学时。
2.3做好课程项目设置
想要运用项目驱动教学法开展三维动画设计与制作课程教学，还要做好课程项目的设置。在项目选择上，还应确保项目具有实用价值，并能完成课程知识覆盖。结合这些内容和学生培养目标，教师还应对市场进行就业调查，然后结合职业能力目标进行学生职业需求的确定，以确保项目的设置能够起到加强学生岗位职责培养的作用。为此，教师还应随着市场对人才要求的变化而进行教学内容的更新，并进行相应的能力目标设定。[4]而以职业能力培养为项目设置落脚点，则能在设置课程项目的过程中将知识点和学生需要掌握的部分融入学习过程，进而使学生更好地参与到项目实践中，并得到职业能力的培养。
在具体进行项目设置时，还应进行小“项目”的实践操作设置，并在其中引入相关理论知识，进而使学生在具备技术操作能力的基础上完成知识的学习。而采取该种项目设置方法，则能引导学生完成三维动画设计开发能力的逐步构建，进而使学生达到最终的学习目标。首先，教师设置的项目应能完成情境因素的充分利用，从而完成良好教学氛围的营造，进而使学生的学习兴趣得到激发。其次，教师还应以典型三维动画工作任务为例，以确保学生能够掌握该类任务的完成方法。再者，在学生掌握任务方法后，还应进行实践任务的设置，并要求学生通过合作完成任务，解决过程中遇到的问题。在学生完成技术实践知识构建后，则应进行相关理论体系的归纳，以确保学生能够掌握技术理论知识。[5]最后，还应围绕技术理论提出需要灵活运用知识的问题，并要求学生利用自身技术实践经验和所学知识解决问题。能够成功解决这些问题，说明学生已经完成了能力构建。
3结语
三维打印技术应用研究 篇3
【关键词】三维打印；数字雕刻；计算机辅助设计与制造
一、什么是三维打印技术
三维打印机在过去通常又被称为“快速成型机”。它通过对电脑中三维软件的识别，进行STL（三角网格格式）转换，再结合切层软件确定摆放方位和切层路径，并进行切层工作和相关支撑材料的构造。最后使用喷头将固态的线型成型材料加热成半熔融状态之后挤出来，和支撑材料自下而上，一次一层的构铸成最终实体。它的工作步骤是这样的：使用CAD软件来创建物品，然后通过SD卡或者USB传输到3D打印机中，进行打印设置后，打印机就可以把它们打印出来，3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样，都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的，打印原理是一样的。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型，然后在进行打印输出。它的工作步骤是这样的：使用CAD软件来创建物品，如果你有现成的模型也可以，比如动物模型、人物、或者微缩建筑等等。然后通过SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中，进行打印设置后，打印机就可以把它们打印出来，其工作结构分解图如下。3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样，都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的，打印原理是一样的。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型，然后在进行打印输出。
二、三维打印技术的工作方式
1..激光烧结法。使用大功率激光束把粉末加热到“烧结温度”，从而把它与基体烧结在一起。最终完成零件的成型过程。目前工业应用此法成型的材料有热塑料，聚合碳化物、尼龙、蜡等等。
2.喷射微粒法。使用喷咀，喷射出小熔滴，小熔滴射到基体上，冷却后就形成新的一层材料，如此一层层喷射，一层层增长，最终形成所需的形状。喷射微粒制造现在已有两家公司制造出了这种设备，美国的preceptionsystem Inc公司所生产的原型机，可以喷射蜡微滴，以制作精密蜡模。
3..三维喷射粘结法。此法综合了“选择性激光烧结”及“喷射微滴”这两种三维打印法的特点。微型喷头喷射粘有粘结剂的微粒到需要粘结的地方，逐层喷射直到整个零件坯完成为止。这样的零件坯还要在120℃的温度下热处理2h，取出后去掉未粘结的粉末，还要在1000～1500℃的温度下焙烧以保证零件达到足够的机械及耐热强度。这种方法是由美国麻省理工大学开发的，主要用于制造陶瓷铸模，铸芯（用于失蜡铸造）及多孔陶瓷坯（再用液态金属渗浸后形成金属陶瓷复合物零件）。
4.熔化沉积法。这种方法是通过XY控制的加热头来送出熔化的材料于基体或已固化的材料上，由于底层材料较冷，从而使熔化的材料沉积固化。这样逐层，逐带生成出所需要的零件。采用的材料可以是热塑性材料，也可以是金属带或丝。
三、三维打印技术的材料
1.金属粉末3DP快速成形。金属粉末三维打印成形的研究主要集中在成形工艺参数控制与优化、制件后处理强化工艺改进等方面，其目的是解决制件的精度和强度偏低问题。
2.陶瓷粉末3DP快速成形。新型陶瓷结构材料由于具有高强度、高硬度、耐腐蚀、耐高温等优异性能而被广泛使用，但是其本身硬而脆的特性使其普通加工成形异常困难。
3.型砂3DP快速铸型。目前铸造技术及设备的柔性相对较差，通常需要采用多种工艺流程，使用多种装置、工具、模具和夹具，需要一个较长的周期来制造铸型或零件原型。铸件的结构和尺寸的改变将会直接影响铸型的设计、制造、装配等长而复杂的工艺过程。随着高新技术的不断发展和市场需求的个性化和多样化，铸造企业必须掌握灵活性强、市场响应速度快、可小批量生产而不明显增加产品成本的砂型近净成形技术。因此，3DP快速成形工艺在铸造领域得到广泛的应用。
四、三维打印的应用领域
1.有助于设计成品的验证。三维打印技术，能在设计过程中将样件或模型制造出来，评审就一目了然，比图形更清楚，更直观。这样可在早期发现设计差错，避免由于设计差错而造成制造工艺装备的浪费。
2.有利于并行工程的应用。三维打印技术从CAD到CAM可以直接连线或通过简单的接口就能实现。各个生产部门和生产过程可以共享信息，并行进行。工艺规程和工序设计都降低到最小程度，不需要决定工序的先后次序及复杂的加工路线，从而为并行工程创造了最好条件。
3.模具制造领域的应用。与数控加工技术相比，三维打印技术能更快，更容易地设计并制造出各种复杂的模具，并大大提高生产效率和产品质量。
4.适合于小批量或复杂形状的工件生产。只要提供CAD模型，就可以制造出相应的原型，这种方法特别适合制造很小或很薄的零件。正是由于它具有这种快速、高效和多能的特点，这项技术才成为90年代人们关注的焦点，并正迅速得到发展。
【参考文献】
[1]杨继全，三维打印设计与制造科学出版社，2015年4月
应用型本科三维动画教学改革研究 篇4
关键词：三维动画,教学改革,应用型本科
伴随着数字技术的不断更新, 动画产业的持续发展, 三维动画这门新兴技术对我们而言已不再陌生。我们不仅能在《阿凡达》、《功夫熊猫》等一系列影视作品中感受到三维动画制作所带来的无穷魅力, 在游戏、广告, 甚至医学、军事等各个领域都能看到它的身影。市场的巨大需求, 使得我国高校纷纷开设动画专业, 市面上各类动画培训学校也层出不穷。然而, 根据《麦可思——中国2010-2012届大学毕业生社会需求与培养质量调查》结果显示, 2013年动画被列为本科就业红牌警告专业, 当前动画专业毕业生就业状况堪忧, 这种情况值得我们深思。
本文从笔者任教的应用型本科院校人才培养定位出发, 以三维动画课程教学为切入点, 分析当前教学中存在的问题, 并探讨如何进行改革以提高应用型本科院校动画专业教学质量, 培养出符合社会需求的毕业生。
一、三维动画课程教学现状简述
三维动画课程的主要任务是引导学生学习并掌握3ds max或Maya软件的操作, 能够运用计算机完成三维动画效果, 这是各个高校动画专业开设的一门重要的专业必修课, 也是培养动画应用型人才的重要组成部分。目前, 三维动画仍然属于新兴学科, 各高校开设时间不一致, 课程体系仍显得多元和无序, 尚未形成一个成熟的体系。由于三维动画技术含量高、跨度大、综合性强, 它涉及到电影、绘画、音乐、计算机等许多方面且三维动画学习要求各方面紧密结合, 共同作用, 这无疑为课程教学增添了难度。当前, 三维动画课程教学存在以下问题:
(一) 课程定位不明确, 人才培养模式趋于雷同
目前, 无论是本科和高职院校, 还是遍地开花的动画培训学校, 三维动画的教学内容基本以软件培训为主, 课程定位并没有办学层次的区分, 从而也就没有区分出三维动画人才培养的不同层次。
(二) 课程设置不合理, 缺乏整体性和逻辑性
三维动画综合性强, 制作难度大, 它汇集美术、导演、音乐、特效等多种艺术形式于一身。教学中不但要求学生要熟练掌握三维动画设计与制作的方法, 还需要辅以角色设计、场景设计、图形处理、后期编辑等方面知识。作为应用型本科教育, 尽管在课程设置时考虑到了与三维动画相关的知识体系, 但是与此对应的课程开设却显得随意和分散, 课程与课程之间没有形成内在逻辑性。同时, 大多数高校三维动画教学都只是停留在软件的基础教学上, 过分强调技术方面的培训, 忽略了学生艺术思维的积淀。学生往往只掌握了技术上的“皮毛”, 而无法完成独立的三维动画艺术作品。
(三) 课程内容陈旧, 理论与实践脱节
三维动画教学内容涵盖场景建模、角色建模、材质、灯光渲染及骨骼、动力学、粒子系统、动画等模块, 课程学时总量无法满足三维动画各模块的全方面教学。因此, 在实际的教学内容中, 往往只停留在软件基础命令的学习上, 忽略了对三维动画制作流程的全面把握, 更不用提完整的动画项目创作。同时, 三维动画相关技术更新快, 行业前沿的新知识、新技术往往不能第一时间通过课堂传授给学生, 教学内容陈旧, 针对性不强, 无法与实际工作岗位相结合, 制约了学生职业技能的培养。
(四) 教学方法不科学, 学生处于被动学习状态
三维动画与传统理论课程不同, 它具有很强的实践性。教师在教学的过程中, 往往将重点放在软件命令的讲解上, 忽视了学生的主体地位。学生被动学习, 并不能灵活运用软件创作出属于自己的艺术作品。
(五) 教学评价方式单一, 无法全面考评
高校传统的考核方式分为考试与考查, 三维动画一般以完成指定综合作业为主要的考查方式。这种总结性评价的考核方式具有一定的局限性, 一是无法以综合作业结果评定学生学习过程的有效性, 不能全面反应学生知识与技能的掌握情况;二是单次作业的成绩无法反映学生的真实水平。
二、三维动画课程教学改革的思考
三维动画的应用已日趋重要, 三维动画设计与制作人员的培养直接影响到行业未来的发展。针对以上三维动画教学中出现的问题, 本文立足于应用型本科院校教学实际, 现提出以下几方面三维动画课程改革思路。
(一) 结合传统文化, 明确课程定位
三维动画, 是以科技手段为艺术语言的表现形式。总的来说, 当技术跟上步伐, 动画表现的内涵才是评价优劣的核心。为培养合格的应用型三维动画人才, 应强调创意、创新和实践能力。三维动画课程教学, 应立足本校优势资源, 结合已有的强势学科, 找准定位的同时, 注重传统文化、地域文化的结合, 尽可能突出自己的特色。
(二) 实现“技”、“艺”平衡, 构建课程体系
三维动画是一种综合性很强的艺术形式, 它是艺术与技术、理性与感性、个性与共性的结合, 它的教学应该包含以下两方面的内容:一是技术上的培养, 以三维动画相关软件操作为主的教育;二是文化上的培养, 以丰富艺术理论知识, 提高审美鉴赏能力、艺术创作能力的教学。在科技文化产业迅猛发展的今天, 一部优秀的三维动画作品, 不仅要求专业技术含量高, 剧本、角色场景设定、分镜头、灯光、特效、合成、创意等艺术层面同样不容忽视。这就要求一名优秀的三维动画师, 不仅要熟练掌握相关软件操作, 同时要具备一定的艺术鉴赏和创新能力。艺术与技术相辅相成, 不可或缺。因此, 应用型本科院校三维动画的教学不应该只停留在软件的学习上, 还应该着重设计、创意能力的培养, 实行数字技术与传统艺术相结合的培养方式。技术是基础, 艺术是目标, 以此为原则合理构建理论与实践课程模块, 使三维动画教学与其它课程紧密联系, 力求艺术与技术的平衡, 建立完整、系统的三维动画课程体系, 努力培养能运用新技术, 同时兼备较高艺术修养的三维动画人才。
(三) 面向职业需求, 调整教学内容
三维动画是以培养三维动画师为目的而实施的教育。依照三维动画项目制作流程, 以三维动画职业岗位需求为依据, 教学内容可分为角色场景建模、材质灯光、动画设定、后期特效四个模块。教学内容多, 覆盖面大, 这就要求教师应对教学内容进行适当精简, 归纳出应用性强的重要知识点, 讲清楚原理、规律与操作方法。同时, 根据课堂讲授的知识点, 结合日常生活以课后作业的形式进行巩固, 减轻课堂教学负担, 加强学生实践能力。与此同时, 学校要积极开展校企合作, 以职业目标定人才培养目标。教师需深入企业一线进行生产实践, 了解行业的实际需求, 紧跟时代步伐, 将最前沿的新技术、新资讯引入课堂。此外, 在教学的过程中, 教师应该充分发挥学生的主体作用, 引导学生学习、思考, 鼓励学生进行职业定位, 有意识地加强学生学习能力、创新能力, 分析、解决问题能力的培养, 只有这样, 才能适应迅速发展的行业需求, 成为技艺兼备的高素质人才。
(四) 重视实践教学, 改进教学方法
三维动画具有很强的实践性, 培养出的人才都将参与三维动画项目的设计与制作, 所以实践教学具有重要意义。课堂教学中, 实施项目驱动教学法, 改变企业项目为教学案例, 在案例学习的基础上布置学习任务, 使学生在专业学习的基础上有目的地开展相关三维知识的自学, 拓展自身的发展方向, 以培养学生自学能力、分析解决问题的能力。进行课内实践教学的同时, 鼓励推行工作室制度, 将课堂演变为一个真实的企业生产环境, 让学生参与到从动画项目构思到出品的各个环节。在这个环节中, 他们将学生的身份褪去, 变成参与者和决策者, 在操作的过程中发现自己的兴趣点, 找准职业发展方向。生产出的三维动画产品可以参加各类竞赛, 以赛促教, 提高学生的学习积极性和职业认同感。
(五) 多元化考评, 完善教学评价
教学评价是检查、改进、完善教学的重要环节。高校三维动画课程普遍以期末大作业形式的总结性评价为主要评价方式。三维动画具有较强实践性, 一次作业往往难以反映学生的真实水平。因此, 应用型本科院校可以采取形成性的动态评价方法, 面向学生认知过程, 以课堂表现、出勤率、平时成绩与期末考核等综合表现进行打分, 力求全面衡量学生的学习成果, 促进学生重视学习过程的积累。同时, 在平时作业中, 可以实行学生间互评与自我评价, 为学生提供一个自我思考和自我认识的机会, 充分尊重个体的差异性, 鼓励艺术个性的发展。
三维动画作为一门具有交叉性、综合性、前沿性的艺术学科, 它的重要性已经日益凸显。在传统的人才培养模式中, 机械化的教学观念、学分制、教学内容、人才培养方式, 严重制约了高素质设计创作人才的培养。应用型本科院校是三维动画人才输出的重要场所之一, 这要求我们应面向企业需求, 结合职业要求, 对课程定位、设置、内容、教学方法、评价等方面进行全面改革, 实现培养具有较强实践能力与创新素质的应用性三维人才这一目标。
参考文献
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[4]许铭.三维动画在中国的发展前景分析.艺术科技, 2013 (04)
三维动画技术应用研究 篇5
基于PC-CLUSTER机群并行体系结构与消息传递库MPI并行环境,研究了三维非结构网格DSMC并行算法.提出一类基于结构背景网格上的非结构网格动态分区策略,保证各子区域的分子数量大致相等,实现计算进程间的动态负载平衡.利用MPI库函数构造了两类符合DSMC并行原理的.通讯法:单步通讯法与多步通讯法.采用单控制多数据流(SPMD)以及Master/Slave并行模式,设计了三维非结构网格DSMC整体并行算法.给出了跟踪模拟分子在四面体网格间迁移运动的详细计算过程.最后对全尺寸航天飞机高超声速绕流进行了并行模拟,验证并行算法的有效性.
作 者：王学德 伍贻兆 夏健 谭俊杰 WANG Xue-de WU Yi-zhao XIA Jian TAN Jun-jie 作者单位：王学德,谭俊杰,WANG Xue-de,TAN Jun-jie(南京理工大学动力工程学院,南京,210094)
伍贻兆,夏健,WU Yi-zhao,XIA Jian(南京航空航天大学航空宇航学院,南京,210016)
刊 名：宇航学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ASTRONAUTICS 年，卷(期)： 28(6) 分类号：V311.4 关键词：非结构网格 直接物理模拟 DSMC 并行算法 动态负载平衡 MPI
三维动画技术应用研究 篇6
摘 要：现在的计算机发展十分迅猛，尤其是计算机图形硬件技术也在不断的更新变化。相应的多种主流三维游戏中阴影渲染的实际效果和可交互性也急需要进行相关的改进。而且，现在很多的电影、游戏和动画中都大量使用比较复杂的光照环境，从而造成-种强烈的真实感，这也是阴影渲染技术的主要研究内容之-。本文论文主要针对游戏和动画场景中使用的高效率和高真实性的阴影渲染内容进行研究。
关键词：软阴影渲染；PRT；两维哈尔小波；现状
现在，出现了以硬阴影渲染算法为基础的软阴影算法，获得了一定的效率性，但是只能运用在部分光源，在比较繁琐的光照环境中不能取得具有真实效用的阴影效用。而且，有的例如和光线跟踪相近的全局光照算法，在一定程度上具备相应的真实效用，但是因为计算量比较大而且比较复杂，只能使用在离线渲染的过程中。还有一种渲染方式是以PRT为主要内容，把阴影渲染的过程划分成为预处理和实际渲染两个部分，不但可以保护其渲染的实际条件，还可以保留-定的真实效用。
一、面向游戏与动画应用的阴影的预处理技术
在进行预处理的过程中，我们以SPC为基础，对其进行了环境光源、BRDF和阴影场的收集，各个采样点都是遮挡函数，利用采样点对系统的预处理资料进行合理的融合。我们使用SPC，以上面的GPU为主要媒介，还有Geometryshader遮挡函数进行相关的算法，本文主要研究SPC在收集过程中产生误差的主要原因。而且，利用GeDmeryShader对模型进行详细划分，使其的误差开始减少。实验证明，这种方式和过去的阴影测试方式在效果方面得到了明显的提升，而且不受分辨率的控制，还可以有效的减少误差的产生。对模型进行详细的划分，这种方式也可以使用到相应的参数坐标系中。而且，我们还可以延伸到平面收集中，有效的处理球面阴影场在部分收集不完整的情况。而且，我们也提出了-套算法，主要以GPU为基础进行详细的计算，从而有效的完成相关的渲染方程计算。
为了解决GPU在寄存器资源方面的问题，重新构建了 “基于映射数组”与“基于深度遍历序列”这两种Aug-Tree叉树数据结构的完成模式。这两种模式都可以很好的控制寄存器资源的耗损，使得 T-S算法可以在GPU上得到实时的保护。特别是以深度遍历序列为基础，实验结果证明，寄存器资源的问题会对GPU渲染效果造成影响，使其达到很低的限度。
我们改变了原来的T-S算法流程，让其环境光源停留在不同的颜色通道中，并且能够保证四叉树在相同的T-S算法中，避免反复计算。而且，我们根据环境光源的实际状况进行提升，以便更好的减轻寄存器的资源耗损，从而节省资金投入。实验结果证明，在提升之后的渲染速度得到了提升。
二、面向游戲与动画应用的阴影技术的理论运用
在实际完成的过程中，我们对原来的T-S算法流程进行回顾；我们融合GPU中的特殊性，像是矢量计算等，对于原来算法过程中的实际环节进行改进，并且提升；我们利用部分的最大程度，改进了在SPC上所使用的迪卡尔坐标系中相应点分布不均，使得T-S算法的节点遍历范围开始减少。而且，我们明确指出了在SPC上以哈尔小波为主要方式处理物体旋转的问题。在本文中表明了物体在旋转之后需要处理的多种映射问题。在实际实行过程中，我们利用旋转系数矩阵对于遮挡函数的系数向量进行相关的线性调控，从而更好的处理旋转映射问题。实验结果证明，这种方式在实际的环境中，能够进行系数向量的调控。而且还要保证计算机旋转系数矩阵时使用较高的分辨率，从而减少结果的误差。我们也发现了GPU和CPU两种方式中，对旋转系数矩阵的计算模式。在CPU中，依据高尺度中哈尔小波函数定义域较小的特性，在对旋转系数进行计算之后的小波在转化时，两个过程都得到了提升，结果证明我们能够在实际环境中进行旋转系数矩阵的计算，以便更好的处理预处理过程中计算所遭受的问题。并且，我们还可以使得计算过程简化。
三、实际环境中真实阴影渲染的运用
通过上面的分析，现在所获得的研究，基本上都已经处理了先前所提到的立方体映射空间中哈尔小波中映射渲染遭遇的问题，而且在实际环境中进行真实的阴影渲染。将来我们主要从以下几个方面进行研究：
在实时过程中进-步提升旋转系数矩阵的计算。现在我们在实际过程中运用单线程来计算旋转系数矩阵。在未来，我们想使用以互联网为基础的ThreadBuildingBlock多线程开发库，把旋转系数的计算任务划分给多个线程，从而提升其计算速度。
支持多种部分光源。现在我们为了使其更加简化，把光源限定为环境光源，在进入局部光源的状态下，T-S算法也存在。因此我们希望能够在现在的渲染系统中融入多种部分光源的支持。
寻求球面小波来代替现在的哈尔小波。主要是因为现在我们是在SPC上，在二维图像环境中针对光源、BRDF和遮挡函数进行采样，容易出现迪卡尔坐标系中采样不均衡的情况。因此，我们希望能够在球面空间中对其进行收集。所以，我们需要一种专业化的球面小波，并对结果进行预处理。最为关键的就是，能够在球面小波解决旋转问题的过程中简化相应的旋转系数矩阵计算。
参考文献：
[1] 黄杨飞.大场景3D游戏引擎技术研究与实现[D].浙江师范大学，2011.
[2] 屠建军，王璐，屠长河等.基于GPU的网格模型平滑阴影的实时绘制[C].//第八届中国计算机图形学大会论文集.2010：123.
三维动画技术应用研究 篇7
一、三维动画角色骨骼的基本组成
动画角色运动的支撑——骨骼, 关节是动画中的角色骨骼组成的基本点。关节点之间的以父子关系相联系的部分叫动画角色骨骼。其特点就是每一个部分对应着一个独立的网格模型, 不同的部分按照角色的特点组织成一个层次结构。
动画角色骨骼制作根据人体的结构和角色运动的基本原理一般情况下分为:上身骨骼的是设定, 一般从他的跨部进行设定, 让其作为全身骨骼的总控制点, 也是动画角色重心所在, 设定上身时要注意“腰部”的设定, 因为这里是全身扭动的关键点。上身骨骼一般设定4-5块骨骼;头部骨骼设定, 头部最主要的地方是额头和下颚, 因为我们的嘴巴的张合都和这个有关系, 头部骨骼不能太多, 太多会使头部出现断节、错位等现象;四肢骨骼的设定包括腿部骨骼设定和手臂骨骼。
二、骨骼系统的绑定技术研究
骨骼绑定是三维动画角色制作动作的基础, 是实现模型与骨骼一体化的重要方式, 是运用控制器来控制角色形体及运动的条件。骨骼绑定过程包含四个主要阶段:骨骼运动规律的预测、控制器的制作及极限量的测算、动力学及驱动器的创建、动作测试阶段和修正控制器的数据及错误。骨骼运动规律的测算, 运动轨迹的测算是控制器制作的基础, 从而可以判断骨骼运动的数据。控制器的制作及极限量测算, 控制器的多少及形状都是与角色模型有关系, 这个阶段也关系着创建的控制器能不能起到很好的控制作用。驱动分为驱动和被驱动, 通常用反转脚来控制脚部的左右或者上下运动的极限。测算数值。动作测试阶段是通过蒙皮将骨骼与模型进行绑定, 使骨骼带动模型顶点运动, 所以皮肤产生变形失真难免, 对绑定失真的模型部位可以运用权重来调解。最后是修改阶段, 是将以上测算数据进行整理, 对出现问题的地方进行修改。
三、三维动画角色骨骼设定技术实例制作
下面, 根据我导演的动画短片《偷马记》中的动画角色刘老汉为例, 结合人体结构进行骨骼的制作。
1. 腿部骨骼创建:
一定要注意骨骼的位置, 要根据模型调整骨骼的位置, 创建的关节点分别包括腿跟、膝盖、裸骨、脚掌。也可以创建反转脚, 这样更好的控制脚部的旋转, 反转教制作会产生许多数据, 可以通过打组来消除, 使组的通道参数归零。然后在将打组的骨骼重新命名。最后在根据人类运动的极限角度来创建驱动, 在设定脚部向上、下、左、右位置的最大数值, 这样就大大减少了角色动作制作的工作量, 创建手柄IK, 通过径向复制来制作另外一条腿, 从而保证了骨骼的一致性、完整性。
2. 躯干骨骼创建:
对于动画角色, 一般把重心的位置定在根关节位置, 由于人体中心的位置在直立的时候位于骨盆的附近, 所以躯干的骨骼创建应该也在盆骨位置。骨骼的创建应该由下而上, 通过腰部、胸部、颈部和头部。参照人类躯干骨骼的形状来创建骨骼系统, 由于人类腰部和颈部是人躯干最活跃的部位, 所以在创建骨骼的时候要密集, 而头部和胸部的骨骼尽量简化, 但是整个躯干骨骼要控制到6块以内。
3. 手臂骨骼创建:
制作模型的时候, 基本都以T字形来出现, 这样有利于骨骼位置的调整, 将手臂分为三个部分, 两个关节点, 但是到手指骨骼创建的时候, 要将骨骼数值改小, 便于更准确的调整手指骨骼在模型里始终处于中心位置, 最后将手指的关节与手臂的关节进行建立父子关系。因为手指的活动室非常灵活的, 所以要建立驱动器来驱动手指的数值来设置其动作极限。在创建Locator吸附到手腕的关节, 注意要把Locator信息通道清除为零, 最好为每个手指在创建新的信息通道来分开控制, 这样就非常方便来掌控手指的活动与变化, 手臂肘部关节的旋转可以通过设置IK手柄的Twist数值改变肘部的旋转。
最后把腿部骨骼、手臂骨骼的父关节与人体的盆骨骨骼及胸腔骨骼进行父子连接, 这样全身骨骼创建就完了, 如下图所示。
结束语
三维动画角色的动作行为是通过角色骨骼蒙皮后带动模型的姿势转换, 动画师根据剧情情感因素融入夸张变形艺术表现手法, 由此可见, 其动作及表情的本质是人的表演。所以, 骨骼系统的创建及绑定技术一定要要立足人体结构。
参考文献
【1】完美动力《兄弟连讲解分析》72数码设计.2010.1.
【2】丛永红《从豚鼠特工队简析三维动画技术》, 电影文学.23.
浅析三维动画在各应用领域的研究 篇8
如今,人们对视觉效果的要求越来越高,简单的二维图像已经无法满足人们的视觉需求了,三维图像具有很强的视觉冲击力,能让人有身临其境的感觉,更能适应市场发展,也有很高的商业价值。介于这种三维效果对客户的视觉满足和对商品更直观的展示,后来出现了虚拟现实技术,虚拟现实技术也称灵境技术或人工环境,这种技术的特点就在于利用电脑模拟一个真实的三维空间或者虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者有一种身临其境的感觉,可以在不受任何限制的观察三维世界。现在虚拟现实已经应用于了很多商业领域,例如 :旅游、房地产、园林景观、公园展览展示、景点展示、观光游览。虚拟现实,这种在虚拟环境下的人机交互,将为体验着带来全新的,更加身临其境感觉,这才是现代人的视觉需求,才是符合社会发展的,所以,在未来几年,虚拟现实技术所应用的商业领域会越来越多,这项技术也会越来越强大。
广告作为为商品说话的媒介,为消费者和商品之间牵线搭桥的产物,已经越来越多的出现在我们的生活当中,广告的形式也多种多样,如电视、报纸、墙体广告 , 公交站台等,其中电视广告传播信息更为快捷,覆盖面更广的优势在各种广告种类里占主导地位,在表现一些实拍无法完成的画面效果,或者受到天气,地点的影响等问题,应运而生了三维动画广告,它的优点是 :在制作上自由,不受天气、季节等自然天气因素的影响。它能完成实拍摄无法完成的镜头,例如危险性高、拍摄陈本过高的镜头。对展示商品的外观上它能起到美化商品的作用。而且三维动画广告可修改性较强,能保证质量,制作成本也相对比实拍更少。介于这些优势,现在很多商家都或多或少的引用了三维动画广告元素,我们也在电视上看到了更多三维动画的产物,随着三维动画技术的不断进步与更新,三维动画将更多的用于广告事业中。
电影作为传媒工具之一,已经越来越受大众喜爱,好的电影或许能带给人们正能量,或许能让你精神愉悦。电影业为现代人的生活增添了许多色彩,在电影业的发展过程中,三维动画也助推着电影行业的进步。它的优点在于能弥补电影拍摄的不足,在一定程度上能减少电影拍摄的陈本,它同样不受地点、天气、季节等自然天气因素的影响,美化镜头。影视三维动画让原本无法拍摄的画面出现在大家的眼前,让人耳目一新,这项技术在美国大片中用的最多,例如 :《变形金刚》、《哈利波特》、《死神来了》,这些美国大片都用到了影视三维动画技术,这些电影的出现都体现着影视三维动画的重要性,或许你在想,有了影视三维动画技术,还有什么是电影里不能做到的呢?真的或许只有你想不到的。
三维动画对当代人的影响是无法比拟的,它影响的不只是一个人,一个企业,一个国家,它影响的是整个社会,一个时代。因为它将最美、最梦幻的画面呈现的世人,它将人们的想象变成现实,它让不可能变成可能。无论是在影视、广告、商业、军事、教育等行业都或多或少的用到三维动画,而随着电脑硬件与软件的不断革新,三维动画技术的不断进步,它将应用与更多的行业,帮助更多的行业完成不可能的任务。很高兴生活在这个年代,能欣赏到三维动画带给我的视觉冲击,能让我看到美轮美奂的画面,能让我想象的画面出现在我的面前。中国如今的三维动画,能否发展更完美的发展下去,能否也像美国三维动画大片一样影响世界,这都是我们面临的挑战,在未来的时间里让我们拭目以待。
摘要：在当今世界,随着计算机技术的不断革新,三维数字影像技术也在不断地发展革新,3D技术越来越频繁地出现在人们的视界,越来越被人看重,三维动画应用越来越广泛,逐渐在各行业中崭露头角,例如电影,广告,建筑,工业,室内设计等。所以三维动画技术可谓是渗透到各行各业,三维动画未来的应用空间是无可限量的。
激光三维加工控制技术研究与应用 篇9
1 激光三维加工技术概述
激光是受激辐射, 各发光中心发射的光波方向、频率、偏振态一致, 相干、高能、高亮度, 聚焦后可达到很高的能量密度, 对材料可进行高精度的加工。激光光束特性、被加工材料对激光的吸收性能在加工过程中起着至关重要的作用。
物质普遍有光吸收的性质, 除真空外, 物质只可能对一定波长范围内的光透明, 不能对光完全透明, 这就是物质对光的吸收性。通常物质的吸收率与激光的波长成反比。
激光加工分为热加工和冷加工两种。以激光为代表的红外激光束聚焦在金属或非金属表面使其熔化, 同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料, 并控制激光束沿一定的轨迹相对于材料移动, 以达到加工的目的。而紫外激光从准分子激光器输出, 与非金属材料进行光化学作用, 剥蚀非金属, 并控制激光束相对于材料的移动轨迹, 从而达到加工的目的。激光加工主要是指热加工。
2 激光三维加工控制技术的研究
三维激光技术是一项新兴技术, 这项技术的出现极大的拓宽了激光加工的应用范围。激光三维扫描技术是一种非接触的扫描技术, 相对于传统的接触式扫描技术有一系列的优点, 高精度、高效率、安全无污染等, 发展十分迅猛。
激光三维扫描是激光三维加工控制技术的核心。激光三维扫描主要分为两种方式, 一种是线结构光方式, 另一种是CCD图像分析处理方法。激光三维扫描设备也多种多样, 用于测量, 建筑领域的测绘, 人体特征的扫描等等。
激光三维加工控制技术离不开激光三维扫描控制设备, 包括激光器、振镜、扫描头、扫描系统等。其中激光器是激光三维加工控制系统的关键部分, 激光器的选择标准取决于激光三维加工技术的应用场合, 选择的激光器如果合适, 会使后续的设计生产事半功倍, 常用的激光器有激光器、YAG激光器和DPL激光器。动态聚焦镜用来在光轴方向动态控制激光束焦点的位置, 它为激光三维扫描技术提供了可行的方案。透镜的主要作用是聚焦和平场, 工作范围取决于其焦距大小。CCD定位系统的作用是提高定位精度。
激光的自动控制主要是指控制激光器输出的激光的路径, 这里所使用的控制装置就是激光器, 其控制操作的完成依赖于机械、液压和电气技术。控制系统由控制器和控制对象组成。控制系统必须要满足两点, 一是输出有控制输入的指定数值, 二是系统有一定的抗干扰能力。控制系统分为开环和闭环两种, 开环系统不需要对输出量进行测量, 速度快, 但是抗干扰能力较差, 闭环系统要对被控对象和输出信号进行测量、比较、反馈, 进行偏差控制, 因此抗干扰能力好, 稳态精度高。开环和闭环一般都可以满足激光三维加工的要求, 但是若要求加工效率和加工精度很高, 一般采用闭环系统。
三维技术主要通过机械导轨来实现, 控制激光焦点的三维坐标通常依赖于三个方向的机械导轨或Z向导轨和振镜来实现。前者适合对速度要求不高、工件尺寸较大、加工精度要求较高的场合, 因此该项技术在传统的激光三维加工技术中应用十分广泛。后者适合加工速度高、工件尺寸小的场合。通过调节正负透镜的间距, 调节高斯光束, 从而实现焦点位置的动态调节。为了达到较高的能量密度, 采用短焦距透镜和合适倍数的扩束镜来设计光路。
激光三维加工控制系统通常由系统光路、控制电路、计算机控制单元和机械调整单元等组成。计算机控制部分通常读取加工文件后, 产生控制信号, 进一步转换成数字信号和模拟信号, 完成扫描过程。
激光三维加工技术都要靠激光控制软件来实现, 因此激光三维加工控制软件的设计十分重要。控制软件是连接用户和设备的媒介, 一方面要能够让用户设置参数, 显示三维图形以便于用户操作, 另一方面还要完成模型文件的读取和处理, 实现对设备的自动控制, 增加新的功能, 根据用户的需求进行加工。故该扫描软件可分为前台和后台两部分, 前台实现人机交互, 后台实现参数读取和指令发送。
设计控制软件还要选择软件的运行平台和开发工具, 应用模块化程序设计提高软件的开发效率, 便于软件的维护。总体设计确定系统结构, 详细设计是模块内的过程设计。确定三维图形的填充算法。一种控制软件的工作流程为:系统初始化, 读取待加工的图形文件, 按要求进行图形填充, 读取加工参数, 发出控制指令给激光器和扫描系统, 并根据反馈信号调整零件加工状态, 加工结束后关闭系统。
3 激光三维加工控制技术的应用
激光三维加工控制技术的应用十分广泛。激光应用技术以三维激光切割技术和三维激光焊接技术为代表, 激光三维切割技术和焊接技术广泛用在航空宇航领域、汽车制造领域、工程机械领域等。
以汽车制造领域为例, 众所周知, 汽车制造领域竞争激烈, 产品更新换代快, 对于汽车覆盖件, 传统的加工方法需要制造模具, 而模具制造生产周期长、成本高、风险高, 若应用激光三维加工技术, 能高质量、高效率、低成本的完成小批量汽车覆盖件的制造, 为模具的生产加工赢得了时间, 已成为许多汽车生产企业的首选。
随着新技术的不断出现, 激光三维加工技术的应用会更加广泛。
4 结论与展望
激光三维加工控制技术是一种新型三维加工技术, 综合应用了光机电一体化技术, 实现了生产的高质量、高效率、低成本, 应用范围十分广泛。
参考文献
[1]霍晓飞.激光三维加工控制系统研究.[硕士学位论文].天津大学, 2010.
[2]陈康.平面激光切割机加工汽车三维覆盖件的工艺研究.激光杂志, 2010.
三维网格模型水印技术研究 篇10
关键词：三维模型,版权保护,三维模型水印,攻击,鲁棒性
0 引言
近年来,三维模型越来越多地受到人们重视,并广泛应用于虚拟现实、医学图像、电影游戏、工业设计、文化遗产保护等领域。与此同时,为有效地对三维模型进行版权保护,三维模型水印技术也开始引起人们关注,并逐渐成为数字水印研究的新热点。
1 三维模型水印技术研究现状
1997年在日本IBM东京研究工作室工作的Ohbuchi等[1]在ACM Multimedia国际会议上发表了一篇关于三维网格模型水印的文章,为三维模型水印技术的研究提供了思路和方法,它的发表具有里程碑意义。随后几年,世界各地的研究人员对三维模型水印技术进行了一系列研究,取得了不少成果。但由于三维模型数据的特殊性,三维模型水印的研究也遇到了很多困难。
1.1 三维模型表示方法及特点
常见的三维模型表示方法有点云表示、网格表示、参数表示和体数据表示等[7]。现有的三维模型水印技术根据处理数据的表示方式可以分为网格水印、参数曲面水印、体数据水印、三维动画水印等。
网格表示的数学基础是用多面体近似任意物体表面,通过对多面体的描述完成对形体的描述,它所能表达的表面上没有曲线曲面,只有多边形,因此数据结构上更为简单,操作种类相对单一且易于实现。而网格表示的模型中,最为通用的是三角网格模型,目前的大多数几何处理算法都是针对三角网格模型进行的。因此,本文讨论的水印算法也主要针对三角网格模型进行。
1.2 三维模型水印分类
为三维数字模型嵌入水印时,根据出发点不同,数字水印具有不同的分类方式:
(1)基于应用目的分类。基于应用目的不同,三维模型水印根据对攻击的抵抗能力可以分为鲁棒水印和脆弱水印[8,12]两种。鲁棒水印能够抵御大多数攻击类型,当模型内容遭到攻击后仍然能够检测出模型中隐藏的版权信息,可用于三维模型的版权保护;脆弱水印则对任何变换和处理操作都具有非常强的敏感性,即使是很小的操作或攻击都可能毁坏水印信息,因此可以准确确定被篡改区域,甚至恢复篡改内容,被广泛用于模型内容完整性验证以及多级用户管理。
(2)基于提取策略分类。基于提取策略的不同,即根据检测过程是否依赖于原始模型或相关信息,可以将三维模型水印分为盲水印和非盲水印两种。盲水印,也称为公有水印,在提取水印时无需原始模型,可根据提取算法直接进行水印信息的提取;非盲水印,也称为私有水印,在提取水印时需要借助原始模型或相关信息进行水印信息的提取。非盲水印的鲁棒性相对较好,但应用会受到一定限制。
(3)基于水印信息内容分类。基于水印信息内容的不同,可以将三维模型水印分为有意义水印和无意义水印两种。有意义水印指水印本身也是某个数字图像(如商标图像)或数字音频片段的编码。有意义水印的优势在于,如果由于受到攻击或其它原因致使解码后的水印破损,人们仍然可以通过视觉观察确认是否有水印;无意义水印只对应一个序列号,如果解码后的水印序列有若干码元错误,则只能通过统计决策来确定信号中是否含有水印。
1.3 三维网格模型水印技术研究进展
三维网格模型水印方法很多,针对修改对象不同,三维网格模型水印大致可以分为对数据文件组织的修改和对几何数据的修改。而对几何数据的修改目前是应用最多的一类三维模型水印算法。三维模型具有几何基元和几何基元的拓扑结构两种属性,可以通过修改几何或拓扑结构将水印嵌入到三维模型中,而根据水印嵌入域的不同大致又可以分为空间域方法和变换域方法。基于几何的三维模型水印方法如图1所示。
1.3.1 空间域方法
空间域方法一般直接修改几何属性(几何信息或拓扑信息),相对比较简单、易于执行、效率高并且嵌入容量较大。相比而言,修改几何信息的方式在鲁棒性和不可感知性上比修改拓扑信息的方式更具有优势,因此大部分空间域方法都是通过修改模型几何信息来嵌入水印。
大部分的鲁棒水印都是通过选取某种嵌入基元,设置一定规则,在此规则的约束下调整顶点坐标,从而嵌入水印,以达到较好的鲁棒性。Ohbuchi等针对三角形网格,提出了几种通过修改几何或拓扑结构的方式嵌入水印的方法,对后续的很多三维模型水印研究产生了巨大影响,比较具有代表性的有三角形相似四元组TSQ算法、四面体体积比TVR算法、MDP嵌入算法;Wanger[9]提出了一种用于任意拓扑结构的多边形网格的鲁棒性水印算法。该算法将水印嵌入在网格数据点的坐标中,由于不依赖数据点的顺序,因此对诸如位移、旋转、缩放等仿射变换具有较好的鲁棒性,但对网格重建和网格简化的鲁棒性较差;Alface等[10]提出了一种利用模型曲率提取特征点的方法,进一步提高了水印的鲁棒性;Cho等[4]提出了一种基于顶点范数分布的水印算法。该算法计算出三维模型各顶点范数,并将其划分成N个bins。每个bin中的顶点范数作归一化处理,通过直方图映射函数调整其分布的均值或方差嵌入水印信息。直方图映射函数可以在一定程度上降低水印可见性,而且由于使用的顶点范数统计特征对于相似变换和顶点重排不变,因此算法可以完全免疫于文件攻击和相似变换攻击,且对于绝大多数攻击也具有较好的鲁棒性。然而,对于导致模型质心发生改变的攻击(如剪切)将对水印造成毁灭性破坏。Luo[6]、Bors等[5]在Cho的算法上作出改进,采用volume moment方式来计算物体重点,进一步提高了算法应对拓扑攻击的鲁棒性,并分别引入FMM方法和Levenberg-Marquardt优化方法,降低了水印后表面的变形程度。
脆弱水印可以通过直接修改顶点位置或调整顶点间的位置关系达到嵌入水印的目的。Yeung和Yeo[8]最先开始讨论脆弱水印。他们为每个顶点通过哈希函数计算了两个索引值:位置索引和值索引。通过调整顶点坐标使这两个索引值相等。在水印提取阶段检测两个值是否相等即可判断是否发生了非法修改并定位修改位置。这种算法依赖预定义的顶点顺序来避免因果问题,因此是一种非盲检测方法;Cayre和Macq[12]为三角形网格提出了一种高容量的盲数据隐藏算法;Bors[13]以顶点到其1-ring邻域的相对位置作为嵌入基元。
总体而言,空间域方法的主要缺陷在于对几何和连接性攻击的鲁棒性相对较弱,易引起扭曲变形。盲水印嵌入和提取过程中数据的同步问题一直是一个难题。然而,空间域方法在高容量嵌入和恶意攻击的定位能力上具有优势。
1.3.2 变换域方法
变换域方法采用将三维模型转换到某种变换域,调整基函数的相关系数以达到嵌入水印的目的,主要包括基于拉普拉斯基函数的方法[2,14]、基于径向基函数的方法[15]、基于小波的方法[3]、基于流形谐波的方法等。
Ohbuchi等[2,14]将基于拉普拉斯变换的谱分析方法应用到三维模型水印技术上,提出了非盲的水印方法。该方法对于相似变换、平滑、噪声攻击均具有较好的鲁棒性,但对于改变拓扑结构的攻击非常敏感,并且随着网格复杂性加大,计算时间急剧增加;Wu等[15]利用几何信息构建径向基函数来嵌入水印,该算法节省了大量计算时间,但鲁棒性较差;Kim等[3]提出了一种基于小波分析的盲水印算法,该算法对低分辨率系数采用统计特征,并直接从空间域进行水印提取,对于各类攻击具有较好的鲁棒性;Ines等[16]提出了一种混合水印/压缩系统,在离散小波变换域将水印与压缩结合起来,使水印具有更强的应对压缩攻击的鲁棒性,同时保证了较低的扭曲变形;Chen等[17]进行了归一化、顶点聚类和离散小波变换的组合运用,嵌入水印的不可感知性和安全性较强,完全免疫于仿射变换攻击,对剪切和平滑攻击也具有较强的鲁棒性。
总体而言,变换域方法最大的缺陷是计算复杂度高,而且在提取水印时难以做到盲检测,或需要进行大量预处理(重匹配或重网格化)才可以进行盲检测。但在变换域中嵌入的水印,不可感知性和安全性较强,对某些攻击的鲁棒性也较强。
1.4 三维模型水印技术评价标准
三维模型水印的评价主要涉及水印的嵌入容量、感知性、鲁棒性3个方面,而这些评价并没有统一标准,这在一定程度上阻碍了三维模型水印技术的发展。当然以上3个指标往往是矛盾的。比如水印嵌入强度增加时会带来较好的鲁棒性,但会导致模型扭曲增加;当冗余地嵌入水印时,鲁棒性将大大增加,但不可避免地会降低嵌入容量。因此在评价一种水印算法时,需要关注其具体应用场合对不同性能的要求。为了能够对水印算法进行公平的比较,MeshBenchmark[18]中给出了标准的测试数据集,并提供了常见攻击的工具。 除此之外,一些水印算法也会从ROC曲线、计算复杂度、算法收敛性等方面作进一步评价。
1.4.1 嵌入容量评价
嵌入容量一般用嵌入到三维模型中的水印比特数来描述,往往不会作为一个单独指标来评判三维水印,通常情况下是考虑在不同嵌入容量下水印提取的鲁棒性程度以及水印后的感知性程度。
1.4.2 感知性评价
早期的三维水印算法对于感知性的评价,仅仅是给出水印前后的三维模型效果图,通过肉眼观察其变形程度,并没有客观的评价标准。随着三维水印技术的发展,开始讨论不同的客观评价标准,如采用水印前后的三维模型的欧氏距离、Hausdorff距离、Metro测量方法[11]评判水印模型的几何扭曲程度。近年来,相关研究表明,Hausdorff及Metro测量虽然可以较好地反映水印后的几何变化,但有时并不能有效反映水印后模型结构的视觉变化效果。因此,后来涌现了很多通过感知评价标准MSDM进行水印模型视觉感知性评价的方法。
1.4.3 鲁棒性评价
度量鲁棒性最简单的方法是假设具有高检测值的水印比低检测值的水印更具有鲁棒性,使检测统计量本身成了鲁棒性的度量尺度。因此,在评判三维水印的鲁棒性时,通常是对已嵌入水印的三维模型进行模拟攻击,然后通过位错误率BER或相关性Corr来评判其检测到水印的程度。根据三维模型的用途不同,所能抵御的攻击类型和程度也不同,但大多数水印都能抵御一定程度的常见攻击,包括相似变换、随机噪声、平滑、简化、量化、重采样等。位错误率BER指遭受某种攻击后检测出水印中错误的比特数除以嵌入水印的总比特数,一般认为BER大于0.5即可认定检测不到相关水印信息。也有人通过检测提取水印和嵌入水印之间的相关性作为遭受攻击时鲁棒性的评价标准,相关性定义如下:
其中wn为嵌入的n比特水印,w″n为提取到的n比特水印,为嵌入水印的均值,为提取水印的均值,相关系数Corr在范围[-1,1]内。通常会设定一个阈值,如果相关系数大于给定阈值,则可认为原始水印与提取水印具有相关性,即嵌入的水印在遭受攻击后仍然存在于模型中。
1.4.4 ROC曲线分析
在水印系统中引入ROC曲线,可以直观反映水印检测的灵敏度和特异性以及虚警概率和漏警概率之间的关系。ROC曲线的纵坐标定义为漏警率,横坐标定义为虚警率。水印在遭受攻击后的ROC曲线也可以描述水印对攻击的抵御能力。理想的ROC曲线应尽可能逼近左下角,这时虚警率和漏警率都较低。
1.4.5 算法计算复杂度和收敛性分析
水印算法的计算复杂度通常通过时间复杂度或执行时间进行分析与对比,收敛性则通过迭代次数或设定终止条件来确保算法收敛,并在此条件下对比算法性能的优劣。
2 结语
三维模型水印技术已经取得了一定成果,但还有许多方面问题需要完善和解决。根据水印嵌入方式的不同,三维模型水印算法大致可以分为空间域嵌入算法和变换域嵌入算法。空间域水印嵌入算法直接在原始网格中调整网格几何、拓扑和其它属性的参数嵌入水印;变换域水印嵌入算法在变换域中修改系数嵌入水印。一般而言,空间域算法简单、易于执行、效率高并且嵌入容量较大,然而由于顶点坐标或连接性的改变,对随机噪声、简化和细分攻击较为敏感,并且易于引起视觉扭曲。变换域方法引起的视觉扭曲程度较低,对于空间域的攻击鲁棒性较好,然而其计算复杂度较高,并且对于剪切攻击和拓扑结构改变的一些攻击较为敏感。
数字城市三维建模关键技术研究 篇11
关键词：数字城市；三维建模；关键技术；探讨
从专业角度分析，“数字城市”是“数字地球”概念的一种延伸和拓展，两者之间的差异主要表现在理解深度以及切入角度的不同，对于现阶段而言，理论上对“数字城市”并没有形成一个严格的定义，且研究过程中还存在着一定的分歧，但是随着研究的不断深入，有关“数字城市”的内容将会更加的丰富，研究也会越来越规范，其建设也会逐渐进入到正轨。
一、简述数字城市三维建模的主要内容
对于现阶段而言，建筑物的三维建模流程如下1所示。从理论上分析，所谓的三维空间数据其实质上就是对空间定位数据进行采集，同时它也是对三维模型进行建立以及编辑的主要依据，通过对三维几何模型的分析可以有效的提取有关空间的紋理数据以及相关的属性数据，也在一定程度上提高了对数字城市建设中GIS系统的应用性能。
1.1三维建模数据的获取。在进行三维建模的过程中，主要的工作内容就是对与建模有关的数据进行收集。数字城市建设过程中涉及到诸多的数据源，其中主要包括建筑物设计图纸以及与其相关的文档资料、城市的数字地图以及2DGIS数据库、摄影测量数据以及遥感数据等多方面的数据内容，但是就目前实际应用情况分析，数字城市三维建模使用到的数据为二维图形、地形数据、地标图像以及三维观测数据等。
1.2建模方式。对于现阶段而言，数字城市三维建模中建立模式方式多种多样，其主要有以下几种。首先CAD软件建模。A u to CAD软件在三维建模中具有十分重要的应用意义，这是因为该软件的二维图形绘制以及编辑功能比较完善，因此在目前二维图形绘制过程中CAD软件的应用作为广泛，但是其应用在三维建模中存在着一定的局限性，如渲染处理能力差等，因此该软件一般应用于较为简单的三维建模中。其次动画软件建模。一般情况下动画软件建模中使用较多是3DMAX等，该类型的软件在实际的应用过程中保证了模型的精确度，且其建模工具较多，这就为复杂三维建模的进行提供了一定的基础，但是由于其本身数据结构复杂，且数据量大，因此在地形叠加应用中受到了一定的限制。最后专业建模软件。常用的专业建模软件有M u tiG enC re a tor，该软件在实际的应用过程中其较为完善的功能最大限度的保证了大面积地形建筑建模任务的完成，同时该软件的模型数据的结构并不复杂.且在运行过程中还可以进行交互操作，实现了与影像、相关矢量数据等叠加处理。
二、探讨三维建模技术在数字城市建设中的应用
通过以上分析介绍可知，传统二维建模技术的应用在数字城市建设过程中受到了一定的限制，而三维建模技术由于其对三维空间表达的更为形象和直观，因而在数字城市建设中受到了广泛的应用，但是由我国对该技术的应用时间尚短，有些方面发展的还不成熟，因此应当加大重视研究力度，而接下来本文将以“skyline“中三维建模为主要研究对象，对3DMAX软件在对建筑物进行三维建模过程中的应用向详细分析。
2.1地形建模。一般情况下，在进行地形建模的过程中主要是通过利用某地DEM数据以及相应的遥感图像来构成三维地形显示图像的。首先在建模初期应当对DWG地形地图进行一定的处理，将不必要的图层删除，最终地形图中主要的内容有建筑物、标注、绿地、道路树木以及等高线所在的图层，并对其中高等线图层进行提取以作进一步处理。其次将提取到的等高线图层数据做内插处理，为形成地形DEM提供基础条件。在制作地形DEM时可以全程都在A u to CAD和A rc GIS中完成。最后还应当对快鸟影像进行纠正以及投影变换处理，同时利用Photoshop软件对地形图进行适当的调色处理，直至符合相关的标准要求，通过以上流程“数字城市“的地形纹理就形成了，这同时也是数字城市三维建模的基础。
2.2建筑物建模。在对建筑物进行建模过程中，为了最大限度的提高建模效率，一般情况下会根据建筑物类型的不同做不同的建模处理，例如简单的纹理体块代表城市内部建筑，简单纹理体块叠加照片纹理代表沿街主要建筑，而对于一些数据结构较为复杂的代表性建筑可以通过利用3D AMAX软件进行处理，这样将会极大地提高体块了结构精细度。总的来说，通过对不同类型建筑进行不同建模可以极大地提高建模周期，对城市三维空间的显示等具有十分重要的意义。首先，对于普通建筑建模而言，将已经生成的地形数据集合在Te rraE xplo re rP ro软件运行之前导进建筑物矢量数据中，并根据高度的不同进行拉伸处理，以得到不同类型建筑物体块，但是在实际的处理过程中由于数据源本身存在着一定的时间差，因此部分建筑物与遥感图像中显示建筑物并不匹配，这时就必须利用Te rraE xp to te rp ro软件的3D-u ild ing功能，对建筑物不合理位置处进行三维建模，直至建筑物体块与遥感图像相匹配为止。其次纹理映射。对于建筑物而言，其纹理主要包括两方面的内容，即侧面和顶面。对于侧面纹理来说，利用Pho to shop软件对在试验区所拍摄的近景数码相片进行处理，例如裁剪、拼接、变化以及拉伸等多种基本操作处理，同时为了进一步减少数据量，最终相片的保存格式应当设置为JPG，另外为了提高相片的清晰度，分辨率应当设置为2的幂次方。而建筑物顶面纹理主要是在遥感图像中采集的，因此在对纹理图片进行一定的处理之后，还应当选取建筑对立面，进行纹理映射，以进一步提高数字城市三维空间表达的形象感和真实感。
结论：综上所述，对于现阶段而言，数字城市建设过程中应当对数据获取、三维建模以及模型的发布机和应用等三方面引起高度的重视，这样以来一方面可以最大限度的保障数字城市建设工作的完成，另一方面也可以满足当下社会发展的需求，形成双赢的局面，同时也在一定程度上推进了我国现代化城市建设的进程。
三维动画技术应用研究 篇12
1 计算机虚拟仿真技术概述
1.1 虚拟仿真技术的定义
虚拟仿真技术的定义可以从狭义和广义两个方面来理解和分析, 狭义的虚拟仿真技术主要指的是伴随计算机技术和网络技术发展起来的一种试验研究类技术, 利用该技术可以实现对虚拟空间的全面构建。而广义的虚拟仿真技术则始终被应用于人类认识世界、探索自然的过程中, 尤其是在计算机技术和网络技术不断发展的今天, 虚拟仿真技术自成体系, 以模拟器和简单的数学模型为实体, 在虚拟环境中将客观世界的真实特征充分体现出来。
1.2 虚拟仿真技术的特点
虚拟仿真技术的特点归纳起来大致有4个方面。 (1) 沉浸性。虚拟仿真系统可以为使用者提供视觉、听觉、触觉、嗅觉以及运动感觉等多种感知, 让使用者可以在虚拟的环境中获得身临其境之感。 (2) 交互性。这里所说的交互性主要是人与环境之间产生的互动, 在虚拟系统中, 使用者可以通过某些行为控制虚拟环境中的某个元素, 与此同时, 环境中相对应的元素会做出与控制行为相应的改变, 比如说, 在发射导弹时, 使用者按下发射按钮之后, 虚拟环境中就会出现导弹发射的画面, 导弹触碰到目标产生爆炸时, 也会出现火光和碎片。 (3) 虚幻性。虚拟系统中所构建的环境都是人利用计算机技术模拟出来的, 模拟出来的环境有可能是过去真实存在过的, 有可能是未来即将发生的, 也有可能是不会发生的。所以, 虚拟系统并不是真实的, 具有一定的虚幻性。 (4) 逼真性。逼真性也是虚拟仿真技术的一个主要特点, 这一特点具体表现在两个方面:首先, 虚拟环境中所构建的环境可以给人十分逼真的感觉, 就如同真实世界一样;其次, 在人操纵虚拟环境时, 环境会根据控制行为做出相应的变化, 能够让人有身临其境之感。
2 三维虚拟技术应用原理
三维虚拟技术也被称为虚拟仿真技术, 该技术主要依赖于计算机技术, 并在此基础上借助其他设备在虚拟环境中与其中的相关因素进行相互作用和相互影响, 以此来获得类似于真实的体验与感受。
2.1 基于三维图形的实时显示技术
目前, 三维图形显示技术已相对来说比较成熟, 当前的应用关键就是如何实现“实时”显示。一般来说, 为了确保能在最短时间内生成三维几何图形, 图形的刷新频率就不能低于15帧图像/秒, 这就要求画面的纹理、阴影以及照明度都要符合要求。所以, 要采取科学有效的方法降低场景复杂度。目前比较常用的两种方法, 一是场景分块。这种方法主要是将一个复杂的场景划分为多个模块, 当显示某一场景时, 其他场景则处于不可见状态。这样一来, 就可以降低场景复杂度。另一种是可见消隐。这种方法主要是指系统只显示用户能看见的场景, 与分块方法不同, 这种方法主要从用户的视点出发, 通过可见面片与不可见面片的有效转换, 向用户传递不同的场景, 以此来达到降低场景复杂度的效果。需要注意的是, 可见消隐需要尽可能减少参与绘制的多边形数目, 可以采用层次Z-buffer算法和改进过后的Wrnock算法来实现。
2.2 虚拟仿真中的交互技术
交互技术主要是在虚拟系统中, 用户通过操作界面执行任务的一种手段, 用户通过控制行为来完成虚拟环境中各项因素的改变。目前, 虚拟仿真中的交互技术大致分为三种类型, 即直接用户交互技术、物理控制技术和虚拟控制技术。其中, 直接用户交互技术主要是指将用户现实中的动作直接映射到虚拟环境中, 这种方式的优点在于可以将虚拟环境直观展示出来, 具有很强的灵活性。物理控制技术则主要依赖于一些操作设备, 例如鼠标、键盘等, 通过对这些设备的操作完成与虚拟环境的交互。这种方法可以大幅度增加用户在虚拟环境中的存在感, 但灵活性方面却无法与直接用户交互技术相比。而虚拟控制技术则主要是定义一些虚拟物和虚拟场景交互, 例如, 定义虚拟人漫游虚拟场景。
2.3 三维虚拟仿真系统的建立
三维虚拟仿真系统的建立是一项全面而又系统的工作, 系统大致可分为两个部分, 即三维视景数据库的建立和三维视景管理系统的开发。
2.3.1 三维视景数据库的建立
在构建虚拟环境时, 为了能够保证交互性和实时三维性能之间的逻辑关系保持稳定, 同时保证环境中的各项要素能够对控制行为快速响应, 设计人员构建模型, 应采用实时三维视景数据库建模和优化工具平台相结合的方式。初期的建模过程可采用普通建模工具来完成, 然后在此基础上利用三维视景数据库描述复杂的场景, 这一阶段可以采用漫游路径建立、LOD设置以及三维模型数据层次化存储等技术。
2.3.2 三维视景管理系统的开发
这一部分的工作主要包括两方面内容, 首先是利用底层三维图形开发库, 目前比较常用的有Direct X和Open GL两种。这两种开发库的应用需要使用者充分了解与掌握三维变换、三维坐标以及光照、视点等原理, 同时要掌握设计编码等工作的操作流程。另一方面内容是利用高层开发平台工具。目前比较常用的有World Tool Kit、X-IG、VEGA和Open GVS。这些开发平台均可以为软件开发者提供高级的API, 不仅可以大幅度减少工作量, 而且性能好, 可以充分满足软件开发者的需求。
3 计算机虚拟仿真技术在三维动画制作中的应用
计算机虚拟仿真技术中包含的技术很多, 比如, 图形设计技术、虚拟现实模拟仿真技术以及多媒体交互式设计技术等, 这些技术在三维动画制作中都发挥着不可替代的作用。只有上述几项技术有效结合起来, 才能够获取最佳的三维动画效果, 实现现实与虚拟场景的制作。
3.1 三维动画建模
三维动画建模是三维动画制作的基础, 也是动画制作的第一个步骤。此阶段的动画制作主要包括两个方面的内容, 即动画场景模型制作和动画人物模型制作。动画建模中所采用的技术主要以虚拟现实模拟仿真技术为主, 与传统模拟技术相比, 虚拟现实模拟仿真技术在实际应用过程中加入了更多的动画人物模仿和人机交互, 以此来更好地将动画人物形象化、灵活化。在具体制作设计中, 设计人员除了需要搜集整理动画人物和场景的相关素材外, 还要做好对相关CAD图纸以及平面影像资料数据的全面分析。如果动画场景模型的制作涉及的内容与建筑物和景观有关, 动画制作人员还需要搜集一些与之相关的航拍图片资料, 通过真实的图片数据来合理确定虚拟场景中的各项元素, 以此来为虚拟现实模拟仿真技术的有效应用提供更多资料, 同时也能够进一步提升三维动画的制作效果。然而就目前虚拟现实模拟仿真技术的应用情况来看, 由于受到计算机硬件的限制, 动画人物和场景的构建需要耗费更多时间, 整个动画建模的周期较长。所以, 提高虚拟现实模拟仿真技术与计算机硬件的匹配程度成为了日后技术开发人员的一项重点工作。
3.2 计算机虚拟仿真技术在三维动画中的应用
随着近几年三维动画应用范围的不断扩大, 计算机虚拟仿真技术作为三维动画制作的一项重要技术被给予了高度重视。就目前计算机虚拟仿真技术的应用来看, 已覆盖了航空航天行业、建筑工程行业以及军事领域。利用计算机虚拟仿真技术制作三维动画, 可以将未来发生的场景在虚拟环境中进行构建, 并找出有可能存在的问题然后制定相应的解决措施, 对各个领域的发展都有推动作用。
计算机虚拟仿真技术在三维动画中的应用主要是将互联网技术、计算机技术和交互设计三者进行有效融合, 通过构建虚拟环境为人们认知世界、探索世界提供方法, 对现代社会政治经济和文化的发展具有重要影响, 尤其是计算机虚拟仿真技术在三维动画制作中的应用具有重大的现实意义, 计算机虚拟仿真技术在三维动画制作中的应用有利于人们更好理解动画作品和解读现实中的场景, 同时三维动画制作中对还原古代和展望未来具有重要作用。
4 结语
综上所述, 随着三维动画制作的飞速发展, 计算机虚拟仿真技术在该领域的应用必然会得到高度重视。从本文的分析能够看出, 将虚拟仿真技术应用到三维动画制作中, 不仅可以将抽象的事物具体化、清晰化, 而且还能够使动画中的场景和人物角色更加逼真, 提高了动画作品的生动性和视觉冲击感。在未来的时间里, 随着三维动画应用范围的不断扩大, 计算机虚拟仿真技术的优化与完善必然非常重要。只有不断改进虚拟仿真技术, 才能够制作出更好的三维动画, 更好地将其作用发挥出来。
参考文献
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[2]苏玉慧.计算机虚拟仿真技术在三维动画制作中的应用研究[J].电子技术与软件工程, 2015 (11) .
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