二维角色动画编辑器探讨与实现

计算机动画技术是一个综合利用计算机图形学、数学、物理学、生理学、艺术和其他相关学科知识的产物,是用计算机天生|教育论文网|连续的具有真实感的画面。计算机动画可以应用在教学、仿真、数字娱乐等领域。随着计算机动画的广泛应用,很多国家也把动画产业定位为新的经济增长点,我国政府也开始大力扶持和发展本国动画产业,并将相关科研列为国家科技发展计划中的一项重要内容。但是目前的动画软件在制作较复杂动画时候还存在着工作量大和编程复杂的问题。本文用基于面向对象的思想给出了二维角色动画编辑器的各种模型,对角色动画中的各种图元和数据进行了定义,也对各种图元的结构层次和基本操纵给出了定义,主要的目的是设计和实现一个二维角色动画编辑器,实现二维物体的绘制和简单的运动,尽可能减少绘制部分(即关键帧的绘制),使动画制作过程更加简单,方便。本文首先先容了与角色动画编辑器相关的图形学的知识和技术,然后对二维形体变形技术进行了先容,指出了二维形体变形的两个关键问题:图形顶点对应和图形顶点插值,在分析和比较了已有二维物体插值算法的基础上,给出了利用质心和三个顶点连线表示的向量的快速动画变形方法。接下来在第四章是对系统进行总体设计以及系统基本功能的分析设计。第五章是对角色编辑部分的具体设计,主要包括图元类、角色类的数据结构以及类的设计和实现;实现撤消和重做功能的类的设计和实现,以及基本图元的绘制、图元如何合并成角色以及图元的保存和导入方法。第六章是动作设计的具体设计,主要包括变形动画中的插值函数的设计;在初始帧和结束帧顶点个数不一样的情况下,顶点的添加方法;变形动画的天生|教育论文网|算法和多边形对圆进行逼近算法;关键帧动画中的角色缩放动画和角色行走动画的设计。【关键词】：变形图元插值计算机动画向量
【论文提纲】：摘要4-5Abstract5-10第1章引言10-161.1研究背景101.2研究意义10-121.3课题来源12-131.4国内外研究现状分析13-151.4.1国内外发展历史13-141.4.2计算机动画的研究方式14-151.5论文的研究内容15-16第2章动画系统的相关技术先容16-242.1颜色模型16-172.2二维几何变换17-182.3二维图形编程技术18-202.3.1图形设备接口18-192.3.2坐标系统设置和转换函数192.3.3设备上下文19-202.4交互绘图技术及面向对象技术20-222.4.1面向对象20-212.4.2交互绘图技术21-222.5标准模板库22-24第3章二维形体变形技术24-383.1计算机动画分类24-263.1.1关键帧动画24-253.1.2变形物体的动画25-263.1.3过程动画263.2二维物体变形概述26-273.3平面多边形变形的对应问题273.4平面多边形变形的插值问题27-333.4.1线性插值变形算法28-293.4.2基于多边形内在几何属性的变形算法29-303.4.3基于星形骨架变形算法30-313.4.4同构三角网络剖分算法31-333.5质心和三个顶点连线表示的向量的快速动画变形方法33-383.5.1三角形的变形34-363.5.2三角形的组合36-373.5.3算法描述及结论37-38第4章角色动画编辑器总体设计38-424.1设计目标384.2系统的功能38-404.2.1动画角色编辑功能38-394.2.2动作设计与编辑功能39-404.3总体结构40-414.4开发工具选择41-42第5章角色编辑的具体设计42-585.1图元类42-445.1.1图元类的设计42-435.1.2图元的具体表示和矢量存储方法43-445.2角色类的设计和存储44-455.3撤消和重做类45-515.3.1撤消/重做的常用方案46-475.3.2命令操纵类的设计47-495.3.3命令操纵类的实现49-515.4场景的输出51-525.5角色编辑的类结构及绘制部分的实现52-585.5.1类结构52-535.5.2直线、圆和多边形绘制的实现53-545.5.3曲线绘制的实现54-555.5.4修改图元关键点的实现555.5.5角色的导入导出555.5.6图元及角色缩放的实现55-58第6章动作设计的具体设计58-696.1变形动画的具体设计58-646.1.1插值函数的设计58-606.1.2顶点的添加60-616.1.3变形动画天生|教育论文网|算法61-626.1.4多边形对圆逼近62-646.1.5变形动画的添加设置646.2关键帧动画的具体设计64-696.2.1角色缩放动画的实现65-666.2.2角色行走动画的实现66-69第7章总结与展望69-71参考文献71-74致谢74-75攻读硕士学位期间发表的论文和介入的项目75