計算機輔助動畫自動生成系統(tǒng)中碰撞檢測的研究與實現(xiàn).pdf

1、以受限自然語言形式的故事作為輸入，以完整的動畫片作為輸出的計算機輔助動畫自動生成系統(tǒng)涉及人工智能、電影藝術(shù)和多媒體等三大學(xué)科，能夠大大縮短動畫制作周期、削減成本，在動畫片、網(wǎng)絡(luò)游戲、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用空間?？梢哉f計算機動畫自動生成是計算機動畫技術(shù)發(fā)展的一個新階段。 動作計算是動畫自動生成過程中將運動數(shù)據(jù)由定性層轉(zhuǎn)化到定量層的一個必不可少的模塊。而碰撞檢測作為一個重要的功能模塊，擴充了動作計算模塊的功能。 全過

2、程計算機輔助動畫自動生成系統(tǒng)的研發(fā)前后經(jīng)歷了兩個版本。本文介紹了系統(tǒng)的第二版中對動作計算模塊的框架和處理流程的調(diào)整，以及功能方面的擴充。隨著系統(tǒng)的不斷完善，對動畫的真實性要求越來越高。碰撞檢測功能模塊則起著使角色動作效果更加逼真的作用。 本文將以動畫自動生成項目為背景，以提高動畫的真實性為目的，以動畫角色為研究主體，采用包圍盒層次結(jié)構(gòu)法，針對動畫中多種情況進行碰撞檢測方案的設(shè)計研究。具體來說，本文主要的研究內(nèi)容是動畫場景的空間區(qū)

3、域劃分、物體和角色的層次結(jié)構(gòu)劃分以及基于層次結(jié)構(gòu)的碰撞檢測算法。關(guān)鍵點在于多種情況下碰撞檢測方案的設(shè)計研究。本文首先對碰撞檢測模塊所依托的動畫自動生成系統(tǒng)以及該系統(tǒng)的動作計算模塊進行了介紹。隨后按預(yù)處理階段和碰撞檢測方案兩部分對碰撞檢測模塊進行了詳細介紹。在預(yù)處理階段，介紹了八叉樹空間劃分方法，提出了自動構(gòu)建人物模型的包圍盒層次結(jié)構(gòu)的方法。在碰撞檢測算法部分，分六種情況提出了相應(yīng)的碰撞檢測方案。最后，介紹了碰撞檢測模塊的接口設(shè)計以及在動