前言第1章 群組仿真相關技術概論1 1.1 計算機圖形學1 1.1.1 計算機二維圖形學2 1.1.2 計算機三維圖形學4 1.2 計算機動畫技術7 1.3 虛擬現實技術8 1.4 群組仿真技術9 1.5 計算機圖形、圖像、虛擬現實、群組仿真之間的關係11 1.6 群組仿真技術的應用實例12 1.7 本章小結16第2章 群組仿真的關鍵技術17 2.1 運動角色仿真流程18 2.2 角色動作驅動技術20 2.3 角色模型變形技術21 2.3.1 傳統變形方法22 2.3.2 最新的模型變形方法24 2.4 角色快速繪製技術25 2.5 圖形硬件加速技術26 2.5.1 硬件加速機製28 2.5.2 硬件加速的編程實現方法29 2.5.3 GPGPU通用編程30 2.6 本章小結31第3章 二維運動角色變形技術研究32 3.1 相關工作33 3.2 基於自適應網格的二維角色變形35 3.2.1 自適應網格的原理36 3.2.2 自適應網格的關節點鏇轉角計算37 3.2.3 自適應網格的構建38 3.2.4 自適應網格的麵積保持41 3.3 二維角色變形的硬件加速43 3.3.1 自適應網格的圖形硬件加速43 3.3.2 相鄰自適應網格的無縫連接45 3.4 基於自適應網格的二維角色變形算法實現46 3.4.1 簡化骨骼標定47 3.4.2 變形過程初始化48 3.4.3 交互變形及渲染48 3.5 二維角色變形關鍵代碼48 3.5.1 角色關節點數據結構49 3.5.2 角色動作驅動部分代碼49 3.5.3 圖形硬件GPU加速接口程序代碼51 3.6 實驗結果與分析56 3.6.1 基於自適應網格的二維角色變形結果57 3.6.2 自適應網格精細度對變形結果的影響62 3.6.3 變形計算時間與網格精細度的關係64 3.6.4 變形計算時間與角色個數的關係68 3.7 本章小結72第4章 三維運動角色變形技術研究74 4.1 相關工作75 4.2 基於統一基礎模型的角色變形方法77 4.2.1 規則網格的統一基礎模型構建77 4.2.2 統一基礎模型的變形計算79 4.2.3 統一基礎模型變形的錶麵積保持81 4.2.4 基於統一基礎模型的細節保持變形83 4.3 基於統一基礎模型的三維角色變形算法實現85 4.4 三維角色變形關鍵代碼85 4.4.1 主網格采樣算法85 4.4.2 計算控製網格的放縮係數87 4.4.3 麵積保持網格的計算88 4.4.4 各部分網格閤並算法91 4.5 實驗結果與分析92 4.5.1 基於統一基礎模型的三維角色變形結果93 4.5.2 變形計算時間與基礎模型精細度的關係95 4.5.3 變形計算時間與原始模型頂點數的關係96 4.6 本章小結98第5章 運動角色動作驅動技術研究99 5.1 相關工作100 5.2 骨骼角色運動控製技術102 5.3 基於關節點鏇轉角的動作遷移方法103 5.3.1 基於關節點鏇轉角的動作遷移原理104 5.3.2 二維動作狀態的三維重建105 5.3.3 以二維角色為目標的動作遷移105 5.3.4 源角色與目標角色的關節點對應106 5.3.5 關鍵動作狀態遷移107 5.3.6 任意時刻的動作狀態計算108 5.4 基於動作遷移的角色驅動算法實現108 5.5 動作驅動關鍵代碼109 5.5.1 目標模型關節點位置計算109 5.5.2 中間幀計算算法111 5.5.3 頂點數據計算113 5.5.4 角色運動自動驅動算法115 5.6 實驗結果與分析116 5.6.1 基於動作遷移的角色驅動結果116 5.6.2 動作驅動執行時間的分析118 5.7 本章小結119第6章 角色群組快速繪製技術研究121 6.1 相關工作122 6.2 復雜模型快速繪製技術123 6.2.1 LOD繪製技術124 6.2.2 基於圖像的繪製技術126 6.3 基於動態紋理的運動角色繪製技術127 6.3.1 大規模動態角色繪製的特點127 6.3.2 動態紋理技術的原理128 6.3.3 運動角色的動態紋理創建129 6.3.4 基於動態紋理的角色繪製130 6.3.5 運動角色繪製的硬件加速130 6.4 基於動態紋理的角色繪製算法實現131 6.5 大規模角色群組繪製關鍵代碼132 6.5.1 從立點擴展成Billboard闆的頂點132 6.5.2 動態角色變形計算GPU加速程序133 6.5.3 Billboard闆頂點坐標計算GPU加速程序135 6.5.4 程序運行計時功能函數代碼136 6.6 本章小結138第7章 大規模角色群組場景仿真方案139 7.1 基於動態紋理的大規模角色群組仿真結果140 7.2 角色群組仿真速度與角色數量的關係142 7.3 角色群組仿真速度與角色種類數的關係143第8章 群組仿真技術在森林場景中的應用145 8.1 當前的森林場景仿真方法145 8.2 基於圖像變形的單株樹木變形方法146 8.3 基於群組仿真技術的森林場景繪製方法148 8.4 基於群組仿真技術的動態森林仿真算法實現149 8.5 大規模動態森林場景仿真關鍵代碼150 8.6 實驗結果與分析151 8.6.1 基於群組仿真技術的動態森林繪製結果151 8.6.2 動態森林仿真速度與樹木數量的關係152第9章 總結與展望154 9.1 本書的工作總結154 9.2 進一步研究與展望155參考文獻157
· · · · · · (收起)