發(fā)布時(shí)間：2020-10-20 23:54

　　 當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫在娛樂(lè)、電影、仿真等領(lǐng)域都有著極其廣泛的應(yīng)用。人物發(fā)型和動(dòng)物的毛發(fā)對(duì)動(dòng)畫的真實(shí)感有著極其重要的影響，吸引了越來(lái)越多的研究。雖然頭發(fā)的模擬非常重要，而且已經(jīng)有了大量的研究，但是三維發(fā)型設(shè)計(jì)和效果展示現(xiàn)在依然是一個(gè)挑戰(zhàn)。本文主要內(nèi)容包括頭發(fā)建模、發(fā)型設(shè)計(jì)、碰撞檢測(cè)與碰撞處理、發(fā)型渲染等。 本文設(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)了一種可支持多種發(fā)型的框架，給出了一種改進(jìn)的渲染方法，加速了發(fā)型在復(fù)雜燈光條件下渲染，并且能夠在圖形硬件的支持下獲得更快的速度。 本文采用了發(fā)線模型來(lái)表示頭發(fā)，使用了流體力學(xué)的原理對(duì)發(fā)型進(jìn)行造型，模型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，支持多種發(fā)型，并且能夠比較精確地進(jìn)行碰撞檢測(cè)，能合理地處理碰撞反應(yīng)。在頭發(fā)的渲染方面，使用了Kajiya-Kay的經(jīng)典毛發(fā)光照模型對(duì)發(fā)型進(jìn)行渲染，同時(shí)高效地模擬了頭發(fā)的自陰影，采用了陰影圖(shadow map)技術(shù)。本文對(duì)常用的渲染方法進(jìn)行一點(diǎn)修改，將光照分解為并行于X，Y，Z軸方向的三個(gè)分量，然后對(duì)這三個(gè)分量分別進(jìn)行光照運(yùn)算，更真實(shí)地體現(xiàn)出了毛發(fā)的自陰影效果，能大大提高復(fù)雜光照條件下的計(jì)算效率，并且能夠用硬件實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算，可以進(jìn)一步提高效率。 算法實(shí)現(xiàn)是使用了openGL作為開發(fā)工具，具有較好的可移植性，算法簡(jiǎn)潔，效率高，能在普通的硬件配置上，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的發(fā)型設(shè)計(jì)和渲染輸出。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TS974.21
【部分圖文】：

圖l一3Yuyizhou等人利用流體力學(xué)繪制頭發(fā)動(dòng)畫效果發(fā)型合成一般是通過(guò)使用力場(chǎng)來(lái)對(duì)頭發(fā)進(jìn)行約束，從而最終形成一個(gè)理型。日一勾瓦大學(xué)的Paseazvolino和NadiaMagnenat一Thazmannlg]提出了一個(gè)FD繪制頭發(fā)動(dòng)畫的算法。該方法很新穎，能夠支持復(fù)雜的發(fā)型動(dòng)畫。、悅卜憂;偉飛禽蘿�！�、;奄卜春l土下4.叮，。未丁l于落衣奮走五畏萬(wàn)勢(shì)厄腐夢(mèng)了二。

本文中采用了 Byoungwonehoe和Hyeony一 seokKol’7]等人提出的約束模型，本文實(shí)現(xiàn)了兩種約束:一種是點(diǎn)約束，一種是線約束。圖3一 1ByoungwonChoe和Hyeony一SeokKo等人使用約束生成的發(fā)型3.1.1點(diǎn)約束點(diǎn)約束定義了一個(gè)球形空間，落在球形空間中的指定的粒子，均受到一個(gè)指向球中心的力。點(diǎn)約束的可用一個(gè)二元組來(lái)描述。點(diǎn)約束:C(p(x，y，z)，r)P:是一個(gè)向量，代表點(diǎn)約束C的位置R:是一個(gè)正浮點(diǎn)數(shù)，表示訣點(diǎn)約束的影響范圍對(duì)于一個(gè)點(diǎn)約束C(只r)很容易判斷一個(gè)點(diǎn)是否處于點(diǎn)約束的作用范圍內(nèi)。令V(x，y

3點(diǎn)約束
【相似文獻(xiàn)】

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1 段文慧;發(fā)型設(shè)計(jì)及效果展示算法的研究[D];浙江大學(xué);2007年

2 田超;多發(fā)型頭發(fā)實(shí)時(shí)繪制算法的研究[D];浙江大學(xué);2006年

3 劉鏹;火焰和頭發(fā)的動(dòng)態(tài)模擬算法研究[D];燕山大學(xué);2006年

4 馮彩芬;三維頭發(fā)建模與仿真[D];西安電子科技大學(xué);2008年

5 倪世貴;個(gè)性化服裝擬人模特頭部建模研究[D];溫州大學(xué);2011年

6 張黎;真實(shí)感三維頭發(fā)的建模及動(dòng)態(tài)模擬算法研究[D];浙江大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2849335