计算机动画的算法基础PDF电子书下载

1 计算机动画简介 1

1.1 计算机动画的发展历史 1

1.2 计算机动画技术的应用 3

1.3 计算机动画的研究内容 6

1.4 计算机动画系统的硬件配置 7

1.5 商业动画软件简介 8

1.6 小结 17

2 三维几何造型技术 20

2.1 体素构造表示法 20

2.2 边界表示法 22

2.3 参数表示与多边形网格表示 25

2.4 Bézier曲线 26

2.5 Bézier样条曲线 28

2.6 B样条曲线 34

2.7 B样条曲线的递推计算 36

2.8 B样条曲线的分割 37

2.9 B样条曲线的升阶 39

2.10 Bézier曲面及其离散剖分算法 40

2.11 Bézier曲面的光滑拼接 41

2.12 B样条曲面及其插值 43

2.13 常用曲面的构造 45

2.14 Trim曲面 51

2.15 Catmull-Clark样条曲面 55

2.16 小结 57

3 真实感图形绘制技术 62

3.1 虚拟摄象机模型 62

3.2 光照明模型基础 72

3.3 简单画面绘制 95

3.4 标准光线跟踪算法 104

3.5 光线跟踪几何 108

3.6 分布式光线跟踪算法 112

3.7 加速光线跟踪算法 116

3.8 光线跟踪算法中的反走样技术 130

3.9 纹理映射技术 133

3.10 辐射度方程的求解技术 157

3.11 小结 168

4 低层运动控制方法 181

4.1 参数关键帧技术 181

4.2 样条驱动动画技术 183

4.3 速度曲线 189

4.4 一般化的运动学控制技术 191

4.5 样条基函数的选取 192

4.6 物体朝向的欧拉角表示和插值技术 196

4.7 物体朝向的四元数表示和插值技术 200

4.8 小结 222

5 过程纹理造型和动画技术 224

5.1 三维纹理映射技术 224

5.2 过程纹理造型技术 225

5.3 过程纹理的动画技术 240

5.4 Fourier合成技术 261

5.5 基于语法的造型技术 264

5.6 粒子系统方法 270

5.7 小结 272

6 Morphing和空间变形动画技术 276

6.1 二维多边形形状渐变 276

6.2 二维图象morphing技术 286

6.3 三维morphing技术 299

6.4 整体和局部变形方法 309

6.5 自由变形(FFD)技术 314

6.6 轴变形方法 329

6.7 基于约束的变形 337

6.8 空间变形中的反走样问题 355

6.9 元球的造型和动画技术 356

6.10 小结 368

7 关节动画及表情动画技术 374

7.1 关节链结构的基本概念 374

7.2 关节链结构表示 376

7.3 关节链结构的运动求解技术 378

7.4 逆向运动方程的求解 380

7.5 复杂骨架的层次构造及其运动控制 389

7.6 两足行走模型 391

7.7 骨架驱动的肌肉模型 394

7.8 脸部表情动画技术 398

7.9 小结 408

8 基于物理模型的动画技术 412

8.1 刚体运动方程 412

8.2 运动方程的数值解 416

8.3 运动模拟及数据结构 423

8.4 非贯穿约束刚体动力学 431

8.5 关节链结构运动的动力学模拟 452

8.6 布料变形动画技术 458

8.7 小结 473