游戏中的计算机动画技术

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1、游戏中的计算机动画技术浙江大学计算机学院教学内容和目标动画的基本概念和方法动画场景中的碰撞检测运动的指定方法关键帧动画的编程基于动作捕捉技术的动画编程粒子系统与动画计算机动画简介（1/3）动画的定义：就是一组连续的图像序列。当按一定的速率显示的时候，能传递一种运动的感觉动画的技术要求：每一幅图像或者每一动画帧，都必须有机地、无缝地和其他的图像融合在一起，这样才能随着时间的变化，产生平滑的、连续的运动计算机动画简介（2/3）传统的动画制作方法将人物运动的所有帧序列手工地绘制出来计算机在动画制作中的作用自动产生某些中间帧序列模仿手工动画，将多层绘制

2、的场景由计算机来进行合成制作方式的改变从“绘制出每一帧”到“使用计算机工具来制定图像序列如何变化”计算机动画简介（3/3）动画的分类：二维动画二维动画集中于图像的处理和操作，如sprite-basedanimation,blendingormorphingbetweenimages,embeddinggraphicalobjectsinvideofootages,orcreatingabstractpatternsfrommathematicalequations三维动画三维场景和人物的建模以及他们之间的交互建模运动的指定(√)绘制游戏中的两维

3、动画（1）展示形式直接播放方式游戏的片头或者篇尾，例如AVI或者MPEG连续贴图方式通过连续贴图成像技术来产生动画效果编程关键定时器创建一个定时器利用回调函数来显示动画删除定时器游戏中的两维动画（2）镂空动画（spriteanimation）一幅背景图一组蒙版图人物的连续显示方式DOUBLE-BUFFER不要在窗口中直接贴图，避免闪烁建立一个内存DC，然后把所有的贴图动作都在这个DC上进行，最后把结果显示到操作窗口中。游戏中的两维动画（3）对动画序列中的每一帧Load背景图确定sprite绘画的位置将某一蒙版图与背景图作AND运算将对应的人物图

4、与背景图作OR运算更新sprite绘画的位置演示Spriteanimationdemo1游戏中的两维动画（4）半透明的动画效果将要贴上人物的背景图部分取出，放入buffer在buffer中的背景图上，AND蒙版图，OR人物图在buffer中的位图乘上透明度t再次取出相应的背景图，作半透明计算，并生成半透明图片直接将半透明图贴在背景图中游戏中的两维动画（5）透明效果演示Spriteanimationdemo2游戏中的两维动画（6）观看演示Spriteanimationdemo3思考下列问题动画中的效果有什么不一样？猜猜使用的动画技术？游戏中的两维

5、动画（7）“终点返回起点”游戏中的三维动画概述（1）三种主要的运动方式场景内容不变，视点在移动漫游等场景内容在动态改变，视点不变人物表演动画等混合方式场景内容和视点都在运动游戏中的三维动画概述（2）最简单的情形使用标准的绘制程序，仅移动物体或视点.技术核心各个运动物体的平移和旋转量确定。关键问题如何指定和控制物体在场景中的运动.相机或者物体移动，或者两者同时移动.游戏中的三维动画概述（3）相机的任意外部参数都可以形成动画。这类动画一般在第一人称游戏中最常用。用户可以控制相机位置（三个自由度）和相机的朝向（两个自由度）.在两个相邻的关键点上需要插

6、值相机参数，在此过程中最重要的是保持相机的up向量。此外，用户也可以控制视点的运动，而视线则始终跟踪一个目标点。该目标点可以是静止的，也可以移动。游戏中的三维动画概述（4）所涉及的关键技术漫游碰撞检测（collisiondetection）√人物动画骨架驱动的动画√运动的生成√面部表情粒子系统√基于BSP树的CD（1）碰撞检测(CD----CollisionDetection)用于确定两个物体是否相交以及在何处相交.单纯确定是否相交又叫做相交测试.检测两个运动物体最初接触的时刻.检测两个运动物体在何处检测.物体相交的类型:线与物体求交,平面与物

7、体求交,物体与物体求交.基于BSP树的CD（2）游戏中需要碰撞检测的场合有：在大型地貌系统中需要正确驱动交通工具；监测轨道中行驶的汽车并检测两辆车是否碰撞；确定导弹是否击中目标,弹性物体在物体之间的弹跳两个人物交战时的状态查询决定是否某个物体可以通过一个通道基于BSP树的CD（3）碰撞检测采取两步法首先剔除明显不相交的物体包围体方法以及其他空间剖分策略检测可能相交的物体之间的情况并在给的精度下求得相交点.基于BSP树的CD（4）BSP树是游戏中组织场景的最常见方式之一；BSP的叶结点可分为虚节点实节点PABDCABCDEF基于BSP树的CD（5

8、）检测一个点的运动路径是否与BSP树中的实节点相交检测与剖分平面的交点如何检测一个动画人物与场景的交点Boundingbox/sphere“膨胀”BS