计算机动画技术
计算机动画
计算机动画计算机动画是一种结合计算机技术和艺术创作的新兴艺术形式。
它通过计算机的绘图、建模、渲染等各种技术来创造数字化的影像或动态图像，使得现实与虚构之间愈加模糊。
在计算机动画领域，人们可以模拟出现实中不可能出现的场景、角色和物体，创造出完整的故事情节和虚构世界，提供了更多样化、具有想象力的娱乐形式，广泛应用于各种领域。
计算机动画的制作计算机动画的制作，需要先通过计算机进行建模，选定要呈现的角色、场景等，进行设定。
然后根据设定好的模型，通过不同的技术进行绘图和渲染，再加上音效、配乐等元素，最终创造出动画形象。
计算机动画制作的主要过程包括以下几个方面：1.建模：建模是计算机动画的基础过程。
首先需要根据设定好的场景和角色进行三维模型的建立，将动画中所需要的场景和角色转化为三维模型，这些模型可以是物体、建筑、人物等各种形式。
建立好的三维模型还可以进一步细化，如添加纹理、亚像素等，以使模型逼真。
2.动画：动画是计算机动画的主要过程。
通过计算机，可以对每个模型的各个部位进行精细的调节，使得角色动作更加自然和流畅。
通过使用关键帧技术，计算机可以为每个关键动作设置关键帧，然后自动计算中间动作的过渡，使动画更加流畅自然。
3.渲染：渲染是计算机动画最为重要的一个环节之一，是将计算机生成的模型视觉化的过程。
根据场景的设定，需要为模型进行光照和投影等处理，使模型更加立体、真实。
然后进行纹理、材质、皮肤等处理，使模型表面更加逼真，最终生成动画效果。
4.音效和配乐：音效和配乐是计算机动画中不可缺少的一个环节。
通过加入音效和配乐，可以增强动画的艺术性和趣味性。
配乐和音效可以采用现成的素材，也可以进行创作。
通过对音效和配乐的合理运用，可以提高计算机动画的艺术品质和受众的娱乐度。
应用领域计算机动画已经广泛应用于各个领域，由于其高度的可控性和逼真性，其应用领域涵盖了各种产业。
计算机动画在电影、电视、广告、游戏等娱乐产业中应用广泛。
十五讲计算机动画技术简介ppt课件
putimage(x,y,*bitmap,op)：将内存区域的图形 重新送回屏幕
多重屏幕页
• 使用多重屏幕存储页是另一种产生快速动画效果 的技术，其基本思想是预先建立多个全屏幕图像 并将每幅图像存入单独的页缓冲区中，然后程序 将这些图形页以适当的顺序依次显示以产生动画。 图像可以占满整个图形页并且预先生成图像的时 间不受限制，这种方法对于复杂的、全投影的三 维实体模型最适用。
• 80年代：人们的主要任务是优化70年代出现的模型和阴影等 技术，随之产生了像物分级动画与逆向运动技术，人物动画与 嘴唇同步技术，气泡表面模型技术等新型技术，使得模型更加 真实。
• 90年代中期：计算机动画逐步走向成熟，动力学仿真技术、 三维仿真演员系统也逐步投入日常生产实践，值得一提的是像 玩具总动员、美女与野兽这样的电影不仅给观众以震撼，同时 也促进了计算机动画行业的进一步发展。
分）。剧本是动作的轮廓，它将动画序列定义为一组要发生的基本事件。 根据要生成的动画种类，剧本可能包含一组粗略的草图或运动的一系列 基本思路。 (2) 预处理：扫描外部图像，输入外部资料。 (3) 场景造型（对象定义）：为每一个动作给出对象定义，对象利用如多边 形或者样条曲线这样的基本形体进行定义。 (4) 设定材质和光源。 (5) 设置动画（关键帧描述）：关键帧是在动画序列中特定时刻的一个场 景的具体图示。在每一个关键帧中，每个对象的位置依赖于该帧所处的 时刻。选择其中的某些关键帧作为行动的极端位置，剩下的关键帧则以 短的时间间隔安排位置。 (6) 运动图像的绘制（插值帧的生成）：插值帧是关键帧之间过渡的帧， 其数目取决于显示动画的介质。比如电影胶片要求24帧/秒，而图形显 示器则按3060帧/秒刷新。通常，运动的时间间隔设定为每一对关键 帧之间有35个插值帧，主要依赖于动画速度。现在生成一般动画的许 多功能都是由计算机自动完成。 (7) 动画播放。 (8) 后处理，根据动画的播放效果进行一些细节上的调整及完善。 (9) 动画的录制。 (10• 动画播放 ：是一种简单的动画实现技术。 其方法是：先确定动画对象的起始和结 束坐标，然后再从对象开始状态逐步演 变成最终状态的过程中，进行计算，并 显示中间帧图形。
熟悉计算机图形学中的渲染和动画技术
熟悉计算机图形学中的渲染和动画技术计算机图形学是研究如何生成和处理图像的一门学科，其中渲染和动画技术是其中两个重要的分支。
渲染技术涉及将3D模型转化为最终图像的过程，动画技术则涉及通过在时间上的演变表现出运动和变形效果。
下面将分别介绍这两个技术的概念和相关的算法。
首先是渲染技术。
渲染技术是将3D模型转化为最终图像的过程，它涉及到光照、阴影、材质等方面的计算。
渲染可以分为实时渲染和离线渲染两种方式。
实时渲染是指在计算机硬件和软件的支持下实时生成图像，主要应用于实时交互的场景，如游戏和虚拟现实技术。
而离线渲染则是指通过计算机集群等大规模计算资源，对图像进行高质量渲染，主要应用于电影、动画片等需要精细渲染的场景。
在实时渲染中，常用的渲染算法包括光栅化和光线追踪。
光栅化是指将场景中的3D模型转化为2D像素的过程。
在光栅化算法中，常见的处理方式包括顶点处理和片元处理。
顶点处理指的是对模型的顶点进行变换和光照计算，得到片元的位置和颜色信息。
片元处理则是对模型的片元进行插值和纹理映射，最终得到最终图像。
光栅化算法的优点是速度快，适用于实时场景，但对于复杂的光照和阴影效果处理不够精细。
相比之下，光线追踪算法的优势在于能够更精确地模拟光照和阴影等效果。
光线追踪算法是一种模拟光线从光源发出，经过反射、折射等过程，最终到达相机的过程。
在光线追踪算法中，常见的追踪方式包括逐像素和逐光线追踪。
逐像素追踪是指对于每个像素，都发射一束光线进行追踪，逐个像素计算光照和阴影效果。
而逐光线追踪则是从相机出发，在场景中追踪所有可能与之相交的光线，通过递归的方式不断追踪，最终得到像素的颜色信息。
光线追踪算法的缺点是计算量大，速度较慢，不适合实时渲染。
除了以上两种渲染算法，还有一些其他的渲染技术，如体渲染、点渲染等。
体渲染是指对于具有三维结构信息的对象（如医学影像等），进行体素的分析和图像生成。
点渲染则是通过在屏幕上显示一系列点的方式，表现出对象的形状和结构。
计算机动画技术
汇报人： 2024-01-09
目录
• 计算机动画技术概述 • 计算机动画制作流程 • 计算机动画技术原理 • 计算机动画软件与工具 • 计算机动画技术挑战与未来发
展 • 计算机动画技术案例分析
01
计算机动画技术概述
定义与特点
定义
计算机动画技术是一种利用计算 机生成连续动态图像的技术，通 过模拟物体运动轨迹和形态变化 ，生成具有真实感的动态画面。
动画制作
角色动画
根据故事情节，为角色添加动作和表情，使其生 动活泼。
镜头运动
设计镜头的运动轨迹，包括推拉、摇移和跟拍等 。
特效制作
根据需要，添加烟雾、火焰或水流等特效。
渲染与后期处理
渲染输出
通过渲染引擎，将三维场景渲染成二维图像。
后期合成
将渲染出的图像与音效、配乐等素材进行合成，形成完整的动画。
蒙皮技术则是将模型表面与骨骼系统绑定，通过骨骼的运动来影响模型表面的变形 。
骨骼动画与蒙皮技术适用于创建逼真的生物运动效果，如人物行走、奔跑和跳跃等 。
粒子系统与流体模拟
粒子系统是一种模拟大量微观 粒子的运动和相互作用的计算 机图形技术。
流体模拟则是模拟液体的流动 和变形，如水流、火焰和烟雾 等效果。
特点
计算机动画技术具有逼真度高、 制作周期短、成本低廉等优点， 广泛应用于电影、电视、游戏、 广告等领域。
计算机动画技术的应用领域
电影与电视
游戏开发
计算机动画技术在电影和电视制作中广泛 应用，用于制作特效、场景、角色等，提 升视觉效果。
计算机动画技术在游戏开发中用于创建逼 真的角色、场景和特效，提高游戏的可玩 性和沉浸感。
AI与机器学习在计算机动画中的应用
计算机动画技术的原理与应用
计算机动画技术的原理与应用一、引言计算机动画技术是一种利用计算机技术来模拟和生成图像的技术。
它已经成为了现代娱乐和影视产业中不可或缺的一部分。
本文将详细介绍计算机动画技术的原理与应用。
二、计算机动画技术的原理1. 数字图像处理- 数字图像采集：通过图像采集设备（如摄像机或扫描仪）将现实世界的图像转换成数字形式。
- 图像处理：使用算法和技术对数字图像进行增强、处理和编辑。
- 图像生成：通过数学模型和计算机生成的图像，创建虚拟的图像空间。
2. 三维建模- 点、线、面：计算机中用点、线、面的集合来表示三维空间中的物体，通过连接这些基本元素来构建物体的模型。
- 多边形网格：将物体分割成一个个小多边形网格，通过调整网格的形状和位置来模拟物体表面的细节。
- 曲面建模：使用数学方程来定义物体表面的曲线和曲面，以实现更真实的效果。
3. 动画原理- 关键帧动画：通过在时间轴上指定关键帧，在关键帧之间进行插值计算，实现物体的平滑动画效果。
- 插值算法：使用数学算法计算出在关键帧之间的过渡动画，使其过渡流畅自然。
- 物理模拟：应用物理学原理和算法模拟物体的运动和碰撞，使得动画更加逼真。
三、计算机动画技术的应用1. 影视制作- 特效制作：计算机动画技术被广泛应用于电影和电视剧中的特效制作，如爆炸、飞行、变形等。
- 动画片制作：许多经典动画片都是使用计算机动画技术制作的，如皮克斯的《玩具总动员》系列。
- 虚拟演员：计算机动画技术可以创建虚拟演员，使其看起来栩栩如生，应用于片中动作场景的拍摄。
2. 游戏开发- 游戏建模：游戏中的场景、角色和道具都是使用计算机动画技术进行建模和设计的。
- 动作捕捉：通过将真实演员的动作捕捉下来，然后应用到游戏角色的动画上，使游戏中的角色动作更加自然流畅。
- 实时渲染：计算机动画技术可以实现游戏中的实时渲染，使游戏画面更加逼真，增强玩家的沉浸感。
3. 广告和营销- 动画广告：计算机动画技术可用于制作创意广告，吸引消费者的眼球。
计算机动画
计算机动画所谓动画也就使一幅图像“活”起来的过程。
使用动画可以清楚的表现出一个事件的过程，或是展现一个活灵活现的画面。
动画是一门通过在连续多格的胶片上拍摄一系列单个画面，从而产生动态视觉的技术和艺术，这种视觉是通过将胶片以一定的数率放映体现出来的。
而计算机动画是指采用图形与图像的处理技术，借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。
计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。
计算机动画分：二维动画和三维动画。
二维动画：平面上的画面。
纸张、照片或计算机屏幕显示，无论画面的立体感多强，终究是二维空间上模拟真实三维空间效果。
三维动画：画中的景物有正面、侧面和反面，调整三维空间的视点，能够看到不同的内容。
1.计算机动画的发展历史：随着计算机图形学的不断发展，计算机在动画制作过程中发挥的作用也越来越大，现今动画片的制作是很少能离开得计算机。
传统的动画采用连续画面技术，将一系列手工制作的单独画面拍摄在胶片上，以每秒24帧的速度播放，利用人的视觉暂留产生动作变化的效果，形成连续的动画。
计算机动画是借助计算机生成一系列动态实时演播的连续图像技术。
计算机动画的研究始于20世纪60年代初。
1963年美国A T&T Bell实验室制作了第一部计算机动画片。
在80年代之前，计算机动画主要集中于二维动画系统的研制，应用于教学演示和辅助传统的动画片制作。
三维动画的研究始于70年代初，当时开发了一些三维计算机动画系统。
直至80年代中后期，由于具有实时处理能力的超级图形工作站的出现，三维几何造型技术和真实感图形生成技术取得很大进展，促进了具有高度逼真效果的三维计算机动画技术迅速发展，并达到实用商品化地步。
到90年代初，计算机动画技术应用于电影特技取得了显著成就。
与此同时，为适应科学研究与复杂系统中的动态模拟、视觉模拟、机器人学和生物力学等领域的需求，基于物理的造型和动画的研究的开展，已成为计算机动画研究中的一个重要课题。
计算机基础：Flash动画处理技术
双击对象：选择轮廓线和填充色。（是被轮廓线包 围的图形 ）
单击轮廓线：选择该轮廓线 双击轮廓线：选择所有轮廓线 单击填充色：选择填充色
Flash动画技术
（2）整形操作功能：对对象细节的修饰。
如对线条的整形 图形轮廓的整形 整形的对象只能是Shape图形 而且整形时对象必须在非选中状态下。
Flash动画技术
5、画桶工具
给封闭区域填充颜色，可以为白色区域填 充，也可以改变原有区域的填充颜色。
其颜色的设置和画笔相同
Flash动画技术
6、文字工具 文字工具“A”的功能：
输入、修改、编辑文字 用“属性面板”设置文字的字体、字型、
字号。
1）、文字输入的操作为 ：
单击【文字】工具→用【属性面板】，设 置文字的字体、字型、字号→在舞台（画 板）上单击在文本框的光标位置输入文字。
Flash动画技术
2、选择工具
对图形对象或其中的一部分进行修改、编辑， 必须选择对该对象后，才能对该对象进行操作， 选择工具有：
1）箭头工具 2）任意变形工具 3）套索工具
Flash动画技术
1）箭头工具
用箭头工具功能有：
选择整个对象或对象的一部分 实现对象的变形、整形操作、对象的移动 。
（1）形状（Shape）对象的选择操作，使用箭头工 具 ，分别有：
Flash动画技术
（2）编辑区 舞台（Stage）：也称为画板，绘图 和编辑动画的地方 工作区：相当于后台。有时把：舞台 ＋工作区＝编辑区
Flash动画技术
(二)文件的操作
1、建立新文件 2、保存文件 3、保存其他类型的文件 4、打开文件
计算机动画技术考试试题
计算机动画技术考试试题一、选择题（共 20 题，每题 3 分）1、以下哪种软件不属于三维计算机动画制作软件？（）A 3ds MaxB MayaC PhotoshopD Cinema 4D2、在计算机动画中，帧率通常指的是（）A 每秒钟显示的图像数量B 每秒钟处理的数据量C 动画的总时长D 图像的分辨率3、以下哪种动画类型是通过关键帧来定义动画的？（）A 逐帧动画B 补间动画C 骨骼动画D 物理模拟动画4、要在计算机动画中模拟真实的光影效果，需要考虑以下哪个因素？（）A 光源的颜色和强度B 物体的材质和纹理C 摄像机的位置和角度D 以上都是5、以下哪种材质属性会影响物体表面的反射效果？（）A 粗糙度B 透明度C 折射率D 以上都是6、在三维计算机动画中，建模的主要方法有（）A 多边形建模B 曲面建模C 数字雕刻建模D 以上都是7、以下哪种动画技术常用于角色的动作制作？（）A 关键帧动画B 运动捕捉C 反向动力学D 以上都是8、计算机动画中的渲染过程主要是为了（）A 生成最终的图像或视频B 计算物体的运动轨迹C 优化模型的几何结构D 检查动画中的错误9、以下哪种文件格式常用于保存计算机动画的模型数据？（）AobjBjpgCmp4Dtxt10、要在计算机动画中创建流畅的动画曲线，通常使用（）A 贝塞尔曲线B 直线C 折线D 圆11、以下哪种特效可以在计算机动画中模拟烟雾效果？（）A 粒子特效B 流体特效C 布料特效D 毛发特效12、在计算机动画的制作流程中，以下哪个环节在前期规划阶段完成？（）A 角色设计B 动画制作C 渲染输出D 后期合成13、以下哪种软件常用于计算机动画的后期合成？（）A After EffectsB Premiere ProC NukeD 以上都是14、计算机动画中的骨骼系统主要用于（）A 控制角色的形状B 定义角色的动作C 增加模型的细节D 优化渲染效果15、以下哪种动画技术可以使物体的运动看起来更自然？（）A 缓动B 线性运动C 随机运动D 匀速运动16、要在计算机动画中实现角色的表情变化，通常使用（）A 变形目标B 骨骼控制C 材质调整D 以上都是17、以下哪种文件格式常用于保存计算机动画的视频？（）AaviBpngCpdfDpsd18、在计算机动画中，以下哪个工具常用于调整动画的时间轴？（）A 曲线编辑器B 材质编辑器C 建模工具D 渲染设置19、以下哪种动画原理可以解释为什么快速连续播放的静态图像会产生动态的视觉效果？（）A 视觉暂留B 透视原理C 色彩理论D 构图原则20、计算机动画中的景深效果主要是为了（）A 突出主体B 增加画面的层次感C 模拟真实的摄像机效果D 以上都是二、填空题（共 10 题，每题 2 分）1、计算机动画可以分为二维动画和_____动画。
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计算机动画技术摘要：本文首先简要介绍了计算机动画的发展过程、分类和应用领域，随后具体介绍了计算机动画的主要技术，最后对论文作了总结。
关键词：计算机动画；计算机动画技术Abstract: This paper firstly introduces the development ,the classification and the applications in computer animation. Laterly the paper introduces the main technology in computer animation., at the end the paper makes a summarization.Key words: computer animation; computer animation technology1、引言1946年，第一台计算机诞生，虽然当时它主要应用于军事计算，但是短短数十年间，计算机却改变了世界的一切。
数字技术的引入为动画制作者提供了更大的创意空间，也为公众带来了更多、更精彩的影像。
计算机动画是一门应用计算机技术制作动画的艺术，是计算机图形学和动画的子领域。
计算机动画是指采用图形与图像的处理技术，借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。
计算机动画采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。
为了制造运动的影像，画面显示在计算机屏幕上，然后很快被一幅和前面的画面相似但移动了一些的新画面所代替。
20世纪60年代，二维计算机辅助动画系统占主导地位，在计算机动画制作方面发挥了重要作用。
70年代，随着三维图形与动画的基本技术的开发,批引领三维图像与动画的公司发展了起来，一些三维可明暗着色的系统也被广泛地应用了起来。
到了80年代，图形图像技术进入普及阶段，此时的微型机已经能够担当起图形图像处理的任务，诞生了包含反混淆技术、光模型功能的3D主图动画制作系统BBOP。
90年代是图形图像技术的实用化时期。
处理信息量巨大，处理速度高，实时生产高质量的图形图像是整个90年代追求的目标。
2、计算机动画的分类按照计算机动画的制作原理，可以将计算机动画分为二维动画和三维动画两类。
这也是常用的分类方法。
按照运动的控制方式，计算机动画可以分为关键帧动画和算法动画两大类。
其中，关键帧动画是通过一组关键帧或关键参数值得到中间动画帧序列的动画制作过程，适用于二维动画。
算法动画又叫模型动画或过程动画，是采用算法实现对物体的运动控制或模拟摄像机的运动控制，适用于三维动画。
按照计算机软件在动画制作中的作用分类，计算机动画有电脑辅助动画和造型动画两种。
计算机辅助动画属于二维动画，其主要用途是辅助动画师制作传统动画，而造型动画则属于三维动画。
按照动画的系统功能，可以将计算机动画分为5个等级：(1) 第一级不考虑时间因素，计算机动画技术相当于一个图像编辑器。
(2) 第二级可以实现中间帧的计算，代替人工制作中间帧的工作。
其中二维动画属于这个等级。
(3) 第三级可以给动画制作者提供一些形体的操作。
(4) 第四级提供了定义角色的方法。
其中三维动画包括了第三和第四等级的功能。
(5) 第五级是一种具有智能的动画系统，有自学能力。
3、计算机动画的应用领域近年来，随着计算机动画技术的迅速发展，它的应用领域日益扩大，带来的社会效益和经济效益也不断的增长。
计算机动画现阶段主要应用于以下几个领域：广告、电影特技、工程建筑、教学演示、产品模拟试验、电子游戏以及虚拟现实和3D Web。
在广告、电影特技方面，计算机动画技术给广大广告和电影制作人员提供了充分发挥其想象力的机会，他们可以利用该技术生成平常难以尝试的创意。
利用数码合成及摄象机定位技术，可以实现虚拟景物与实拍画面的无缝合成使观众难以区分画面中景物的真假。
在工程建筑方面，建筑师可以利用三维计算机动画技术，不仅可以观察建筑物的内、外部结构，而且可以实现对虚拟建筑场景的漫游。
在教学演示方面，由于计算机动画的形象性，它已被用来解释复杂的自然现象：小到简单的牛顿定律，大到复杂的狭义相对论等等。
在产品模拟试验方面，利用动画技术，设计者能够使虚拟模型运动起来，由此来检查只有制造过程结束后才能验证的一些模型特征，如运动的协调性、稳定性等，以便设计者及早发现设计上的缺陷。
计算机动画技术在飞行模拟器的设计中起着非常重要的作用。
该技术主要用来实时生成具有真实感的周围环境图象，如机场、山脉和云彩等。
此时，飞行员驾驶舱的舷舱成为计算机屏幕，飞行员的飞行控制信息转化为数字信号直接输出到电脑程序，进而模拟飞机的各种飞行特征。
飞行员可以模拟驾驶飞机进行起飞、着落、转身等操作。
虚拟现实是利用计算机动画技术模拟产生的一个三维空间的虚拟环境系统。
借系统提供的视觉、听觉甚至触觉的设备，“身临其境”地置身于这个虚拟环境中随心所欲地活动，就像在真实世界中一样。
4、计算机动画的主要技术简单地讲，计算机动画是指用绘制程序生成一系列的景物画面，其中当前帧画面是对前一帧画面的部分修改。
动画是运动中的艺术，正如动画大师John Halas所讲的，运动是动画的要素。
计算机动画所生成的是一个虚拟的世界，虽然画面中的物体并不需要像真实世界中那样真正去建造，但要满足动画师随心所欲地创造虚幻世界的需求，计算机动画主要有关键帧、变形与形变、过程动画、人体动画和基于物理模型的动画等技术。
4.1关键帧关键帧动画通过一组关键帧或关键参数值而得到中间的动画帧序列，可以是插值关键图像帧本身而获得中间动画帧，或是插值物体模型的关键参数值来获得中间动画帧，分别称之为形状插值和关键位插值。
早期制作动画采用二维插值的关键帧方法。
当两幅形状变化很大的二维关键帧时不宜采用参数插值法，解决的办法是对两幅拓扑结构相差很大的画面进行预处理，将它们变换为相同的拓扑结构再进行插值。
对于线图形即是变换成相同数目的手段，每段具有相同的变换点，再对这些点进行线性插值或移动点控制插值。
关键参数值插值常采用样条曲线进行拟合，分别实现运动位置和运动速率的样条控制。
对运动位置的控制常采用三次样条计算，用累积弦长作为逼近控制点参数，求得中间帧位置，也可以采用Bezier样条等其它B样条方法。
对运动速度控制常采用速率—时间曲线函数，两条曲线的有机结合用来控制物体的动画运动。
关键帧动画是计算机动画中最基本也是应用最为广泛的应用之一，大部分的动画软件都提供设计关键帧动画的功能。
4.2变形与形变计算机动画通常首先通过赋予角色以个性，然后设置物体变化过程中的几个关键帧，使物体沿着给出的轨迹线性或非线性变化。
计算机动画变形技术分为两大类：变形(Deformation)动画和形变(Morphing)动画。
变形动画是指将单个几何对象的形状做某种平移、缩放、旋转、扭曲，使它变换为动画师所要求的形状。
在这种变化过程中，几何对象的拓扑关系保持不变，即特征点变换到特征点，特征曲线变换到特征曲线，连续的区域经过变换后还是连续的，并且不会发生交叠。
为了保持变换图形图像的拓扑结构，所使用的空间坐标变换必须是连续的，能够保持全局一一对应，使得图形图像内的连通结构经过变换后仍然保持连通性；另外，图形图像中其它单一结构经过变换以后，仍然是单一结构，不会破损变成多个结构。
例如印有图案的橡胶玩几。
只要对其扭曲、挤压、拉伸等等都可以使图案变形。
形变动画是指将一给定的源数字图像或几何对象S平滑地变换到目标数字图像或几何对象T。
在这种平滑变换过程中，中间帧既具有S的特征、又具有T的特征，S和T的拓扑既可以相同也可以不同。
形变动画技术分为二维图像形变和三维物体形变。
对于二维图像的变形最常采用交融技术，或称淡入淡出技术，即在一幅图像淡出的同时，另外一幅图像淡入。
这种方法在两个图像的儿何没有对齐的时候效果比较差；基于网格的二维图像变形法首先用网格来控制图像扭曲，然后再采用交融技术获得中间图像，会获得比简单交融技术好得多的效果；基于线对的图线变形技术采用一对或者多对直线来控制变形，计算每个像素点相对于控制直线的位置。
Seitz等人在1996年提出的视域变形(View Morphing)方法，该方法考虑视点的变化，能够模拟给定图像在相应二维空间的视点变化，同时对几何、颜色、视点进行插值，可以产生类似三维的视觉效果。
二维物体的变形比二维图像的变形复杂的多，但是能够生成更加逼真和生动的特技效果。
三维物体的变形得到的中间帧并不是图像，而是物体的模型。
所以三维物体变形的结果不仅与视点和光照参数无关，还可以根据二维模型生成精确的光照和阴影效果。
在三维物体之间的变形方面，研究者们也发表了许多创造性的结果，例如1986年，Sederberg等提出了一种适用面很广的自由变形方法FFD(Free-Form Deformation)，不对物体直接进行变形，而是对物体所嵌入的空间进行变形。
此方法比较适用于Twisting(扭曲)、Bending(弯曲)、Tapering(渐细)等特定的变形。
4.3过程动画过程(procedural)动画是：在动画中，物理的运动或变形用一个过程来描述。
在过程动画中，物体的变形基于一定的数学模型或物理规律，最简单的过程动画是用一个数学模型去控制物理的几何形状和运动，如水波动画、布料动画。
较复杂的过程动画包括了物体的变形、弹性理论、动力学、碰撞检测等;另一类过程动画为粒子和群体的动画。
粒子动画系统中景物被定义为由成千上万个不规则、随机分布的粒子组成，每个粒子都有一定的生命周期，经历“出生”、“运动”、“死亡”三个阶段，不同的阶段有不同的特性，如：位置、速度、颜色、大小等。
粒子系统可以很好的模拟大白然的景物，如云、雪、火等等。
粒子系统的一个主要优点是数据库的放大功能，比如Reeves 声称用二个基本的描述便可生成由百万个粒子构成的森林景色。
Peachey 和Fournier 用粒子系统去模拟由风引起的泡沫和溅水的动画，也取得了很好的效果。
Reed 等人用粒子系统成功地模拟了闪电。
粒子系统的思想现在已成功地应用于著名动画软件Alias Wavefront中。
电影《龙卷风》中许多出神入化的效果就是采用Alias Wavefront软件的粒子系统制作出来的，它所模拟的火光、烟雾等特殊光效已广泛应用于电影行业并多次荣获大奖。
在生物界，许多动物如鸟、鱼等以某种群体的方式运动。
这种运动既有随机性，又有一定的规律性。
Reynolds 指出，群体的行为包含两个对立的因素，即既要相互靠近又要避免碰撞。
它提出的群体动画成功地解决了这一问题。
4.4人体动画在计算机动画领域中，人体(humanm motion)动画是最具有挑战性的课题，因而也吸引了越来越多的研究者致力于人体动画的研究。