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。
计算机动画制作专业介绍
计算机动画制作专业介绍
计算机动画制作专业是一门基于计算机技术，通过计算机图像技术、三维建模、动画
绘制等专业技术进行数字特效的创作和制作的专业。
具体来说，该专业的学生需要学
习计算机图像处理、动画制作、3D建模、电影后期特效制作等专业技术和软件操作技能，具备一定的美术素养和创造力。
其主要学科包括计算机图像学、计算机动画、数
字媒体技术、多媒体设计、特效制作。
学生在学习计算机动画制作专业时，需要掌握计算机制图技术、特效制作技术，具备
高超的动画制作和设计能力。
在学习过程中，主要会学习电脑三维建模软件、动画制
作软件、特效制作软件、渲染软件等相关技术和软件的知识和操作技能，同时还需要
熟悉各种数码音频、图像等媒体设备的使用及网络视频传输等相关的技术。
通过学习，学生将可以掌握计算机制图与编辑、动画制作、影视特效制作等技能，从而有能力设
计标志性的视觉艺术形象、创作单机游戏、电影广告、赛车游戏等优秀作品，并为该
行业做出贡献。
多媒体技术应用5计算机动画技术(陈永强)
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5.2.2三维动画制作流程
2．三维动画特技的制作流程 三维动画特技制作包含了数字模型构建、动画生成 、场景合成三大环节。 三维扫描、表演动画、虚拟演播室等新技术，也给 这三大环节带来了全新的技术突破。综合运用这 些新技术，可望获得魔幻般的特技效果，彻底改 变动画制作的面貌。
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5.1.3 计算机动画的发展及趋势
2.计算机动画的发展趋势
从发展趋势看，计算机动画技术的发展正在趋向于规模化、 标准化、网络化。 从技术的发展方向看：体视动画和虚拟现实(VR)技术将会成 为未来的热点。
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5.1.4 计算机动画的常用格式
1.GIF 2.FLIC(FLI/FLC) 3.SWF(Flash动画) 4.AVI 5.MOV/QT
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5.2.1二维动画制作流程
4．着色 计算机动画辅助着色界线准确、修改方便，而且不 会因层数的多少而影响颜色，速度快，更不用为 前后色彩的变化而头疼。
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5.2.1二维动画制作流程
5．预演 在生成和制作特技效果之前，可以直接在计算机屏 幕上演示一下草图或原画，检查动画的效果和时 限，以便及时发现问题并及时修改。
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5.1.4 计算机动画的常用格式
5.MOV/QT MOV、QT都是QuickTime的文件格式，能支持256 位色彩，支持RLE、JPEG等领先的集成压缩技术 ，提供工作流与文件回放和实时的数字化信息流 ，但要通过Internet才能实现。这种格式还提供了 强劲的声音和视频效果，其中包括200多种MIDI 兼容音响和设备的声音效果及150多种视频效果。
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5.1.4 计算机动画的常用格式