[發明專利]基于微分域技術的人物群組細節保持方法

無效

• 申請號: 200710030730.6
• 申請日: 2007-10-09
• 公開（公告）號: CN101231759A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 紀慶革;李博
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06T13/00
• 分類號: G06T13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及群組動畫中人物移動的方法，特別涉及到用來實現人物群組細節保持的方法。

背景技術

人物群組細節，是指在一組(群)人物模型之間的各種聯系關系形態記錄。這里所說的關系指的是多方面的信息：當人物以戰斗隊形的形式出現時，關系指人物之間的空間位置關系和隊形關系(例如在軍事戰術編隊過程中，遠距離攻擊武器多需要近距離攻擊武器在一定距離處進行積極的防御和戰術性的火力配合)；當人物以血緣或熟悉程度來共同出現時，關系指的是人物之間通過空間位置反映出的親密程度(例如，在城市中漫游的行人，三五成群走在一起的均為一起逛街的家庭成員或好友)；當人物以競技對手的關系來出現時，關系指的是對對手的運動特點設計的防守隊形的保持(例如，在籃球項目中，簡單的擋拆配合會打亂初始的盯人防守，這時就需要改變盯人，通過分析防守隊員和對方隊員的空間距離產生的對對方防守關系效果來輪轉換位，達到對對方每一個危險人物的各自進攻特點達到一個壓迫的最佳效果。人物群組細節的保持，就是在考慮以上這些關系細節，并在人物各自獨立運動過程當中，使其每個人物都將這些關系細節因素看作為路徑規劃的一個考慮因素，從而當在整體上觀察所有人物的運動時，他們之間的運動細節得以保持。

例如，在即時戰略游戲當中，每次進行戰斗的初始階段要對戰斗隊形進行編輯，以保證各個戰斗單位都可以發揮最大的戰斗效能。理論上，在這個戰斗團隊運動的過程當中，這個陣型是要保持不變的，這樣才可以在苛刻的突發時間情況下做出有利的戰斗部署。然而，實際在運動過程當中，由于每一個個體都是按照各自的運動特點和各自面對的地形和目標來對立的規劃每一個人物的運動路徑。這樣就導致在一個戰斗團隊的運動過程當中，每個戰斗單位獨自運動(在已經實現的主流游戲當中，基本上運動是按照所有人物一字長蛇的方式在向前運動)。這種情況下，任何初始情況下靜態的戰斗隊形的編輯都失去了意義。對于玩家來說，游戲的勝負就不再關注于隊伍的隊形謀劃，而變為更加關注于面對突發事件時通過微操作來操控戰斗中的每一個人進入最佳位置。從而，游戲的可玩性就有策略級下降為戰術級的游戲風格。對于非專業的游戲玩家，微操作的苛刻要求無形中提高了游戲門檻，降低了游戲興趣。因此，我們這里試圖找出一種辦法來讓本身各自獨立的人物相互之間關聯起來，自發的，始終的來貫徹玩家布置給他們的戰術隊形和戰術任務。從而將玩家從專業的枯燥的微操作訓練中解放出來，參與到更加高級的戰略謀劃工作當中。

如果將人物群組細節研究歸類，可以看作是一種局部細節保持研究(對于人物研究，局部細節指的就是人物群組的戰術隊形細節)。在圖形建模研究當中，局部細節研究是一個很重要的研究方向。本方法就是借鑒局部細節研究的方法而來的。其中微分域網格變形方法是模型變形領域最新的研究方法，我們的方法正式基于這個技術上的。

通過分析，我們發現群組細節研究同微分域網格技術之間存在著天然的聯系。微分域網格技術通過對組成模型的點之間的距離關系加以控制來保持模型整體上的細節特征的相似性。同理，我們可以將人物模型場景看成是由一個個一個人物的點所組成的一個模型。這樣，人物群組細節保持的問題就抽象成了人物模型的局部細節保持方法。于是，我們通過將微分域網格技術作用于一個一個人的點上，就可以達到將場景中的人物構成的群組細節保持下去的目的。

以下介紹一下微分域技術：

設G＝(V，E)為一個模型的3D三角面片網格。其中，v表示網格當中的點的位置，E表示點與點之間的邊的連接。我們用p_j表示點集中某一個點j的空間坐標位置。接下來，我們希望找到一個合適的算子來保存記錄三角形當中的局部細節關系。將這個算子表示為：D(p_j)。我們希望這個算子可以有效的記錄某個點所在處的局部細節信息。目前，在微分域網格計算處理變形的研究當中，提出了許多算子的模型。這里為了說明問題，我們將簡單的下面算子引入到人物群組細節保持的方法當中。