[發明專利]一種基于形狀約束的Flock動畫方法

無效

• 申請號: 201110301562.6
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102332175A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 彭曉翠;王若梅;羅晴明;羅笑南
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06T13/20
• 分類號: G06T13/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于形狀約束的Flock動畫方法，定義Flock群組由n個個體組成，抽象每個個體為具有相似屬性的粒子，用基于個體的方式模擬群組運動；個體在虛擬場景中的行為主要由自主漫游行為部分和受目標吸引的行為部分兩者組成；設計群組中的個體在矢量場力、基本作用力、引導三個力的共同作用下運動；根據群組個體當前所在位置與目標位置間的距離，調整矢量場力、基本作用力、引導力三者的權重所占的比例來控制群組平穩、自然地朝目標位置運動；其特征在于，在形狀約束方面，用三維網格模型表示群組整體需要保持的起始陣形和終止陣形；通過對模型外表面進行均勻采樣，就獲得了覆蓋物體表面的點集；依據取樣點在網格上的相對位置，在源網格和目標網格的取樣點之間建立一對一的關系；每個網格上的采樣點數目與群組個數相等，每一對采樣點的位置對應于個體的空間位置；在指定動畫模擬開始時刻的起始位置、終止時刻的目標位置后，向兩者之間插入一系列控制點，用三次B樣條曲線R(t)插值就計算得到群組的全局運動路徑；然后以全局運動曲線為基礎，結合外形約束點的位置來設計每個個體的運動路徑。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，源物體和目標物體表面完全由基元構成。首先將物體的表面轉化為三角形模型，通過三角形剖分使得兩個物體具有相同的三角形數目，經球面投影方式初步建立起兩個模型之間的三角形對應關系。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，采取對曲線路徑進行弧長參數化的離散分解來達到均勻分割的目的；弧長參數化方法為：定義路徑的全長為L，將運動軌跡均勻離散化為n段，即一共模擬n步；在任意第k步群組所處的空間位置為R_k＝R(k/n)，k＜n；該方法實施簡單、能夠較好地實現較大密度群組的復雜路徑規劃。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，為了實現變形效果，在boids模型的基礎上附加一個“引導行為”；也就是賦予每個個體一個虛擬的控制引導者，控制引導者對個體的行為產生引導作用；個體聚集形成復雜多樣的整體外形，控制引導者對應于約束形狀的采樣點，其運動主要由目標約束點的位置、路徑控制函數和Kalman濾波函數三者共同控制。