[發(fā)明專利]一種基于流體關(guān)鍵幀編輯的可控流體動畫生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310401193.7
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103489209A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鮑虎軍;黃勁;潘哲融
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T13/00
• 分類號: G06T13/00;G06T5/50;G06T3/40
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可控流體動畫生成方法，尤其是涉及一種基于流體關(guān)鍵幀編輯的可控流體動畫生成方法。

技術(shù)背景

基于物理的流體動畫在計算機圖形學，尤其是電影特效領(lǐng)域有著廣泛的應用，如流體模擬，煙霧及火焰特效。當前流體動畫生成方法已相對成熟，然而要根據(jù)用戶的控制需求對一段已有的流體動畫序列施加控制，目前還存在巨大的挑戰(zhàn)，沒有成熟的方法。

目前的流體動畫控制方法有各自的不足：

1.需要完整的關(guān)鍵幀信息。[可參考Lin?Shi?and?Yizhou?Yu，Taming?Liquids?for?Rapidly?Changing?Targets，ACM?SIGGRAPH／Eurographics?Symposium?on?Computer?Animation，Los?Angeles，July2005，pp.229-236].

2.缺乏直觀的用戶控制方法。[可參考Rasmussen，N.，Enright，D.，Nguyen，D.，Marino，S.，Sumner，N.，Geiger，W.，Hoon，S.，AND?Fedkiw，R.2004.Directible?photorealistic?liquids.In?Proceedings?of?the2004ACM?SIGGRAPH／Eurographics?Symposium?on?Computer?Animation，193-202].

3.形狀編輯不符合流體的特征。[可參考Bridson，R.，Houriham，J.，and?Nordenstam,M.2007.Curl-noise?for?procedural?fluid?flow.ACM?Transaction?on?Graphics26，3，46].

發(fā)明內(nèi)容

針對背景技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于流體關(guān)鍵幀編輯的可控流體動畫生成方法。該方法能對一段已有的流體動畫序列做任意多次的關(guān)鍵幀編輯，并根據(jù)編輯后的關(guān)鍵幀生成一段新的流體動畫序列。使得該序列在指定關(guān)鍵幀符合用戶的控制要求。

為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明包含如下步驟：

1)輸入初始流體動畫序列，指定一個需要編輯的關(guān)鍵幀K，對關(guān)鍵幀K處的流體形狀進行預處理，首先對流體形狀進行平滑化處理，將關(guān)鍵幀K處的流體形狀采用隱式函數(shù)表示，然后抽取形狀距離場φ和邊界距離場φ_Ｓ，將流體形狀區(qū)域分為三種特征區(qū)域R；

2)用戶從流體形狀的任意視角輸入一個三維三角形面片，或者在屏幕上繪制一條二維曲線：對于用戶輸入的三維三角形面片，直接采樣三維三角形面片的網(wǎng)格頂點，得到三維三角形面片的三維控制點集P_M；對于用戶繪制的二維曲線，在屏幕上采樣一組采樣點，將每個采樣點X_P與繪制視角的視點位置e連成射線，并建立如下公式1計算二維曲線的深度，即每個采樣點X_P的屏幕深度d_Ｓ，然后將e+D_Xd_Ｓ作為二維曲線的三維控制點集P_S：

dS=argmindΣXP∈Pminp*∈Rdist(e+DXpd,p*)---(1)]]>