[發明專利]一種魚群動畫制作系統及其魚群生成方法

在審

• 申請號: 201710153226.9
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106898037A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 劉弘;鄭向偉;張桂娟;陸佃杰;李焱
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: G06T13/40
• 分類號: G06T13/40;G06T17/30;G06T9/00;G06N3/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種魚群動畫制作系統，該系統包括：

人工魚模型部件單元，其用于采用基于NURBS模型的實數編碼遺傳算法生成人工魚部件，以及根據所述人工魚部件進行組裝；

和

魚群模型庫管理單元，其用于保存所述人工魚模型部件單元生成的人工魚部件，選取進行組裝的人工魚部件，以及保存組裝后的人工魚，為魚群動畫生成單元選取人工魚；

和

魚群動畫路徑規劃單元，其用于采用微粒群算法對魚群運動的路徑進行規劃；

和

魚群動畫生成單元，其用于把從所述魚群模型庫管理單元選取的人工魚導入選定的路徑，生成動畫。

2.如權利要求1所述的一種魚群動畫制作系統，其特征是：所述人工魚模型部件單元，包括：

人工魚模型部件設計單元，其用于采用基于NURBS模型的實數編碼遺傳算法生成人工魚部件；

和

人工魚模型組裝單元，根據所述人工魚模型部件設計單元生成的工魚部件組裝成人工魚。

3.一種魚群動畫制作系統的魚群生成方法，該方法包括以下步驟：

(1)在所述人工魚模型設計單元中，把人工魚分解成為單個的部件，并將分解出的各個部件執行實數編碼遺傳算法；

(2)分別獲取步驟(1)中各個部件的NURBS模型，設置默認操作次數執行實數編碼遺傳算法，生成新的人工魚部件；

(3)將步驟(2)中生成的新的人工魚部件保存至所述魚群模型庫管理單元中；

(4)重復步驟(2)-步驟(3)直至所有的人工魚部件生成完成；

(5)從所述魚群模型庫管理單元中取出人工魚部件組裝成為人工魚，然后存到魚群模型庫。

4.如權利要求3所述的一種魚群動畫制作系統的魚群生成方法，其特征是：在所述步驟(1)中，所述部件包括：

魚身部件，背鰭部件，尾部件，尾鰭部件，肚鰭部件，眼部件和嘴部件。

5.如權利要求3所述的一種魚群動畫制作系統的魚群生成方法，其特征是：在所述步驟(2)中，具體步驟包括：

(2-1)提取一個人工魚部件的NURBS模型的輪廓線；

(2-2)在步驟(2-1)中提取的NURBS模型的輪廓線上選取一組控制點，在控制點處對NURBS模型的輪廓線進行放大或縮小，得到一組候選的部件；

(2-3)對所述候選的部件采用適應度函數進行評價，選取適應度值高的部件作為種子，指定次數；

(2-4)對所述種子進行操作直至執行完制定次數，生成新的人工魚部件。

6.如權利要求5所述的一種魚群動畫制作系統的魚群生成方法，其特征是：

在所述步驟(2-1)中，所述NURBS模型的輪廓線包括U線和V線，所述U線是模型表面橫向上的曲線，所述V線是模型表面縱向上的曲線；

提取NURBS模型的輪廓線，即提取NURBS模型的所述U線和所述V線。

7.如權利要求5所述的一種魚群動畫制作系統的魚群生成方法，其特征是：在所述步驟(2-2)中，具體步驟包括：

在NURBS模型的所述U線上選取一組控制點，以0.8-1.2之間的隨機數作為倍數，在所述控制點處對NURBS模型的U線進行放大或縮小，放大或縮小的倍數作為實數編碼遺傳算法的編碼。

8.如權利要求5所述的一種魚群動畫制作系統的魚群生成方法，其特征是：在所述步驟(2-2)中，具體步驟包括：

在NURBS模型的所述V線上選取一組控制點，以0.8-1.2之間的隨機數作為倍數，在所述控制點處對NURBS模型的V線進行放大或縮小，放大或縮小的倍數作為實數編碼遺傳算法的編碼。