三维模型变形算法 理论和实践(C#版本)pdf

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2020年8月13日21:19:28 评论 109

三维模型变形算法 理论和实践(C#版本) 作者:赵辉、顾险峰、雷娜

三维模型变形算法 理论和实践(C#版本) 出版社:电子工业出版社

三维模型变形算法 理论和实践(C#版本) 内容简介

本书讲述了三维图形领域最重要的一个模块:三维模型变形的算法,包括理论和实现。首先讲述了工业软件里三维模型变形的使用,其次讲述了FFD、MeanValue、拉普拉斯、骨骼动画、蒙皮等变形算法,囊括了目前所有变形算法。本书不仅仅是理论讲述,而且包括算法步骤、代码实现,以及实例展示。

三维模型变形算法 理论和实践(C#版本) 目录

第1章Blender软件中的变形

1.1变形介绍

1.2外包框变形

1.2.1外包框变形步骤

1.2.2外包框变形效果和分析

1.2.3外包框变形实验

1.3网格变形

1.3.1网格变形步骤

1.3.2网格变形方法效果和分析

1.3.3网格变形效果

1.4拉普拉斯变形

1.4.1拉普拉斯变形步骤

1.4.2拉普拉斯变形效果和分析

1.4.3拉普拉斯变形实验

第2章FFD变形算法

2.1FFD介绍

2.2FFD算法数学推导

2.3FFD算法步骤

2.4实现代码

第3章均值坐标变形算法

3.1均值坐标介绍

3.2重心坐标

3.3数学推导

3.4变形步骤

3.5效果分析

第4章格林坐标变形算法

4.1格林变形介绍

4.2算法步骤和代码

4.3其他外包框变形坐标

第5章三维模型上的矩阵

5.1邻接矩阵

5.2组合拉普拉斯矩阵

5.2.1拉普拉斯矩阵介绍

5.2.2拉普拉斯矩阵构建

5.3余切拉普拉斯矩阵

第6章拉普拉斯变形算法

6.1微分坐标

6.2变形算法基础

6.2.1变形介绍

6.2.2数学模型构建

6.2.3拉普拉斯变形算法代码

6.3拉普拉斯变形迭代算法

6.3.1迭代法介绍

6.3.2数学模型构建

6.3.3迭代法核心代码

6.4ARAP变形算法

6.4.1算法思想

6.4.2数学模型构建

6.4.3ARAP核心代码

第7章拉普拉斯模型处理算法

7.1三维模型近似算法

7.1.1三维模型近似概述

7.1.2数学系统构建和代码

7.1.3近似模型算法效果图

7.2拉普拉斯模型优化算法

7.2.1三维模型优化介绍

7.2.2数学模型构建

7.2.3优化算法核心代码

7.2.4优化算法效果

7.3拉普拉斯光滑算法

7.3.1光滑算法介绍

7.3.2能量函数和数学系统

7.3.3光滑算法核心代码

7.3.4光滑算法效果展示

7.4非奇异平均曲率流光滑算法

7.4.1光滑算法分析

7.4.2数学推导和核心代码

7.4.3CMCF光滑算法效果展示

7.5骨骼抽取

7.5.1骨骼抽取概述

7.5.2数学模型构建和核心代码

7.5.3骨骼抽取效果

第8章三维模型频谱分析

8.1矩阵的频谱

8.2菲德尔向量

8.3节点域

8.4连通体和特征符

8.5特征向量近似

8.5.1数学原理

8.5.2近似算法步骤

8.5.3效果分析

第9章顶点间最短距离算法

9.1最短距离概念

9.2Diffusion距离算法

9.3Commute Time距离算法

9.4双和谐距离

第10章Blender中的蒙皮技术

10.1两个关节的简单蒙皮

10.2仙人掌蒙皮

10.3马匹蒙皮

第11章骨骼动画算法

11.1动作捕捉

11.2BVH文件格式

11.2.1BVH格式定义

11.2.2文件实例

11.2.3加载BVH文件代码

11.3骨骼结构算法

11.3.1骨骼结构

11.3.2算法原理

第12章蒙皮算法

12.1概述

12.2SMD蒙皮文件

12.2.1文件格式定义

12.2.2文件加载

12.3线性混合算法

12.4对偶四元素数算法

12.4.1数学概念

12.4.2算法原理

12.5DQS和LBS对比

12.5.1优劣性

12.5.2测试模型生成

12.6蒙皮显示

第13章曲线

13.1参数化曲线

13.2贝塞尔曲线

13.2.1概述

13.2.2贝塞尔曲线公式

13.2.3度数升级

13.2.4贝塞尔曲线代码

13.2.5贝塞尔曲面

13.3B-Spline曲线

13.3.1B样条曲线特点

13.3.2B-Spline曲线公式

13.3.3B样条曲线代码

13.4NURBS曲线

13.4.1定义和属性

13.4.2NURBS曲线公式

13.4.3NURBS曲线代码

第14章三维模型特征线条抽取算法

14.1Blender FreeStyle

14.2特征线条分类

14.3剪影线

14.4轮廓线

14.5脊谷线

14.6主观轮廓线

14.7视脊线

14.8高光线条

14.9其他线条

参考文献

三维模型变形算法 理论和实践(C#版本) 精彩文摘

对于数字艺术家,在创作的时候,不需要知道三维建模所依赖的具体算法是如何实现的,只需要熟练掌握三维模型的界面使用就可以完成三维模型建模的创作。对于数字艺术家来说,关键的问题是如何通过现有的三维建模软件创作出有艺术效果的三维模型。三维软件就是数字艺术家的工具,与画布、画笔是画家的工具类似。数字艺术家的目标是通过三维建模软件工具创作,而画家的目标是通过画布和画笔进行绘画创作。但是对于从事计算机软件学习、开发和研究的科学家,工程师、教师和学生来说,不仅仅需要学习掌握三维建模软件的界面操作,更重要的是学习和研究这些三维建模软件底层所依赖的相关的三维算法。三维建模软件都是根据用户的需求进行开发的,但是用户的需求是持续更新、千变万化的。而且对于特定的需求,这些通用的三维软件,并不一定能够满足需求,需要根据特定的需求进行定制,如开发实现特定建模功能的插件,或者专门独立的应用程序。因此,只有掌握了三维软件相关的算法,才可以更加灵活地开发出相直的功能,满足用户的需求。

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