亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        植物生長三維動(dòng)畫關(guān)鍵技術(shù)研究

        2015-05-30 10:48:04李輝張霞葉煜
        計(jì)算機(jī)時(shí)代 2015年8期
        關(guān)鍵詞:動(dòng)畫植物生長

        李輝 張霞 葉煜

        摘 要: 植物生長三維動(dòng)畫已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域,如城市規(guī)劃、影視娛樂、廣告宣傳等。對植物生長三維動(dòng)畫的研究內(nèi)容、演示方式、動(dòng)畫特點(diǎn)進(jìn)行歸納與概括。從軟件技術(shù)的角度對植物生長三維動(dòng)畫的表現(xiàn)形式、研究現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)、制作方法、適用對象、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行研究、分析和比較,對該領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。為有效推進(jìn)植物數(shù)字可視化建設(shè)和提高動(dòng)畫創(chuàng)作效率提供參考。

        關(guān)鍵詞: 三維技術(shù); 植物; 生長; 動(dòng)畫

        中圖分類號:TP391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1006-8228(2015)08-18-02

        Research on key technology of plant growth 3D animation

        Li Hui, Zhang Xia, Ye Yu

        (Department of Electronics and Information, Chengdu Vocational College of Agricultural Science and Technology, Chengdu, Sichuan 611130, China)

        Abstract: 3D animation of plant growth has been more and more widely used in many fields, such as urban planning, film and television, entertainment and advertisement. This paper presents an overview on the plant growth animation pattern, the status quo of research, key technology, principle and methods, applicable objects, advantages and disadvantages. The development trend of this field is prospected. It is useful to effectively promote the construction of digital visual and improve the efficiency of animation production.

        Key words: 3D technology; plant growth; animation; digital visual

        0 引言

        植物是大自然的重要組成部分,隨著計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展,植物生長三維動(dòng)畫被廣泛應(yīng)用于教育、科研、遙感、游戲、數(shù)字影視等眾多領(lǐng)域。

        1 植物生長三維動(dòng)畫的生長方式

        經(jīng)過大量的理論和實(shí)證研究,總結(jié)了植物生長三維動(dòng)畫方式,主要有以下幾種。

        ⑴ 破土而出式

        植物最初是生長在暗地里的一顆種子,慢慢破土而出,拔節(jié)而長,枝繁葉茂,開花結(jié)果。這類生長動(dòng)畫便于演示植物動(dòng)態(tài)的生長過程,營造出生命和希望爆發(fā)的活力。

        ⑵ 藤蔓伸展式

        不少影視作品和建筑藝術(shù)動(dòng)畫中都能看到藤蔓植物慢慢伸展,絕強(qiáng)地依附攀援,增加場景生機(jī)和活力的景象。除了綠化的作用,這類動(dòng)畫給人以在逆境中不屈服,頑強(qiáng)展示生命力和活力之意。

        ⑶ 層疊上升式

        層疊上升式比較符合林木類植物的生長規(guī)律。植物按照一定的層次從地面節(jié)節(jié)往上拉升,葉子、花、果等則以粒子形態(tài)般急劇增長,就像地面賦予無窮無盡的生命力和活力一樣,給人以強(qiáng)烈的視覺沖擊和神奇的創(chuàng)意享受。

        ⑷ 迷幻障眼式

        迷幻障眼式是植物生長中比較虛幻、神化的方式,好比變魔術(shù),往往借助于強(qiáng)烈光效、迷幻煙霧等效果來實(shí)現(xiàn),光效、煙霧之后植物出現(xiàn)在面前。

        圖1 植物生長三維動(dòng)畫方式

        2 植物生長三維動(dòng)畫關(guān)鍵技術(shù)

        植物生長三維動(dòng)畫有許多方法。3ds max、MAYA等三維軟件都帶有植物模型,粒子系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)植物生長動(dòng)畫效果。但是三維軟件自帶的植物模型種類較少,粒子系統(tǒng)又難以實(shí)現(xiàn)較為真實(shí)、自然的生長動(dòng)畫效果。植物插件的出現(xiàn),能有效解決動(dòng)畫效果和創(chuàng)作效率上的問題,成為三維動(dòng)畫創(chuàng)作的熱門工具。下面就幾款主要的植物插件進(jìn)行分析和比較,以助于提高應(yīng)用者的動(dòng)畫創(chuàng)作效率。

        2.1 Ivy Generator和Guruware Ivy插件

        Ivy Generator是德國康斯坦茨大學(xué)開發(fā)的一款藤本三維軟件,主要用于模擬以攀爬為主的藤本或草本植物的生長。通過對生長參數(shù)的調(diào)節(jié),可隨機(jī)生成不同形態(tài)的藤本植物模型。其特點(diǎn)是不需要應(yīng)用復(fù)雜的植物生長機(jī)理模型,側(cè)重于計(jì)算機(jī)圖形學(xué),迅速生成逼真的植物模型,追求基于視覺效果的真實(shí)性[1]。但I(xiàn)vy Generator不能直接實(shí)現(xiàn)植物生長動(dòng)畫,只有將模型輸出成OBJ和MLT材質(zhì)物體,再導(dǎo)入3ds max等三維軟件中制作動(dòng)畫效果。該插件的系統(tǒng)耗用較大,不適合表現(xiàn)大規(guī)模的植物場景[2]。

        Guruware Ivy是Ivy Generator的改進(jìn)版本。Guruware Ivy使用更方便,功能亦有增強(qiáng),通過為Age(藤蔓年齡)屬性設(shè)置關(guān)鍵幀可以輕松實(shí)現(xiàn)藤蔓生長、攀爬的動(dòng)畫效果[3]。

        2.2 XFrog

        XFrog是德國Greenworks公司開發(fā)的三維植物軟件,可實(shí)現(xiàn)植物的直觀交互建模和生長模擬。XFrog所有的樹葉、枝干、花朵等都采用實(shí)物掃描,使得模型更加真實(shí),開放的光年系統(tǒng)和層級的表現(xiàn)方式,使其操作性更簡便,可控性更強(qiáng)[4]。XFrog在植物生長模擬過程中,通過關(guān)鍵幀動(dòng)畫實(shí)現(xiàn),有兩種方法。①起始和結(jié)束關(guān)鍵幀為同一關(guān)鍵幀??梢员WC模型擁有相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),生成動(dòng)畫較為平滑。但應(yīng)盡量減少直接修改植物參數(shù)的操作,否則會(huì)大大降低動(dòng)畫的真實(shí)感。②起始和結(jié)束關(guān)鍵幀為不同關(guān)鍵幀??梢园哑鹗缄P(guān)鍵幀的模型細(xì)化,缺點(diǎn)是XFrog插補(bǔ)的部分較多,不如第一種方法的動(dòng)畫效果平滑自然[5]。

        2.3 GrowFX

        GrowFX是俄羅斯Exlevel公司基于3ds max平臺開發(fā)的一款植物插件,可創(chuàng)建參數(shù)化的樹木、花草及其他植物模型,自由創(chuàng)建風(fēng)力和生長動(dòng)畫效果,前提是要有GrowFX調(diào)節(jié)出來的未塌陷的文件[6]。GrowFX除了可使用官方的植物庫資源,還有靈活的自由度。通過植物年齡、生長方向、風(fēng)效、動(dòng)畫效果等隨機(jī)參數(shù)的調(diào)節(jié),快捷得到植物的其他形態(tài)。

        2.4 Vue

        Vue是一個(gè)專業(yè)的CG景觀設(shè)計(jì)工具套組,可以制作出逼真的自然環(huán)境,還可以和3ds max等三維軟件套用。Vue可以在現(xiàn)有植物庫基礎(chǔ)上進(jìn)行再加工和改造,容易產(chǎn)生新的植物形態(tài)和物種,根據(jù)用戶實(shí)際需要自由形成植物生長、形態(tài)變化等動(dòng)畫效果。Vue操作簡便、場景表現(xiàn)逼真。云計(jì)算的建模方式、快速的渲染時(shí)間等特點(diǎn),使得它特別適合表現(xiàn)自然空間大場景,主要用于中、遠(yuǎn)景表現(xiàn)[7-8]。

        2.5 T-Gen插件

        T-Gen是第一個(gè)完全整合進(jìn)SoftImage|XSI的植物生成插件,擁有強(qiáng)大的靈活性和無窮的可能性。可以使用幾乎所有XSI工具對其產(chǎn)生的植物模型、材質(zhì)、層級結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步修改。T-Gen各類參數(shù)幾乎都可用于設(shè)置動(dòng)畫效果,強(qiáng)大的優(yōu)化工具使其在植物生長動(dòng)畫方面有著快速、高效的優(yōu)勢。

        2.6 SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro

        SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro都是目前在建筑漫游動(dòng)畫和園林設(shè)計(jì)中比較常用的植物插件,擁有強(qiáng)大的植物庫,模型真實(shí)感強(qiáng),繪制效率高,支持植物動(dòng)力學(xué),可模擬風(fēng)吹植物動(dòng)畫效果,分別適宜表現(xiàn)中近景和大片的遠(yuǎn)景植物[9-10]。但它們沒有植物生長動(dòng)畫功能,憑借豐富的軟件開發(fā)接口可以和3ds max等三維軟件結(jié)合使用,以實(shí)現(xiàn)植物生長動(dòng)畫效果。

        3 結(jié)束語

        植物生長三維動(dòng)畫將緩慢的植物生長過程動(dòng)態(tài)化、形象化展現(xiàn)。本文所介紹的幾種植物三維生長動(dòng)畫關(guān)鍵技術(shù),因各自不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢,在表現(xiàn)一些大型的自然場景中,往往需要把多種方式相結(jié)合。

        由于植物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,表面細(xì)節(jié)豐富,使其無論在三維建模、動(dòng)態(tài)模擬方面都存在較大難度,以下問題有待進(jìn)一步深入研究:①當(dāng)前主要實(shí)現(xiàn)單株植物的三維模擬,缺乏對于大規(guī)模植物生長動(dòng)畫場景的模擬研究;②植物形態(tài)受到光照、風(fēng)力、溫度等自然環(huán)境因素影響,對更為復(fù)雜、逼真的植物生長交互模擬將是未來的一個(gè)重要研究方向。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 王海,林杉,黃心淵.植物生成軟件的評價(jià)和比較[J].計(jì)算機(jī)仿真,

        2006.8:177-180

        [2] 王媛等.An ivy Generator三維藤本植物建模技術(shù)應(yīng)用研究[J].安徽

        農(nóng)業(yè)科學(xué),2008.36(08):3196-3197

        [3] 孫楠.藤蔓可以這么“種”出來——Groupware Ivy插件牛刀小試[J].

        現(xiàn)代電視技術(shù),2009.2:127-129

        [4] 胡遜之.面向樹木科普知識的三維游戲設(shè)計(jì)[D].北京林業(yè)大學(xué),

        2010.6:27-28

        [5] 王忠芝,胡遜之,伍艷蓮,梁敬東.基于XFrog的樹木建模及生長模擬[J].

        北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009.31:64-68

        [6] Grow FX定制樹[EB/OL].[2012-10-29].http://ghostxx.com/

        details?id=3004

        [7] 于淼,楊立新.基于Vue軟件的景觀場景表現(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].中國

        園藝文摘,2011.3:94

        [8] 賈勇,于淼.VUE軟件在園林設(shè)計(jì)應(yīng)用中的構(gòu)成要素分析[J].中國園

        藝文摘,2011.5:116-117

        [9] 趙塘濱.基于3ds max的自然場景制作技術(shù)[J].美術(shù)學(xué)刊,2012.3:

        57-58

        [10] 劉穎,羅岱,黃心淵.基于OSG的SpeedTree植物模型繪制研究[J].

        計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2012.6:2406-2407

        猜你喜歡
        動(dòng)畫植物生長
        碗蓮生長記
        小讀者(2021年2期)2021-03-29 05:03:48
        做個(gè)動(dòng)畫給你看
        動(dòng)畫發(fā)展史
        我的動(dòng)畫夢
        文苑(2019年22期)2019-12-07 05:28:56
        生長在哪里的啟示
        生長
        文苑(2018年22期)2018-11-19 02:54:14
        哦,不怕,不怕
        將植物穿身上
        《生長在春天》
        我是動(dòng)畫迷
        无码人妻丰满熟妇区bbbbxxxx| 男女上床视频免费网站| 亚洲一区二区三区毛片| 中文字幕在线乱码一区| 少妇性饥渴无码a区免费| 国产亚洲日韩欧美一区二区三区| 一区二区三无码| 一区二区中文字幕在线观看污污| 国产成人精品无码一区二区三区 | 视频区一区二在线观看| 美腿丝袜av在线播放| 熟女乱乱熟女乱乱亚洲| 福利视频一区二区三区| 深夜福利啪啪片| 亚洲精品久久久久久动漫| 一本加勒比hezyo无码视频| 亚洲精品国产av成拍色拍| 亚洲精品久久激情国产片| 99热久久这里只精品国产www| 欧美亚洲另类自拍偷在线拍| 亚洲综合久久精品少妇av| 人妻 偷拍 无码 中文字幕 | 精品无人码麻豆乱码1区2区| 久久丫精品国产亚洲av| 亚洲日韩AV无码美腿丝袜| 日本午夜剧场日本东京热| 国产精品美女久久久免费 | 亚洲欧美日韩一区在线观看| 人妻精品一区二区免费| 91久久国产香蕉视频 | 免费男人下部进女人下部视频| 无码91 亚洲| 国产女主播在线免费看| 日韩av无码社区一区二区三区| 狠狠色噜噜狠狠狠狠色综合久 | 青青草成人原视频在线播放视频| 久久精品成人一区二区三区| 四虎国产精品永久在线国在线| 亚洲黄色一级毛片| 亚洲大胆视频在线观看| 国产伦一区二区三区色一情|