三維模型變形算法 理論和實踐（C#版本） 作者：趙輝、顧險峰、雷娜

三維模型變形算法 理論和實踐（C#版本） 出版社：電子工業出版社

三維模型變形算法 理論和實踐（C#版本） 內容簡介

本書講述了三維圖形領域最重要的一個模塊：三維模型變形的算法，包括理論和實現。首先講述了工業軟件里三維模型變形的使用，其次講述了FFD、MeanValue、拉普拉斯、骨骼動畫、蒙皮等變形算法，囊括了目前所有變形算法。本書不僅僅是理論講述，而且包括算法步驟、代碼實現，以及實例展示。

三維模型變形算法 理論和實踐（C#版本） 目錄

第1章Blender軟件中的變形

1．1變形介紹

1．2外包框變形

1．2．1外包框變形步驟

1．2．2外包框變形效果和分析

1．2．3外包框變形實驗

1．3網格變形

1．3．1網格變形步驟

1．3．2網格變形方法效果和分析

1．3．3網格變形效果

1．4拉普拉斯變形

1．4．1拉普拉斯變形步驟

1．4．2拉普拉斯變形效果和分析

1．4．3拉普拉斯變形實驗

第2章FFD變形算法

2．1FFD介紹

2．2FFD算法數學推導

2．3FFD算法步驟

2．4實現代碼

第3章均值坐標變形算法

3．1均值坐標介紹

3．2重心坐標

3．3數學推導

3．4變形步驟

3．5效果分析

第4章格林坐標變形算法

4．1格林變形介紹

4．2算法步驟和代碼

4．3其他外包框變形坐標

第5章三維模型上的矩陣

5．1鄰接矩陣

5．2組合拉普拉斯矩陣

5．2．1拉普拉斯矩陣介紹

5．2．2拉普拉斯矩陣構建

5．3余切拉普拉斯矩陣

第6章拉普拉斯變形算法

6．1微分坐標

6．2變形算法基礎

6．2．1變形介紹

6．2．2數學模型構建

6．2．3拉普拉斯變形算法代碼

6．3拉普拉斯變形迭代算法

6．3．1迭代法介紹

6．3．2數學模型構建

6．3．3迭代法核心代碼

6．4ARAP變形算法

6．4．1算法思想

6．4．2數學模型構建

6．4．3ARAP核心代碼

第7章拉普拉斯模型處理算法

7．1三維模型近似算法

7．1．1三維模型近似概述

7．1．2數學系統構建和代碼

7．1．3近似模型算法效果圖

7．2拉普拉斯模型優化算法

7．2．1三維模型優化介紹

7．2．2數學模型構建

7．2．3優化算法核心代碼

7．2．4優化算法效果

7．3拉普拉斯光滑算法

7．3．1光滑算法介紹

7．3．2能量函數和數學系統

7．3．3光滑算法核心代碼

7．3．4光滑算法效果展示

7．4非奇異平均曲率流光滑算法

7．4．1光滑算法分析

7．4．2數學推導和核心代碼

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數學模型構建和核心代碼

7．5．3骨骼抽取效果

第8章三維模型頻譜分析

8．1矩陣的頻譜

8．2菲德爾向量

8．3節點域

8．4連通體和特征符

8．5特征向量近似

8．5．1數學原理

8．5．2近似算法步驟

8．5．3效果分析

第9章頂點間最短距離算法

9．1最短距離概念

9．2Diffusion距離算法

9．3Commute Time距離算法

9．4雙和諧距離

第10章Blender中的蒙皮技術

10．1兩個關節的簡單蒙皮

10．2仙人掌蒙皮

10．3馬匹蒙皮

第11章骨骼動畫算法

11．1動作捕捉

11．2BVH文件格式

11．2．1BVH格式定義

11．2．2文件實例

11．2．3加載BVH文件代碼

11．3骨骼結構算法

11．3．1骨骼結構

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文件格式定義

12．2．2文件加載

12．3線性混合算法

12．4對偶四元素數算法

12．4．1數學概念

12．4．2算法原理

12．5DQS和LBS對比

12．5．1優劣性

12．5．2測試模型生成

12．6蒙皮顯示

第13章曲線

13．1參數化曲線

13．2貝塞爾曲線

13．2．1概述

13．2．2貝塞爾曲線公式

13．2．3度數升級

13．2．4貝塞爾曲線代碼

13．2．5貝塞爾曲面

13．3B-Spline曲線

13．3．1B樣條曲線特點

13．3．2B-Spline曲線公式

13．3．3B樣條曲線代碼

13．4NURBS曲線

13．4．1定義和屬性

13．4．2NURBS曲線公式

13．4．3NURBS曲線代碼

第14章三維模型特征線條抽取算法

14．1Blender FreeStyle

14．2特征線條分類

14．3剪影線

14．4輪廓線

14．5脊谷線

14．6主觀輪廓線

14．7視脊線

14．8高光線條

14．9其他線條

參考文獻

三維模型變形算法 理論和實踐（C#版本） 精彩文摘

對于數字藝術家，在創作的時候，不需要知道三維建模所依賴的具體算法是如何實現的，只需要熟練掌握三維模型的界面使用就可以完成三維模型建模的創作。對于數字藝術家來說，關鍵的問題是如何通過現有的三維建模軟件創作出有藝術效果的三維模型。三維軟件就是數字藝術家的工具，與畫布、畫筆是畫家的工具類似。數字藝術家的目標是通過三維建模軟件工具創作，而畫家的目標是通過畫布和畫筆進行繪畫創作。但是對于從事計算機軟件學習、開發和研究的科學家，工程師、教師和學生來說，不僅僅需要學習掌握三維建模軟件的界面操作，更重要的是學習和研究這些三維建模軟件底層所依賴的相關的三維算法。三維建模軟件都是根據用戶的需求進行開發的，但是用戶的需求是持續更新、千變萬化的。而且對于特定的需求，這些通用的三維軟件，并不一定能夠滿足需求，需要根據特定的需求進行定制，如開發實現特定建模功能的插件，或者專門獨立的應用程序。因此，只有掌握了三維軟件相關的算法，才可以更加靈活地開發出相直的功能，滿足用戶的需求。