本方法的理论基础取自于生物进化科学、计算机科学和设计方法学，主要算法借鉴生物科学的进化理论；实现依赖计算机科学的计算模型、算法及可视化技术，最终服务对象是信息时代的动漫设计人员。本方法中首先进行动漫模型识别与重构，建立基本的动漫模型；然后采用基于相邻结构线判别技术的删减算法进一步优化造型；最后，以某种造型为种子生成一个种群，按照适应度计算、选择、交叉和变异进行交互式进化设计，从而产生大量形态各异的造型。如果对设计的动漫模型已经满意，则结束。如果对所设计的动漫模型不满意，则继续进行进化设计。通过本方法，设计人员只需简单点击鼠标就可以得到丰富的卡通造型。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术为动漫模型的设计，具体为。
技术介绍
三维动漫建模是指把现实生活中真实存在的或假想出来的三维实体在三维动漫制作软件的界面中用空间中的点、线、面、体等形式表现出来，这些点、线、面、体的位置、方向、大小等要素直接决定着这个模型的逼真程度。三维动漫建模技术是动漫制作中重要的一部分，目前使用计算机图形学的方法建立起逼真的三维模型仍然是一项具有很大挑战性的工作。本方法基于Maya平台，借助Maya强大的建模、动漫制作功能以及优秀的脚本编程扩展能力，借鉴遗传算法的思想和方法，通过交互式方法，可以生成大量形态各异、各具特色的动漫模型。
技术实现思路
动漫模型设计是一项极大的依赖于人的创造力和想象力的活动。本专利技术能够为设计人员提供一种自动化、智能化的动漫模型设计方法。本方法以遗传算法为基础，通过交互式图形设计系统，为设计人员提供设计工具。本方法的理论基础取自于生物进化科学、计算机科学及设计方法的交叉学科，其主要算法借鉴生物科学的进化理论；其实现依赖计算机科学的计算模型、算法及可视化技术，其最终服务对象是信息时代的动漫设计人员。基于遗传算法的动漫模型设计方法主要包括以下几个阶段(1)基本动漫模型的设计；(2)动漫模型优化；(3)基于遗传算法的动漫模型进化。通过本方法，设计人员只需简单的点击鼠标就可以得到丰富的卡通造型。以下详细介绍设计过程的三个阶段。1、基本动漫模型的设计可以通过以下任何一种方法得到基本动漫模型。方法1 使用NURBS造型技术，通过放样建立动漫模型第一步构造3阶 NURBS曲线，数学公式为一有理多项式矢量函数(提供1到7阶，默认为3阶)权利要求1. ，其特征在于设计过程通过遗传算法和人工交互方式来完成，可以产生大量形态各异的动漫模型，具体过程如下 第一阶段、基本动漫模型的设计可以通过以下任何一种方法得到基本动漫模型 方法1 使用NURBS造型技术，通过放样建立动漫模型第一步构造3阶NURBS曲线，数学公式为一有理多项式矢量函数(提供1到7阶，默认为3阶)全文摘要本方法的理论基础取自于生物进化科学、计算机科学和设计方法学，主要算法借鉴生物科学的进化理论；实现依赖计算机科学的计算模型、算法及可视化技术，最终服务对象是信息时代的动漫设计人员。本方法中首先进行动漫模型识别与重构，建立基本的动漫模型；然后采用基于相邻结构线判别技术的删减算法进一步优化造型；最后，以某种造型为种子生成一个种群，按照适应度计算、选择、交叉和变异进行交互式进化设计，从而产生大量形态各异的造型。如果对设计的动漫模型已经满意，则结束。如果对所设计的动漫模型不满意，则继续进行进化设计。通过本方法，设计人员只需简单点击鼠标就可以得到丰富的卡通造型。文档编号G06T17/00GK102339473SQ20101023326公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月22日 优先权日2010年7月22日专利技术者刘弘, 李焱, 段会川, 郑向伟, 陈莉 申请人:山东师范大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于遗传算法的动漫模型设计方法一种基于遗传算法的动漫模型设计方法，其特征在于：设计过程通过遗传算法和人工交互方式来完成，可以产生大量形态各异的动漫模型，具体过程如下：第一阶段、基本动漫模型的设计可以通过以下任何一种方法得到基本动漫模型：方法１：使用ＮＵＲＢＳ造型技术，通过放样建立动漫模型第一步：构造３阶ＮＵＲＢＳ曲线，数学公式为一有理多项式矢量函数（提供１到７阶，默认为３阶）：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｃ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｎ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｎ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｗ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｎ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｕ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｎ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｗ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｎ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｕ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）其中，ｗｉ（ｉ＝０，１，…，ｎ）称为权因子，分别与控制顶点ｐｉ（ｉ＝０，ｌ，…，ｎ）相联系；Ｎ（ｉ，ｋ）（ｕ）为ｋ次规范Ｂ样条基函数；第二步：按放样顺序自上而下或由下而上选择曲线进行放样，放样出ＮＵＲＢＳ曲面；第三步：通过对ＮＵＲＢＳ曲面进行编辑，可以很方便地完成一些特殊的曲面构造工作；方法２：动漫模型识别与重构第一步：手工制作或从因特网中导入造型模型Ｏｂｊ；第二步：通过ｇｅｔＡｔｔｒ（Ｏｂｊ．ｓｐａｎＵ）或ｇｅｔＡｔｔｒ（Ｏｂｊ．ｓｐａｎＶ）函数获得造型Ｕ、Ｖ两方向结构线数目ｉｓｏｐａｒｍ＿ｎｕｍ；第三步：使用ｄｕｐｌｉｃａｔｅＣｕｒｖｅ函数对造型Ｕ方向或Ｖ方向的结构线进行提取；第四步：使用ｘｆｏｒｍ函数获取每条结构线上控制编辑点（ＥＰ点）的全局位置信息，并存储在ｅｐ＿ｐｏｉｎｔ［Ｍ］［Ｎ］二维数组中；第五步：借助ｅｐ＿ｐｏｉｎｔ［Ｍ］［Ｎ］数组中存储的点信息使用ｃｕｒｖｅ函数进行结构线的重构；第六步：使用ｓｃａｌｅ函数对结构线进行缩放，ｍｏｖｅ函数进行位置移动；第七步：对调整好的结构线使用ｌｏｆｔ函数放样，得到全新的造型；第二阶段、动漫模型优化基于相邻结构线判别技术的删减方法如下：第一步：采用上面介绍的算法提取结构线，并存储结构线ＥＰ点信息；第二步：对于结构线ｉｓｏｐａｒｍ［ｉ］上的每个编辑点ｉｓｏｐａｒｍ［ｉ］．ｅｐ［ｊ］，计算其到相邻结构线ｉｓｏｐａｒｍ［ｉ－１］和ｉｓｏｐａｒｍ［ｉ＋１］对应编辑点ｉｓｏｐａｒｍ［ｉ－１］．ｅｐ［ｊ］和ｉｓｏｐａｒｍ［ｉ＋１］．ｅｐ［ｊ］连线的距离ｄｉｓｔａｎｃｅ；第三步：当ｄｉｓｔａｎｃｅ小于指定阈值Ｔｈｒｅｓｈ＿ＥＰ＿Ｄｉｓｔａｎｃｅ时，则认为该点在连线上，如果ｉｓｏｐａｒｍ［ｉ］上有８０％的ＥＰ点在连线上，就认为此条结构线为冗余结构线，并记录结构线编号ｉ；第四步：依次执行步骤第三步、第四步直到判断完全部结构线为止，并删除冗余结构线；第三阶段、基于遗传算法的动漫模型进化第一步：初始化种群选择要进化的动漫原型作为种子，输入种群的个体数目ｎ，系统自动生成初始种群；第二步：适应度计算指定各个个体的适应度ｆ（ｉ），ｉ＝１…ｎ其中适应度值范围为１～１０分，１分和２分表示很差，３分和４分表示差，５分和６分表示一般，７分和８分表示好，９分表示很好，１０分表示完美；第三步：选择：使用轮盘赌选择法计算各个个体的选择概率：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘弘，郑向伟，段会川，李焱，陈莉，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：88
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