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经改进绘制投影的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:3027703 阅读:130 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种计算机系统的方法,包括:使3D模型(500)以第一配置摆姿势,确定第一配置中3D模型(500)的第一2D(510)视图,使3D模型(550)以第二配置摆姿势,确定第二配置中3D模型的第二2D(570)视图,使第一2D图像关联于模型的第一2D视图,使第二2D图像(570)关联于模型的第二2D视图,响应于3D模型的第一2D图像和第一配置使第一表面参数集关联于第一2D视图中可见的3D模型表面,并响应于3D模型的第二2D图像和第二配置使第二表面参数集关联于第二2D视图中可见的3D模型表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及计算机动画,尤其涉及用于指定动画对象的表面属性的增强方法和装置。
技术介绍
在这些年中,电影制作商常常尝试讲述涉及虚构生物、遥远地点和幻想事物的故事。为此,他们常常依靠动画技术来“叫醒”虚构生物。动画中的两个主要路径通常包括基于绘画的动画技术和定格(stop motion)动画技术。基于绘画的动画技术在二十世纪由诸如迪斯尼的电影制作商改进,并用于诸如“白雪公主和七个小矮人”(Snow White and the Seven Dwarves)和“幻想曲”(Fantasia)(1940)的电影。这种动画技术通常需要艺术家将动画图像手绘或绘制到透明介质或单元上。在绘制之后,每个单元可被捕捉或记录到胶片上,作为电影中的一个或多个帧。基于定格的动画技术通常需要构建的微缩布景、道具和角色。电影制作商需要构建布景、添加道具、并使微缩角色摆好姿势。在动画制作人员对所安排的全部满意之后,电影的一个或多个帧将取该特定排列。定格动画技术由诸如电影“金刚”(King Kong)(1932)的Willis O’Brien的电影制作商开发。随后,这些技术由包括“The Mighty Joe Young”(1948)和“Clash of The Titans”(1981)的电影的诸如Ray Harryhausen的动画制作人员改进。随着计算机在二十世纪后半叶的广泛的可用性,动画制作人员开始依靠计算机来帮助进行动画处理。这包括使用计算机例如通过绘制图像、通过产生中间图像(tweening)等来便于基于绘画的动画。这还包括使用计算机来增加定格动画技术。例如,物理模型可由计算机存储器中的虚拟模型来表示并处理。计算机辅助动画(CAA)行业中的先驱公司之一是Pixar,dba Pixar动画工作室。经过数年,Pixar开发并提供了为CAA特别设计的计算平台、以及称为RenderMan的奥斯卡(Academy-Award)奖项提名软件。经过数年,Pixar也已开发了内部使用的软件产品和软件环境,使用户(建模者)能简便定义对象装束(rig)并使用户(动画制作人员)能简便动画对象装束。基于这种现实世界体验,本专利技术的专利技术人已经确定,可向这些产品和环境提供附加特征以便于对象定义和动画处理。一种这样的特征包括用来便于定义对象的表面属性的方法和装置。本专利技术的专利技术人已确定,需要用于指定对象的表面参数的改进方法。
技术实现思路
本专利技术涉及计算机动画,尤其涉及使用户能指定不同姿势的对象或对象各部分的表面参数的方法和装置。本专利技术的各个实施例用来帮助管理创建三维“绘画”的过程。各个实施例控制多个姿势的定义、管理视图的呈现、提供用于向表面材料传送纹理信息的机制、提供纹理和其它数据文件的分类和源控制等。使用本专利技术的各个实施例,用户能使用任何常规二维绘制程序来有效地“直接”在三维对象上有效地绘制。使用各个实施例,用户在对象的不同视图上绘制众多二维绘画(例如重叠图像)。典型的视图是方位为“前”、“后”等的照相机。使用本专利技术的各个实施例,如果模型难以在单个参考姿势中完全绘制,则用户可用多种配置来使对象模型重摆姿势。此外,用户可绘制重摆姿势对象的视图的众多重叠图像。本专利技术各实施例的典型工作流包括将对象模型载入系统并用不同配置使对象模型摆姿势。例如要绘制一张桌子,用户可具有定义桌子的一个姿势,以及通过将桌子腿从桌子底部平移来“分解”模型的另一个姿势。然后,工作流可包括创建或定义以不同姿势在模型上绘制的一个或多个视图。在各个实施例中,对不同姿势和所定义视图中的对象执行呈现扫描(renderingpass)。呈现扫描的结果通常是所呈现对象的位像、视图和所呈现表面的相关联深度映射。工作流还可包括用户将所呈现位图载入二维绘制程序,并一遍或多遍地绘制呈现色彩、位移等。然后,系统在呈现时间计算每个对象在每个姿势中向每个视图作平面投影(反向映射)的结果,并存储每个可见表面点的所得到的2D坐标。表面滤光器(shader)将使用这些存储2D坐标来在每一遍中估算诸如2D纹理映射的表面参数。然后由扫描计算返回的值用来产生滤光器中的不同效果,如着色,或移位受绘制影响的表面。在其它实施例中,使用诸如透视投影的非平面投影。在各实施例中,深度映射在平面投影阶段过程中估算,以确保只有与投影视图相关的最远表面才接收到绘制。此外,在投影过程中考虑曲面法线,以便避免将绘制投影到垂直于或背离投影视图的表面上。在本专利技术的各个实施例中,在解析了对象模型的每个视图和每个姿势的全部投影扫描后,表面滤光器完成其计算。所得到的呈现的对象模型通常以不同于上述姿势的不同姿势摆出造型。在各个实施例中,所呈现的对象模型通常在布景环境中呈现,且所呈现的布景被存储在存储器中。所呈现布景通常在后来从存储器中检索并显示给用户。在各个实施例中,存储器可以是硬盘驱动器、RAM、DVD-ROM、CD-ROM、胶片媒体、打印媒体等。根据以上内容,本专利技术的各个实施例使用户能使组装三维对象模型以多种配置摆出姿势,用于从多个视图中接收投影绘制。这些实施例增加了将诸如多纹理映射、色彩等的表面参数应用到复杂可变形三维对象模型的效率和效果。本专利技术各个实施例的优点包括使得用户能从对象的多个视点和多个姿势配置绘制任何三维对象模型的能力。多个姿势配置的概念使用户能在除非模型变形或分解成小块才能直接访问的区域中绘制。本专利技术的各个实施例引入用于组织多个视图/姿势、以及用于将所得到的纹理映射反向应用于对象的独特技术。更具体地,各实施例使用表面取向(法线)和从投影视图中呈现的深度映射来有选择地控制哪些表面接收绘制。根据本专利技术一方面,描述了一种用于计算机系统的方法。一种方法包括以第一配置使三维对象模型的至少一部分摆姿势,确定第一配置中三维对象模型的至少一部分的第一二维视图,以第二配置使三维对象模型的至少一部分摆姿势,确定第二配置中三维对象模型的至少一部分的第二二维视图。各种技术还包括使第一二维图像与对象模型的至少一部分的第一二维视图相关联,以及使第二二维图像与对象模型一部分的第二二维视图相关联。该过程还可包括响应于第一二维图像、响应于三维对象模型的至少一部分的第一配置,使第一表面参数集与在第一二维视图中可见的三维对象模型的至少一部分的一个表面相关联,以及响应于第二二维图像、响应于三维对象模型的至少一部分的第二配置,使第二表面参数集与在第二二维视图中可见的三维对象模型的至少一部分的一个表面相关联。根据本专利技术的另一方面,描述了用于包括处理器的计算机系统的计算机程序产品。该计算机程序产品包括引导处理器接收三维对象的至少一部分的第一配置的代码;引导处理器确定第一二维图像的代码,其中该第一二维图像展现第一配置中三维对象的至少一部分的一个表面;引导处理器接收三维对象的至少一部分的第二配置的代码;引导处理器确定第二二维图像的代码,其中该第二二维图像展现第二配置中三维对象的至少一部分的一个表面。另外的计算机代码可包括引导处理器接收第一二维绘制图像的代码,其中第一二维绘制图像与第一二维图像相关联;引导处理器接收第二二维绘制图像的代码,其中第二二维绘制图像与第二二维图像相关联。该代码还可包括引导处理器响应于第一二维绘制图像确定第一组参数的代码,其中第一组参数与第一配置中三本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种计算机系统的方法,包括:使三维对象模型的至少一部分以第一配置摆姿势;确定第一配置中所述三维对象模型的至少一部分的第一二维视图;使三维对象模型的一部分以第二配置摆姿势;确定第二配置中三维对象模型一部分的第二二维视图;使第一二维图像关联于对象模型的至少一部分的第一二维视图;使第二二维图像关联于对象模型的一部分的第二二维视图;响应于第一二维图像并响应于三维对象模型的至少一部分的第一配置,使第一表面参数集关联于第一二维视图中可见的三维对象模型至少一部分的表面;以及响应于第二二维图像并响应于三维对象模型的一部分的第二配置,使第二表面参数集关联于第二二维视图中可见的三维对象模型一部分的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:T哈恩R赛瑞
申请(专利权)人:皮克萨公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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