本书讲述了三维图形领域*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。
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