CN102768766A

CN102768766A - 一种三维群体动画建模

Info

Publication number: CN102768766A
Application number: CN2012101906546A
Authority: CN
Inventors: 刘艳; 吕敏
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2012-11-07

Abstract

本发明公开了一种三维群体动画建模，包括：实体导入模块、人群生成模块、人群着色模块和视图通信模块，所述实体导入模块用于将生成人群的人体模型及对应的模型数量，自动导入固定文件夹中所有的模型文件；所述人群生成模块根据导入的所述人体模型生成按照用户选择的阵型；所述人群着色模块用于实现人群着色和着色模式的选择；所述视图通信模块实现左右两个视图之间的通信以及全局变量的通信。本发明能够按照用户的需求，快速的建立群体模型，导入不同的3D人群模型，实现人群站位排列，对人群进行群体自动着色和对选中的模型进行单个着色，对生成的场景进行保存，半自动生成人群的几何模型，方便动画制作人员制作动画，节省群体动画的制作时间。

Description

一种三维群体动画建模

技术领域

本发明属于群体建模领域，特别涉及一种三维群体动画建模。

背景技术

目前国内有关群体行为建模研究才刚刚起步,但也取得了可喜的成果。中国科学院计算技术研究所虚拟人合成研究组、浙江大学CAD&CG国家重点实验室、哈尔滨工业大学等单位在虚拟人动作合成研究基础上也展开了群体行为模型的研究工作。中国科学院计算技术研究所开发了用于模拟人群行为的群体仿真引擎(ICTVR_CrowdSim)，该引擎可以创建个体并设定个体行为，个体可以自动的对环境中的障碍物和其他个体进行避障,同时生成和执行路径，并做出相应的动作和行为。引擎提供四种实时的群体绘制方法，可以绘制万人级别的大规模群体。浙江大学研究了大型团体操编排系统。

需要说明的是，以上群体行为建模研究的主要目的是用于表现一个场景中大规模群体的整体行为特征，追求的是可视上的逼真性，主要对象是特定场所大规模集团性群体的行为。因此，模型都比较贴近三维可视化渲染部分。实际上，如果从社会学的角度来研究大规模群体行为，则会发现上述用于支持三维实时渲染的群体行为模型只是大规模群体行为模型的一个支撑表现的子集而已。社会学把群体行为分为抽象的社会群体行为和特定场景的集团性群体行为。以社会大众为研究对象的模型与以上所讨论的模型相比，规模更大、层次更深、抽象程度更高。所以在特定场所下的大规模群体行为建模，研究特定场所的群体与社会大众群体互动关系模型显得更加的有必要。

发明内容

本发明提供了一种三维群体动画建模，本发明提高了动画创作的效率，详见下文描述：

一种三维群体动画建模，包括：实体导入模块、人群生成模块、人群着色模块和视图通信模块，

所述实体导入模块用于将生成人群的人体模型及对应的模型数量，自动导入固定文件夹中所有的模型文件；所述人群生成模块根据导入的所述人体模型生成按照用户选择的阵型；所述人群着色模块用于实现人群着色和着色模式的选择；所述视图通信模块实现左右两个视图之间的通信以及全局变量的通信。

所述实体导入模块还用于删除已经导入的所述人体模型并选择重新导入各种模型。

本发明提供的技术方案的有益效果是：本发明能够按照用户的需求，快速的建立群体模型，导入不同的3D人群模型，实现人群站位排列，对人群进行群体自动着色和对选中的模型进行单个着色，对生成的场景进行保存，半自动生成人群的几何模型。方便动画制作人员制作动画，节省了群体动画的制作时间。实现了图形化的操作界面，图形用户界面简易，操作简单。人群模型的建立，作为动画生成的基础，简化了动画创作的传统过程，有利于提高动画创作的效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种三维群体动画建模的结构示意图；

图2为本发明提供的框架结构的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了提高动画创作的效率，参见图1和图2，本发明实施例提供了一种三维群体动画建模，详见下文描述：

实体导入模块用于将生成人群的人体模型及对应的模型数量，自动导入固定文件夹中所有的模型文件；人群生成模块根据导入的人体模型生成按照用户选择的阵型；人群着色模块用于实现人群着色和着色模式的选择；视图通信模块实现左右两个视图之间的通信以及全局变量的通信。

其中，左视图中的主要成员是MFC的对话框类，而右视图的主要成员是OGRE的渲染窗口，由于两个视图间不能直接互相访问其成员，最好的办法便是通过句柄来访问。

其中，随着着色算法的实现，动态改变实体的纹理。各个模型名称以一个表单的形式呈现出来。

人群生成模块中的生成模式为：规则生成（线段，矩形，圆形，三角形），输入参数：模型间距，人群形状，选择人群规模：输入人群的具体数量（1-10000）。

其中，实体导入模块还用于删除已经导入的人体模型并选择重新导入各种模型，为了设计的人性化，在本模块增加了实时显示已导入模型及其数量的功能。

人群生成模块用于在进行自动生成后，可使用鼠标点击选取场景中单个的模型进行移动，同时为了达到编辑与浏览人群阵型的方便切换，所以增添了编辑与浏览模式转换模块和鼠标选取模块。

视图通信模块：

1）左右两个视图之间的通信：左视图中的主要成员是MFC的对话框类；而右视图的主要成员是OGRE的渲染窗口。左右两个视图之间必须实现正确、安全的通信。通过与主框架的联系，我们可以很方便地获得视图的句柄，实现成员间的访问。

2)基于全局变量的通信:

有些变量在多个模块中被引用，因此将其声明为全局变量。这些变量同时也实现了模块间的通信功能。本发明实施例通过在MFC的框架中嵌入OGRE渲染窗口以实现具有良好图形界面的三维群体动画建模工具，其主要功能包括：导入各种不同类型的3D对象；对导入的不同模型的一定数量的对象在场景中进行位置排布；人群模型的着色；以及实现人群模型的保存等。主要的研究内容有：OGRE的使用及其与MFC的连接，良好易用的图形界面的设计，在导入和保存大规模人群模型的运行的良好性能，借助于XML文件结构对场景进行保存和读取。很好的实现了三维群体动画的建模。

其中，三维动画建模的具体实施如下：

相应的网格文件存于固定文件夹中，软件自动导入固定文件夹中所有的模型文件，此时软件用户可以选择相应的网格文件，可以选择单个也可以选择多个，每个文件都得注明在人群中所占的比例。

成功导入网格文件后，选择相应的要生成的人群模型，对于规则的人群，输入模型的间距和选择形状，选择输入人群的具体规模；对于不规则的人群，选择不规则生成，模型间距为默认的，保证模型不重合。

对于生成的人群进行着色，手工着色，选择颜色，按鼠标点击方式选取场景中的模型并予以着色；自动着色，在界面中选择各种颜色的比例，然后予以着色。

场景建模已经按着设计人员要求完成后，场景中各人物的信息按照预定格式存储于XML文档中并保存于固定名称的工程文件夹中。生成工程文件包，工程文件夹中包含：XML文档，模型文件夹，纹理文件夹，脚本文件夹。成功将生成场景所涉及的文件保存至工程文件的相应文件夹下面，便于工程其他部分恢复场景。

综上所述，本发明实施例提供了一种三维群体动画建模，本发明实施例能够按照用户的需求，快速的建立群体模型，导入不同的3D人群模型，实现人群站位排列，对人群进行群体自动着色和对选中的模型进行单个着色，对生成的场景进行保存，半自动生成人群的几何模型。方便动画制作人员制作动画，节省了群体动画的制作时间。实现了图形化的操作界面，图形用户界面简易，操作简单。人群模型的建立，作为动画生成的基础，简化了动画创作的传统过程，有利于提高动画创作的效率。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种三维群体动画建模，其特征在于，包括：实体导入模块、人群生成模块、人群着色模块和视图通信模块，

2.根据权利要求1所述的一种三维群体动画建模，其特征在于，所述实体导入模块还用于删除已经导入的所述人体模型并选择重新导入各种模型。