具体描述
《计算机动画算法与技术(第2版)》详细阐述了与计算机动画算法相关的高效解决方案及相应的数据结构和算法，主要包括技术背景知识、插值技术、插值动画技术、运动链接、运动捕捉、物理动画、流体、人物角色的建模和动画、面部动画、建模行为以及特殊动画模型等内容。此外，《计算机动画算法与技术(第2版)》还提供了相应的算法、代码以及伪代码，以帮助读者进一步理解相关方案的实现过程。
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目录信息
1.1 感知 2
1.2 动画发展简史 3
1.2.1 早期设备 4
1.2.2 早期传统动画 5
1.2.3 迪斯尼 7
1.2.4 其他技术 8
1.2.5 其他动画媒介 8
1.2.6 动画原理 9
1.2.7 电影制作原理 10
1.3 动画制作 12
1.4 计算机动画制作 15
1.4.1 计算机动画制作任务 16
1.4.2 数字编辑 18
1.4.3 数字视频 20
1.4.4 数字音频 21
1.5 计算机动画简史 22
1.5.1 早期行为（1980年之前） 22
1.5.2 中期行为（20世纪80年代） 24
1.5.3 新纪元（20世纪80年代以后） 26
1.6 本章小结 29
参考文献 29
第2章 技术背景知识 33
2.1 空间与转换 33
2.1.1 显示管线 34
2.1.2 齐次坐标和转换矩阵 38
2.1.3 复合转换：转换矩阵的累积操作 38
2.1.4 基本的转换操作 39
2.1.5 描述任意方向 41
2.1.6 从矩阵中获取转换操作 44
2.1.7 显示管线中的转换描述 44
2.1.8 误差 46
2.2 方向表达 50
2.2.1 定角表达 51
2.2.2 欧拉角表达 52
2.2.3 轴角表达 53
2.2.4 四元数表达 54
2.2.5 指数映射表达 55
2.3 本章小结 56
参考文献 56
第3章 插值技术 57
3.1 插值计算 57
3.1.1 生成函数 57
3.1.2 综述 60
3.2 曲线顶点的移动控制 60
3.2.1 计算弧长 61
3.2.2 速度控制 73
3.2.3 易入/易出 74
3.2.4 通用距离-时间函数 80
3.2.5 匹配于位置-时间对的曲线 82
3.3 方向插值 84
3.4 与路径协同工作 88
3.4.1 路径移动 88
3.4.2 基于路径的方向 88
3.4.3 基于路径平滑操作 92
3.4.4 沿表面确定路径 97
3.4.5 路径计算 98
3.4.6 综述 99
3.5 本章小结 99
参考文献 99
第4章 插值动画技术 100
4.1 关键帧系统 100
4.2 动画语言 103
4.2.1 面向设计人员的动画语言 104
4.2.2 基于动画设计的全功能程序语言 105
4.2.3 关联变量 105
4.2.4 图形语言 105
4.2.5 基于角色的动画语言 106
4.3 对象的变形操作 107
4.3.1 拾取和拖曳 107
4.3.2 嵌入空间的变形 108
4.4 三维形状插值方案 119
4.4.1 匹配拓扑结构 120
4.4.2 星形多面体 120
4.4.3 轴向切面 121
4.4.4 球体映射 123
4.4.5 递归细分 127
4.4.6 综述 129
4.5 变形效果（二维） 129
4.5.1 坐标网格方案 129
4.5.2 特征变形 134
4.6 本章小结 139
参考文献 139
第5章 运动链接 142
5.1 层次结构建模 143
5.1.1 基于层次建模的数据结构 144
5.1.2 局部坐标框架 149
5.2 前向动力学 150
5.3 逆向动力学 151
5.3.1 通过解析法求解简单系统 152
5.3.2 Jacobian方案 153
5.3.3 逆向动力学的数值方案 156
5.3.4 综述 162
5.4 本章小结 163
参考文献 163
第6章 运动捕捉 164
6.1 运动捕捉技术 164
6.2 图像处理 165
6.3 相机校正 167
6.4 三维位置重构 168
6.4.1 多标记 169
6.4.2 多相机 170
6.5 骨骼匹配 170
6.6 从运动捕捉系统中输出内容 171
6.7 操控运动捕捉数据 172
6.7.1 信号处理 173
6.7.2 运动重定位 173
6.7.3 运动组合 174
6.8 本章小结 174
参考文献 174
第7章 物理动画 176
7.1 基本物理学知识 176
7.2 弹性网格 178
7.2.1 弹性对象 178
7.2.2 虚拟弹簧 181
7.3 粒子系统 181
7.3.1 生成粒子 182
7.3.2 粒子属性 183
7.3.3 粒子消亡 183
7.3.4 粒子动画 183
7.3.5 粒子渲染 183
7.3.6 粒子系统表达 184
7.3.7 粒子受力状态 184
7.3.8 粒子生命周期 185
7.4 刚体模拟 185
7.4.1 自由落体 186
7.4.2 碰撞体 194
7.4.3 基于链接层次结构的动力学 205
7.4.4 综述 208
7.5 软约束条件和硬约束条件 208
7.5.1 能量最小化 208
7.5.2 空间-时间约束条件 211
7.6 本章小结 212
参考文献 213
第8章 流体：液体和气体 216
8.1 特定流体模型 216
8.1.1 水流模型 216
8.1.2 云彩模型 226
8.1.3 火焰建模 234
8.1.4 综述 236
8.2 计算流体动力学 236
8.2.1 流体建模的通用解决方案 237
8.2.2 CFD方程 238
8.3 本章小结 242
参考文献 243
第9章 人物角色的建模和动画 246
9.1 虚拟人物表现方式 246
9.1.1 躯体几何体的表达方式 247
9.1.2 几何体数据采集 248
9.1.3 几何体变形 249
9.1.4 表面细节 249
9.1.5 人物角色建模过程中的层次方案 250
9.2 搜索和抓取行为 253
9.2.1 手臂建模 254
9.2.2 肩部关节 256
9.2.3 手部 256
9.2.4 协调的运动行为 258
9.2.5 回避障碍物 258
9.2.6 受力状态 259
9.3 行走效果 260
9.3.1 运动机制 261
9.3.2 行进过程中的动力学 264
9.3.3 基于动力学的真实运动行为 267
9.3.4 前向动力学控制 268
9.3.5 综述 268
9.4 人物的服饰 269
9.4.1 布料和服装 269
9.4.2 简单的悬垂方案 269
9.4.3 布料内部结构 272
9.4.4 头发 274
9.5 本章小结 276
参考文献 277
第10章 面部动画 283
10.1 面部结构 283
10.1.1 解剖学结构 283
10.1.2 面部行为编码系统 285
10.2 面部模型 286
10.2.1 创建连续的表面模型 287
10.2.2 纹理 292
10.3 脸部的动画效果 293
10.3.1 参数化模型 293
10.3.2 弯曲形状 294
10.3.3 肌肉模型 295
10.3.4 面部表情 298
10.3.5 综述 298
10.4 口型动画 299
10.4.1 语音发声 299
10.4.2 音素 300
10.4.3 协同发音 301
10.4.4 韵律学 301
10.5 本章小结 301
参考文献 302
第11章 建模行为 305
11.1 环境认知 305
11.1.1 视觉 306
11.1.2 记忆 307
11.2 累计行为 307
11.3 原始行为 308
11.3.1 群集行为 308
11.3.2 捕食行为 317
11.4 智能行为建模 317
11.4.1 自主行为 318
11.4.2 表达方式和姿态 320
11.4.3 个性化建模：个性和情感状态 321
11.5 群体管理 322
11.5.1 突发行为 322
11.5.2 基于统计学的建模行为 322
11.5.3 内部结构 323
11.6 本章小结 323
参考文献 323
第12章 特殊动画模型 327
12.1 隐式表面 327
12.1.1 基本的隐式表面方程 327
12.1.2 基于隐式定义对象的动画效果 329
12.1.3 碰撞检测 330
12.1.4 基于碰撞的隐式表面变形 330
12.1.5 Level Set法 332
12.1.6 综述 333
12.2 植物 333
12.2.1 植物学简介 334
12.2.2 L系统 335
12.3 表面细分 342
12.4 本章小结 343
参考文献 343
附录A 渲染技术 346
附录B 背景知识和技术 364
· · · · · · (收起)
读后感
评分
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用户评价
作为一名对视觉效果充满热情的爱好者，我一直在寻找一本能够深入浅出地讲解计算机动画背后原理的书籍。当我在书架上看到《计算机动画算法与技术》时，立刻就被它吸引了。我之前读过一些关于3D建模和渲染的书，但对于动画的生成和驱动，我总是感觉有些捉襟见肘。这本书的书名非常直接地指出了它的内容重点：算法和技术。我特别期待书中能够详细解释诸如关键帧动画、运动捕捉数据处理、基于物理的模拟（如布娃娃系统、粒子系统）以及程序化生成动画等核心技术。我希望它能够不仅仅是罗列概念，更能深入剖析这些算法的设计思路、数学基础以及在实际应用中的优缺点。我设想这本书会像一位循循善诱的老师，引导我从基础的动画曲线编辑，逐步理解更复杂的动力学仿真和人工智能驱动的动画生成。如果书中能提供一些算法的伪代码或者简单的实现示例，那将极大地帮助我将理论知识转化为实践能力。我非常渴望通过这本书，能够更透彻地理解那些令人叹为观止的动画效果是如何在计算机中被创造出来的，并为我未来可能参与的数字艺术创作打下坚实的基础。
评分在书店里偶然看到这本书，它的封面风格与我之前读过的许多计算机技术书籍不太一样，少了几分冰冷和枯燥，多了几分灵动和艺术感。我一直对如何让静态画面“活”起来这件事充满了好奇，尤其是在电影、游戏和虚拟现实领域，计算机动画的应用越来越广泛，其重要性也不言而喻。虽然我对计算机编程有一些基础，但对于动画的实现细节，我始终觉得摸不着头脑。这本书的书名，尤其是“算法与技术”几个字，让我觉得它可能正好能解答我长久以来的疑问。我期待书中能够详细介绍一些关键性的算法，比如运动学（Kinematics）中的正向和逆向运动学在角色动画中的应用，或者动力学（Dynamics）在物理模拟方面的原理，例如刚体碰撞、流体模拟等。我还想知道，在实际的动画制作流程中，这些算法是如何被整合进软件和引擎中的，是否存在一些通用的技术框架或工作流程。如果书中能够深入剖析一些经典动画片段的制作原理，解释其背后的技术难点和解决方案，那就太有价值了。我希望这本书能像一本揭秘手册，让我看到那些令人惊叹的视觉效果是如何被“制造”出来的，从而提升我对计算机动画技术的整体理解和欣赏能力。
评分老实说，在翻阅这本书之前，我对“计算机动画”的认知仅仅停留在“会动的图画”层面，并没有意识到其背后庞大而精密的工程体系。这本书名本身就带着一种技术挑战的意味，让人联想到那些在幕后默默工作的程序员和艺术家们。我平时工作中经常会接触到一些数字化的视觉内容，有时会惊叹于其流畅性和逼真度，但却对其实现原理一无所知。我希望这本书能为我揭开这层神秘的面纱。我特别关注的是“算法”这个词，它暗示着书中会涉及很多解决问题的逻辑和方法。例如，如何让一个角色在不同姿态间平滑过渡？如何模拟出逼真的布料飘动效果？抑或是如何让成千上万的粒子协同运动，形成绚丽的特效？我希望书中能找到这些问题的解答，甚至是一些鲜为人知的优化技巧。从读者的角度出发，我更希望这本书能够避免过于晦涩的数学推导，而是侧重于算法的直观解释和应用。如果书中能配以大量的图示和实例，比如场景渲染的流程图、骨骼动画的绑定示意图，那将极大地降低我的阅读门槛，让我能够更快速地掌握核心概念。我期待这本书能帮助我建立起对计算机动画技术体系的整体认知，让我对这个领域有更深刻的理解和更广阔的视野。
评分这本书的封面设计就给我一种非常专业且深邃的感觉，深蓝色的底色搭配银白色的文字，仿佛预示着书中蕴含着一种探索未知、解析奥秘的力量。我本身并非科班出身，但对计算机图形学一直怀有浓厚的兴趣，尤其是在数字艺术和视觉特效日益普及的当下。我一直渴望能够理解那些令人惊叹的动画效果背后究竟隐藏着怎样的数学原理和技术逻辑。这本书的书名——“计算机动画算法与技术”，直接击中了我的好奇心。我尤其期待书中能够深入浅出地讲解一些核心的算法，比如骨骼动画的绑定原理、物理模拟的数值方法，甚至是粒子系统的生成机制。我希望它不仅能提供理论知识，更能结合实际的编程实现思路，哪怕只是伪代码的展示，也能帮助我搭建起初步的理解框架。我设想这本书会像一位经验丰富的导师，循序渐进地引导我，从最基础的概念入手，逐步深入到更复杂的高级技术。如果书中能包含一些经典动画案例的分析，解析其实现过程中遇到的挑战以及如何通过算法和技术克服，那就更完美了。我期待着它能成为我开启计算机动画世界大门的钥匙，让我不再仅仅是欣赏者，更能成为一个具有一定理解和创造能力的探索者。
评分当我第一眼看到这本书的名字，我的脑海中立刻浮现出了那些令人目眩神迷的电影特效和逼真细腻的游戏场景。我一直对计算机动画所能创造的奇幻世界充满向往，但同时，我也非常好奇，在这一切的背后，究竟是怎样的技术力量在支撑着。这本书的标题——“计算机动画算法与技术”，直接点出了其核心内容，这正是我一直想要深入了解的。我希望书中能够详细介绍一些用于生成和操控动画的核心算法。例如，我特别想知道，如何通过数学模型来模拟物体的运动轨迹，如何实现角色骨骼的绑定和权重分配，以及如何用程序来生成逼真的毛发、布料或者水流效果。我不仅仅想了解理论，更希望它能提供一些关于实际技术实现思路的指导，比如如何利用现有的图形学API（如OpenGL或DirectX）来实现这些算法，或者介绍一些业界常用的动画中间件和引擎。如果书中能包含一些案例研究，分析某些著名动画作品的制作难点，并解释书中介绍的算法是如何被用来解决这些问题的，那将大大增强这本书的实用性和可读性。我期待这本书能成为我理解和掌握计算机动画核心技术的宝贵资源。
评分看过几章，不是很喜欢，太多讲原理的东西又说了个大概
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