1、近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，大量的三維掃描和重建技術(shù)不斷涌現(xiàn)，人們已有能力獲取三維模型的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。將這些技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)游戲和動(dòng)畫(huà)領(lǐng)域，可以比較方便地獲得由系列三角網(wǎng)格模型表示的動(dòng)畫(huà)角色實(shí)時(shí)動(dòng)作序列。但考慮到在動(dòng)畫(huà)的后期制作過(guò)程中，四邊網(wǎng)格表示較之三角網(wǎng)格具有更適于動(dòng)畫(huà)編輯、貼圖處理等優(yōu)點(diǎn)，因而在數(shù)字游戲和動(dòng)畫(huà)電影制作流程中被廣泛使用。但由于四邊網(wǎng)格同時(shí)具有的全局與局部特點(diǎn)，四邊網(wǎng)格的生成過(guò)程既要滿足局部的幾何限制要求又要滿足全

2、局性的需求，因此生成滿足要求的高質(zhì)量四邊網(wǎng)格是計(jì)算機(jī)圖形和動(dòng)畫(huà)領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。
　　本學(xué)位論文以三維動(dòng)畫(huà)角色模型的動(dòng)態(tài)三角網(wǎng)格序列為輸入，對(duì)動(dòng)態(tài)四邊網(wǎng)格序列的生成和優(yōu)化方法進(jìn)行了研究。在調(diào)研數(shù)字動(dòng)畫(huà)和電影制作流程中對(duì)動(dòng)畫(huà)模型的實(shí)際需求基礎(chǔ)上，主要研究了如何避免三維模型動(dòng)畫(huà)形變過(guò)程中的失真問(wèn)題、如何表達(dá)動(dòng)畫(huà)模型常見(jiàn)的對(duì)稱問(wèn)題以及如何對(duì)動(dòng)畫(huà)三維模型全局優(yōu)化問(wèn)題。分別提出了支持多分辨率的具有動(dòng)畫(huà)感知的四邊網(wǎng)格序列生成算法、

3、具有對(duì)稱屬性的三維模型動(dòng)態(tài)四邊網(wǎng)格生成算法以及全局優(yōu)化的四邊網(wǎng)格序列自動(dòng)生成算法，并取得了一系列的研究成果，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個(gè)三維角色模型四邊網(wǎng)格序列優(yōu)化重建幾何處理框架。
　　本文的主要研究工作和貢獻(xiàn)如下:
　　1、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)多分辨率動(dòng)畫(huà)感知四邊網(wǎng)格序列生成算法。
　　本文通過(guò)對(duì)形變拉伸系數(shù)的分析，提取出表征形變密度的交叉場(chǎng)的長(zhǎng)度場(chǎng)，用來(lái)表示四邊網(wǎng)格的分辨率需求，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行全局參數(shù)化，最終生成滿足多分辨

4、率需求的高質(zhì)量四邊網(wǎng)格序列。與以往方法相比，本文方法更好地解決了三維動(dòng)畫(huà)模型在形變過(guò)程中的形變失真問(wèn)題，生成的每一幀四邊網(wǎng)格在表達(dá)精度上、四邊網(wǎng)格的正交性等方面均效果更優(yōu)，更加適用于形變較大的三維角色模型的網(wǎng)格重建，更加符合動(dòng)畫(huà)建模師的要求。
　　2、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)稱模型的四邊網(wǎng)格序列生成算法。
　　針對(duì)計(jì)算機(jī)游戲動(dòng)畫(huà)中較高頻率出現(xiàn)的人或動(dòng)物等形狀對(duì)稱模型，研究實(shí)現(xiàn)一種簡(jiǎn)單交互的對(duì)稱檢測(cè)方法，方法通過(guò)計(jì)算權(quán)衡表達(dá)對(duì)稱屬性和形變

5、屬性的交叉場(chǎng)，生成的四邊網(wǎng)格序列與已有方法相比，不僅在每一幀都能更好的表達(dá)全局對(duì)稱特點(diǎn)和局部幾何形變特點(diǎn)，且奇異點(diǎn)更少。
　　3、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了全局優(yōu)化的四邊網(wǎng)格序列生成算法。
　　與已有針對(duì)單幀或者將整個(gè)動(dòng)畫(huà)序列作為一個(gè)整體來(lái)研究的工作不同，本文采用分組策略將輸入的動(dòng)畫(huà)序列進(jìn)行分解得到多個(gè)子序列，通過(guò)計(jì)算子序列交叉場(chǎng)進(jìn)而對(duì)子序列交叉場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化合并，使得最終生成的交叉場(chǎng)能夠更好地表達(dá)動(dòng)畫(huà)序列的幾何和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而生成高質(zhì)量的四邊