專利名稱：三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于三維動畫設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種三維動畫生產(chǎn)方法，尤其涉及一種三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法；此外，本發(fā)明還涉及一種三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在三維電影制作過程中，大規(guī)模路人群體動畫的解決方案一直是復(fù)雜和高端的，例如指環(huán)王三部曲中的幽靈大軍，他們的行為是通過massive軟件模擬實現(xiàn)的。而在普通的maya平臺上，僅僅有一個基于粒子表達式的crowdmaker插件對這方面作了些簡單的探索。 對于大部分制作團隊來講，massive過于高端復(fù)雜并且很少有機會接觸到。而在maya平臺上，crowdMaker又過于簡單，對于群體目標以及障礙回避的能力又不足以應(yīng)付復(fù)雜的場景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，可調(diào)節(jié)出擬真度高、足以應(yīng)付復(fù)雜的場景的大規(guī)模群體。 此外，本發(fā)明還提供一種三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生系統(tǒng)，可調(diào)節(jié)出擬真
度高、足以應(yīng)付復(fù)雜的場景的大規(guī)模群體。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 —種三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 A、創(chuàng)建一平面； B、在平面上創(chuàng)建粒子發(fā)射器，用以產(chǎn)生若干粒子，每個粒子代表群體中的一個個體； C、繪制粒子的產(chǎn)生區(qū)域，粒子按照設(shè)定的參數(shù)出現(xiàn)在該區(qū)域中；
D、繪制粒子的路徑，粒子將按照設(shè)置的繪制路徑運動； E、重復(fù)步驟B至步驟D，在步驟A創(chuàng)建的平面上創(chuàng)建多組群體；當出現(xiàn)兩組以上群
體碰頭時，選中兩組粒子，連接其交互信息，以告知這兩組粒子在運動解算過程中，除了自
身粒子的閃避解算外，相互之間同樣解算閃避，以實現(xiàn)兩組人群相互躲閃的行為模擬；如果
不需要相互閃避解算，則可以打斷所連接的交互信息，恢復(fù)獨立自身的解算； F、將所述粒子替代成群體運動的循環(huán)動畫，并根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)。 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟D中，以皿rbs平面上的直角坐標u，v方向為基
準，首先取到筆刷的方向信息，然后將兩個坐標軸方向三角函數(shù)值(區(qū)間-l，l)，歸一化到(0， 1)的坐標空間，然后映射到圖像的RGB通道中的R、 G通道； 藍通道首先添滿數(shù)值l，在筆刷劃過的區(qū)域，則填入數(shù)值O，以供查詢是否有方向信息； 在筆刷劃過平面的時候，方向信息被轉(zhuǎn)換成色彩信息以呈現(xiàn)在平面上，值在紅綠 兩個通道的(O，l)區(qū)間中；藍通道被填入O，表示此處有方向信息； 若筆刷沒有任何方向信息，即原地停止的情況下，紅綠兩個值將落在(0. 5，0. 5) 上，再加上未使用的數(shù)值為1的藍通道，筆刷未畫過的地方的值為R = 0. 5， G = 0. 5， B =
1，即畫路徑時用于擦除路徑的顏色。 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟E中，在每一組粒子創(chuàng)建的時候，賦予自定義屬 性，在計算的時候用于模擬群體之間，個體與個體的相互閃避，彼此交錯的行為。
其中，自定義屬性包括如下屬性中的一個或多個 粒子之間的排斥范圍S印aration Radius :有最大和最小值，每次解算將隨機一個 在最大最小值之間的值當作范圍，當兩個粒子靠近到小于這個范圍的時候，粒子之間將產(chǎn) 生一個反向排斥力，使之相互分離，粒子之間越近，排斥力越大； 粒子的運動速度Particle Speed :有最大和最小值，每次解算，將隨機一個在最大 最小值之間的值當作速度，粒子將以這個速度運動；方向權(quán)重A二Seel^(Min/Max):每個粒 子將讀取路徑貼圖的信息，轉(zhuǎn)換成運動方向向量；而運動方向權(quán)重值將會乘在運動方向上， 縮放運動方向大小，參與到最終計算中；排斥權(quán)重B = S印aratio腫(Min/Max):針對排斥 力；最終運動速度和方向公式f = [unit(A+B)]*speedValue ; —組發(fā)射器的粒子總數(shù)Total (npc):發(fā)射器將在粒子數(shù)量到達這個值得時候停 止發(fā)射粒子； 發(fā)射速率Rate(NPCs/Sec):每秒發(fā)射的數(shù)量，注意，這個數(shù)值是整個平面的發(fā)射 速率，因此在畫完發(fā)射區(qū)域的時候，要根據(jù)實際發(fā)射相應(yīng)的調(diào)整這個值；
發(fā)射起始幀Start (Frame):由第幾幀開始發(fā)射器發(fā)射粒子；
隨機種子Seed :關(guān)聯(lián)于粒子的屬性，控制隨機形式； 瞬間停止Freeze :該值為1的時候，粒子將完全靜止，但對于關(guān)聯(lián)粒子作用仍舊存 在； 粒子替代數(shù)量Instance Num :粒子將使用替代列表中幾個物體進行替代， 一般和 替代列表里的物體數(shù)量一致； 粒子隨機算法切換Random Algorithm :提供了 3種隨機算法以用來粒子替代，0、 1、2分別表示3種算法； 按鈕Get particle parameter :連接并刷新粒子屬性到設(shè)置窗口 ，需要先選中粒 子。 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟F中，將所述粒子隨機替代成群體運動的循環(huán) 動畫，并根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)。 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟F中，在每一次時間向前行進一跳時，當檢測到 第一個粒子時，對當前的位置，速度，相互距離信息刷新；然后對于每一個粒子讀取計算方 向、離散、速度、閃避以及最終速度。 —種三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，所述方法包括如下步驟
A、創(chuàng)建一平面； B、在平面上創(chuàng)建粒子發(fā)射器，用以產(chǎn)生若干粒子，每個粒子代表群體中的一個個體； C、繪制粒子的產(chǎn)生區(qū)域，粒子按照設(shè)定的參數(shù)出現(xiàn)在該區(qū)域中； D、繪制粒子的路徑，粒子將按照設(shè)置的繪制路徑運動； E、重復(fù)步驟B至步驟D，在步驟A創(chuàng)建的平面上創(chuàng)建多組群體； F、將這些粒子隨機替代成群體運動的循環(huán)動畫，并根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)。 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟D中，當出現(xiàn)兩組以上群體碰頭的時候，設(shè)定兩
組群體之間的閃避交互，選中兩組粒子，使用link按鈕建立交互，break打斷； 其中，以皿rbs平面上的直角坐標u， v方向為基準，首先取到筆刷的方向信息，然
后將兩個坐標軸方向三角函數(shù)值(區(qū)間-l，l)，歸一化到(O，l)的坐標空間，然后映射到圖
像的RGB通道中的R、 G通道； 藍通道首先添滿數(shù)值l，在筆刷劃過的區(qū)域，則填入數(shù)值O，以供查詢是否有方向 信息； 在筆刷劃過平面的時候，方向信息被轉(zhuǎn)換成色彩信息以呈現(xiàn)在平面上，值在紅綠 兩個通道的(O，l)區(qū)間中；藍通道被填入O，表示此處有方向信息； 若筆刷沒有任何方向信息，即原地停止的情況下，紅綠兩個值將落在(0. 5，0. 5) 上，再加上未使用的數(shù)值為1的藍通道，筆刷未畫過的地方的值為R = 0. 5， G = 0. 5， B =
1，即畫路徑時用于擦除路徑的顏色。 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟E中，在每一組粒子創(chuàng)建的時候，賦予自定義屬 性，在計算的時候用于模擬群體之間，個體與個體的相互閃避，彼此交錯的行為。
其中，自定義屬性包括如下屬性中的一個或多個 粒子之間的排斥范圍S印aration Radius :有最大和最小值，每次解算將隨機一個 在最大最小值之間的值當作范圍，當兩個粒子靠近到小于這個范圍的時候，粒子之間將產(chǎn) 生一個反向排斥力，使之相互分離，粒子之間越近，排斥力越大； 粒子的運動速度Particle Speed :有最大和最小值，每次解算，將隨機一個在最大 最小值之間的值當作速度，粒子將以這個速度運動；方向權(quán)重A二Seel^(Min/Max):每個粒 子將讀取路徑貼圖的信息，轉(zhuǎn)換成運動方向向量；而運動方向權(quán)重值將會乘在運動方向上， 縮放運動方向大小，參與到最終計算中；排斥權(quán)重B = S印aratio腫(Min/Max):針對排斥 力；最終運動速度和方向公式f = [unit(A+B)]*speedValue ; —組發(fā)射器的粒子總數(shù)Total (npc):發(fā)射器將在粒子數(shù)量到達這個值得時候停 止發(fā)射粒子； 發(fā)射速率Rate(NPCs/Sec):每秒發(fā)射的數(shù)量，注意，這個數(shù)值是整個平面的發(fā)射 速率，因此在畫完發(fā)射區(qū)域的時候，要根據(jù)實際發(fā)射相應(yīng)的調(diào)整這個值；
發(fā)射起始幀Start (Frame):由第幾幀開始發(fā)射器發(fā)射粒子；
隨機種子Seed :關(guān)聯(lián)于粒子的屬性，控制隨機形式； 瞬間停止Freeze :該值為1的時候，粒子將完全靜止，但對于關(guān)聯(lián)粒子作用仍舊存 在； 粒子替代數(shù)量Instance Num :粒子將使用替代列表中幾個物體進行替代， 一般和 替代列表里的物體數(shù)量一致； 粒子隨機算法切換Random Algorithm :提供了 3種隨機算法以用來粒子替代，0、1、2分別表示3種算法； 按鈕Get particle parameter :連接并刷新粒子屬性到設(shè)置窗口 ，需要先選中粒子。 —種三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括
平面創(chuàng)建單元，用以創(chuàng)建一平面； 粒子發(fā)射器創(chuàng)建單元，用以在平面上創(chuàng)建粒子發(fā)射器，用以產(chǎn)生若干粒子，每個粒子代表群體中的一個個體； 產(chǎn)生區(qū)域繪制單元，用以繪制粒子的產(chǎn)生區(qū)域，粒子按照設(shè)定的參數(shù)出現(xiàn)在該區(qū)域中； 粒子路徑繪制單元，用以繪制粒子的路徑，粒子將按照設(shè)置的繪制路徑運動；
粒子替代單元，用以將所述粒子隨機替代成群體運動的循環(huán)動畫，并根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)。 本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提出的三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，該方法可基于最普通的MAYA平臺，不需要任何額外軟件，能非常直接的加入到大部分基于MAYA的動畫生產(chǎn)流程；完全沒有兼容性和數(shù)據(jù)過渡問題。 算法比較簡單并且快速，在MAYA中能以不錯的速度輕松模擬百十來人的群體行走動畫。 智能化以及可調(diào)節(jié)的行為參數(shù)，帶來比較真實的模擬效果，能方便的調(diào)節(jié)出擬真度媲美類似于massive專業(yè)軟件的模擬效果。 相對于massive這種昂貴的專業(yè)軟件對于類似情況解決方案，此方案相對來說廉價許多，并且非常容易上手。 本發(fā)明為開源設(shè)計，在本發(fā)明的基礎(chǔ)上非常容易進行2次開發(fā)，以實現(xiàn)更加特別的模擬效果。


圖1為本發(fā)明三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
實施例一 本發(fā)明揭示一種略微復(fù)雜一點的群體模擬方案，吸收部分massive的特點，以crowdMaker的粒子模擬方案為基礎(chǔ)，改進產(chǎn)生一種廉價，易于控制，能滿足略微復(fù)雜要求的群體模擬方法和插件。 本實施例以產(chǎn)生大規(guī)模的人群為例介紹本發(fā)明的方法，本發(fā)明當然可以用于產(chǎn)生動物群、水流、車流等等。 請參閱圖l，本發(fā)明三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，所述方法包括如下步驟步驟A首先創(chuàng)建一個自帶平整uv的Nurbs平面，手動也可以，利用插件也可以。
步驟B在平面上創(chuàng)建粒子發(fā)射器，繪制產(chǎn)生區(qū)域，此時如果點擊播放按鍵，將看見粒子會在白色部分產(chǎn)生出來步驟C繪制路徑并激活表達式；繪制路徑的時候采用插件提供的筆刷，擦除的 時候用顏色RO. 5，G0. 5，B1來涂抹就可以。繪制完成后，點擊Active激活表達式，這個時候 再點播放，粒子會按照所設(shè)置的路徑運動。這時候的粒子，已經(jīng)會沿著繪制的路徑，相互之 間自覺保持一定距離，并避開藍色區(qū)域運動了 。 在maya的crowdMaker插件中，對于粒子的目標僅僅使用了一個定位器作為所有 粒子的目標，在動畫楨數(shù)每向前走一幀的時候，將其與每一個粒子的相對方向作為粒子運 動朝向，再和周圍粒子的排斥，障礙物，對面粒子的相互排斥這些參數(shù)做插值，所得結(jié)果即 為實際運動方向。因此，要是在整個動畫過程中，想讓一群人在中途轉(zhuǎn)個向，或者走個s型， 則只能對定位器進行動畫，重新解算，這樣所帶來的粒子方向的不確定性以及定位器動畫 帶來的變化，使得粒子的實際方向控制會變得相當?shù)牟淮_定性。 因此，本發(fā)明方法的方向控制方式選擇上就以簡單化，直觀化，圖形化為目標。參 考指環(huán)王2中的洪水制作方法，以及渲染中使用的法線貼圖原理，選用特殊筆刷作為這個 方案的方向控制。 以皿rbs平面上的直角坐標u， v方向為基準，首先取到筆刷的方向信息，然后將 兩個坐標軸方向三角函數(shù)值(區(qū)間-i，i)，歸一化到(O，l)的坐標空間，然后映射到圖像的 RGB通道中的R， G通道。另外，蘭通道首先添滿數(shù)值l，在筆刷劃過的區(qū)域，則填入數(shù)值O， 以供查詢是否有方向信息。 因此，在筆刷劃過平面的時候，方向信息被轉(zhuǎn)換成色彩信息以呈現(xiàn)在平面上，值在 紅綠兩個通道的(O，l)區(qū)間中。蘭通道被填入O，表示此處有方向信息。
要是筆刷沒有任何方向信息，也就是原地停止的情況下，紅綠兩個值將落在(0. 5， 0. 5)上，再加上未使用的數(shù)值為1的藍通道，筆刷未畫過的地方的值為(R = 0. 5，G = 0. 5， B = l)，這也是畫路徑的時候用于擦除路徑的顏色。 在每一組粒子創(chuàng)建的時候，賦予以下自定義屬性，在計算的時候用于模擬人群之 間，人與人的相互閃避，彼此交錯的行為。自定義屬性可包括 S印aration Radius :粒子之間的排斥范圍，有最大和最小值，每次解算將隨機一 個在最大最小值之間的值當作范圍，當兩個粒子靠近到小于這個范圍的時候，粒子之間將 產(chǎn)生一個反向排斥力，使之相互分離，粒子之間越近，排斥力越大。 Particle Speed :粒子的運動速度，有最大和最小值，每次解算，將隨機一個在最 大最小值之間的值當作速度，粒子將以這個速度運動，A = Seek*(Min/Max):方向權(quán)重，每 個粒子將讀取路徑貼圖的信息，轉(zhuǎn)換成運動方向向量。而運動方向權(quán)重值將會乘在運動方 向上，縮放運動方向大小，參與到最終計算中。 B = S印aration承(Min/Max):排斥權(quán)重，同上，針對排斥力. (Note :最終運動速度和方向公式f = [unit (A+B) ]*speedValue) Total (npc):—組發(fā)射器的粒子總數(shù)，發(fā)射器將在粒子數(shù)量到達這個值得時候停
止發(fā)射粒子。同st印2 Rate (NPCs/Sec):發(fā)射速率，每秒發(fā)射的數(shù)量，注意，這個數(shù)值是整個平面的發(fā)射 速率，因此在畫完發(fā)射區(qū)域的時候，要根據(jù)實際發(fā)射相應(yīng)的調(diào)整這個值。同st印2
Start (Frame):發(fā)射起始幀，由第幾幀開始發(fā)射器發(fā)射粒子。同st印2
Seed :隨機種子，關(guān)聯(lián)于粒子的.seed屬性，控制隨機形式。同st印2 Freeze :瞬間停止，這個值為1的時候，粒子將完全靜止，但對于關(guān)聯(lián)粒子作用仍
舊存在。 Instance Num :粒子替代數(shù)量，粒子將使用替代列表中幾個物體進行替代， 一般和 替代列表里的物體數(shù)量一致。 Random Algorithm :粒子隨機算法切換，Nassive 2. 0提供了 3種隨機算法以用來 粒子替代，0， 1， 2分別表示3種算法。 Get particle parameter :按鈕連接并刷新粒子屬性到設(shè)置窗口 ，需要先選中粒 子步驟D重復(fù)步驟B至步驟C，在步驟A創(chuàng)建的平面上創(chuàng)建多組群體；當出現(xiàn)兩組 以上群體碰頭時，選中兩組粒子，連接其交互信息，以告知這兩組粒子在運動解算過程中， 除了自身粒子的閃避解算外，相互之間同樣解算閃避，以實現(xiàn)兩組人群相互躲閃的行為模 擬；如果不需要相互閃避解算，則可以打斷所連接的交互信息，恢復(fù)獨立自身的解算。
步驟E將這些粒子隨機替代成人走路的循環(huán)動畫，并進一步調(diào)整參數(shù)
在每一次時間向前行進一跳的時候(ltick)，當檢測到第一個粒子時，對當前的位 置，速度，相互距離信息刷新；然后對于每一個粒子，讀取計算方向、離散、速度、閃避以及最 終速度。 以上介紹了本發(fā)明的三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，本發(fā)明在揭示上述 三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法的同時，還揭示一種三維動畫制作中大規(guī)模群體的 產(chǎn)生系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括平面創(chuàng)建單元、粒子發(fā)射器創(chuàng)建單元、產(chǎn)生區(qū)域繪制單元、粒子路 徑繪制單元、粒子替代單元。 平面創(chuàng)建單元用以創(chuàng)建一平面；粒子發(fā)射器創(chuàng)建單元用以在平面上創(chuàng)建粒子發(fā)射 器，用以產(chǎn)生若干粒子，每個粒子代表群體中的一個個體；產(chǎn)生區(qū)域繪制單元用以繪制粒子 的產(chǎn)生區(qū)域，粒子按照設(shè)定的參數(shù)出現(xiàn)在該區(qū)域中；粒子路徑繪制單元用以繪制粒子的路 徑，粒子將按照設(shè)置的繪制路徑運動；粒子替代單元用以將所述粒子隨機替代成群體運動 的循環(huán)動畫，并根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)。 各單元的具體實現(xiàn)過程可參見以上對本發(fā)明三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生 方法的描述，這里不做贅述。 綜上所述，本發(fā)明提出的三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，該方法可基于 最普通的MAYA平臺，不需要任何額外軟件，能非常直接的加入到大部分基于MAYA的動畫生 產(chǎn)流程；完全沒有兼容性和數(shù)據(jù)過渡問題。本發(fā)明的方法比較簡單并且快速，在MAYA中能 以不錯的速度輕松模擬百十來人的群體行走動畫。智能化以及可調(diào)節(jié)的行為參數(shù)，帶來比 較真實的模擬效果，能方便的調(diào)節(jié)出擬真度媲美類似于massive專業(yè)軟件的模擬效果。相 對于massive這種昂貴的專業(yè)軟件對于類似情況解決方案，此方案相對來說廉價許多，并 且非常容易上手。本發(fā)明為開源設(shè)計，在本發(fā)明的基礎(chǔ)上非常容易進行2次開發(fā)，以實現(xiàn)更 加特別的模擬效果。 這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實施例 中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實 施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
權(quán)利要求
一種三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟A、創(chuàng)建一平面；B、在平面上創(chuàng)建粒子發(fā)射器，用以產(chǎn)生若干粒子，每個粒子代表群體中的一個個體；C、繪制粒子的產(chǎn)生區(qū)域，粒子按照設(shè)定的參數(shù)出現(xiàn)在該區(qū)域中；D、繪制粒子的路徑，粒子將按照設(shè)置的繪制路徑運動；E、重復(fù)步驟B至步驟D，在步驟A創(chuàng)建的平面上創(chuàng)建多組群體；當出現(xiàn)兩組以上群體碰頭時，選中兩組粒子，連接其交互信息，以告知這兩組粒子在運動解算過程中，除了自身粒子的閃避解算外，相互之間同樣解算閃避，以實現(xiàn)兩組人群相互躲閃的行為模擬；如果不需要相互閃避解算，則可以打斷所連接的交互信息，恢復(fù)獨立自身的解算；F、將所述粒子替代成群體運動的循環(huán)動畫，并根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，其特征在于步驟D中，以皿rbs平面上的直角坐標u， v方向為基準，首先取到筆刷的方向信息，然后將兩個坐標軸方向三角函數(shù)值(區(qū)間-l，l)，歸一化到(O，l)的坐標空間，然后映射到圖像的RGB通道中的R、 G通道；藍通道首先添滿數(shù)值l，在筆刷劃過的區(qū)域，則填入數(shù)值O，以供查詢是否有方向信息；在筆刷劃過平面的時候，方向信息被轉(zhuǎn)換成色彩信息以呈現(xiàn)在平面上，值在紅綠兩個通道的(O，l)區(qū)間中；藍通道被填入O，表示此處有方向信息；若筆刷沒有任何方向信息，即原地停止的情況下，紅綠兩個值將落在(0.5,0. 5)上，再加上未使用的數(shù)值為1的藍通道，筆刷未畫過的地方的值為R二 0.5，G = 0.5，B = l，即畫路徑時用于擦除路徑的顏色。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，其特征在于步驟E中，在每一組粒子創(chuàng)建的時候，賦予自定義屬性，在計算的時候用于模擬群體之間，個體與個體的相互閃避，彼此交錯的行為。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，其特征在于自定義屬性包括如下屬性中的一個或多個粒子之間的排斥范圍S印aration Radius :有最大和最小值，每次解算將隨機一個在最大最小值之間的值當作范圍，當兩個粒子靠近到小于這個范圍的時候，粒子之間將產(chǎn)生一個反向排斥力，使之相互分離，粒子之間越近，排斥力越大；粒子的運動速度Particle Speed :有最大和最小值，每次解算，將隨機一個在最大最小值之間的值當作速度，粒子將以這個速度運動；方向權(quán)重A二Seel^(Min/Max):每個粒子將讀取路徑貼圖的信息，轉(zhuǎn)換成運動方向向量；而運動方向權(quán)重值將會乘在運動方向上，縮放運動方向大小，參與到最終計算中；排斥權(quán)重B = S印arati n*(Min/Max):針對排斥力；最終運動速度和方向公式f = [unit(A+B)]*speedValue ;一組發(fā)射器的粒子總數(shù)Total (npc):發(fā)射器將在短子數(shù)量到達這個值得時候停止發(fā)射粒子；發(fā)射速率Rate(NPCs/Sec):每秒發(fā)射的數(shù)量，注意，這個數(shù)值是整個平面的發(fā)射速率，因此在畫完發(fā)射區(qū)域的時候，要根據(jù)實際發(fā)射相應(yīng)的調(diào)整這個值；發(fā)射起始幀Start (Frame):由第幾幀開始發(fā)射器發(fā)射粒子；隨機種子Seed :關(guān)聯(lián)于粒子的屬性，控制隨機形式；瞬間停止Freeze :該值為1的時候，粒子將完全靜止，但對于關(guān)聯(lián)粒子作用仍舊存在； 粒子替代數(shù)量Instance Num :粒子將使用替代列表中幾個物體進行替代， 一般和替代列表里的物體數(shù)量一致；粒子隨機算法切換Random Algorithm :提供了 3種隨機算法以用來粒子替代，0、 1、2分別表示3種算法；按鈕Get particle parameter :連接并刷新粒子屬性到設(shè)置窗口 ，需要先選中粒子。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，其特征在于 步驟F中，將所述粒子隨機替代成群體運動的循環(huán)動畫，并根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)； 步驟F中，在每一次時間向前行進一跳時，當檢測到第一個粒子時，對當前的位置，速度，相互距離信息刷新；然后對于每一個粒子讀取計算方向、離散、速度、閃避以及最終速 度。
6. —種三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟A、 創(chuàng)建一平面；B、 在平面上創(chuàng)建粒子發(fā)射器，用以產(chǎn)生若干粒子，每個粒子代表群體中的一個個體；C、 繪制粒子的產(chǎn)生區(qū)域，粒子按照設(shè)定的參數(shù)出現(xiàn)在該區(qū)域中；D、 繪制粒子的路徑，粒子將按照設(shè)置的繪制路徑運動；E、 重復(fù)步驟B至步驟D，在步驟A創(chuàng)建的平面上創(chuàng)建多組群體；F、 將所述粒子隨機替代成群體運動的循環(huán)動畫，并根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，其特征在于步驟D中，當出現(xiàn)兩組以上群體相碰的時候，設(shè)定兩組群體之間的閃避交互，選中兩組 粒子，使用link按鈕建立交互，break打斷；其中，以nurbs平面上的直角坐標u， v方向為基準，首先取到筆刷的方向信息，然后將 兩個坐標軸方向三角函數(shù)值(區(qū)間-i，i)，歸一化到(O，l)的坐標空間，然后映射到圖像的 RGB通道中的R、G通道；藍通道首先添滿數(shù)值l，在筆刷劃過的區(qū)域，則填入數(shù)值O，以供查詢是否有方向信息；在筆刷劃過平面的時候，方向信息被轉(zhuǎn)換成色彩信息以呈現(xiàn)在平面上，值在紅綠兩個通道的(O，l)區(qū)間中；藍通道被填入O，表示此處有方向信息；若筆刷沒有任何方向信息，即原地停止的情況下，紅綠兩個值將落在(0.5,0. 5)上，再 加上未使用的數(shù)值為1的藍通道，筆刷未畫過的地方的值為R二 0.5，G = 0.5，B = l，即畫 路徑時用于擦除路徑的顏色。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，其特征在于 步驟E中，在每一組粒子創(chuàng)建的時候，賦予自定義屬性，在計算的時候用于模擬群體之間，個體與個體的相互閃避，彼此交錯的行為。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，其特征在于自定義屬性包括如下屬性中的一個或多個粒子之間的排斥范圍S印aration Radius :有最大和最小值，每次解算將隨機一個在最 大最小值之間的值當作范圍，當兩個粒子靠近到小于這個范圍的時候，粒子之間將產(chǎn)生一個反向排斥力，使之相互分離，粒子之間越近，排斥力越大；粒子的運動速度Particle Speed :有最大和最小值，每次解算，將隨機一個在最大最小 值之間的值當作速度，粒子將以這個速度運動；方向權(quán)重A二Seel^(Min/Max):每個粒子將 讀取路徑貼圖的信息，轉(zhuǎn)換成運動方向向量；而運動方向權(quán)重值將會乘在運動方向上，縮放 運動方向大小，參與到最終計算中；排斥權(quán)重B = S印aratio腫(Min/Max):針對排斥力；最 終運動速度和方向公式f = [unit(A+B)]*speedValue ;一組發(fā)射器的粒子總數(shù)Total (npc):發(fā)射器將在粒子數(shù)量到達這個值得時候停止發(fā) 射粒子；發(fā)射速率Rate(NPCs/Sec):每秒發(fā)射的數(shù)量，注意，這個數(shù)值是整個平面的發(fā)射速率， 因此在畫完發(fā)射區(qū)域的時候，要根據(jù)實際發(fā)射相應(yīng)的調(diào)整這個值； 發(fā)射起始幀Start (Frame):由第幾幀開始發(fā)射器發(fā)射粒子； 隨機種子Seed :關(guān)聯(lián)于粒子的屬性，控制隨機形式；瞬間停止Freeze :該值為1的時候，粒子將完全靜止，但對于關(guān)聯(lián)粒子作用仍舊存在； 粒子替代數(shù)量Instance Num :粒子將使用替代列表中幾個物體進行替代， 一般和替代列表里的物體數(shù)量一致；粒子隨機算法切換Random Algorithm :提供了 3種隨機算法以用來粒子替代，0、 1、2分別表示3種算法；按鈕Get particle parameter :連接并刷新粒子屬性到設(shè)置窗口 ，需要先選中粒子。
10. —種三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括平面創(chuàng) 建單元，用以創(chuàng)建一平面；粒子發(fā)射器創(chuàng)建單元，用以在平面上創(chuàng)建粒子發(fā)射器，用以產(chǎn)生若干粒子，每個粒子代 表群體中的一個個體；產(chǎn)生區(qū)域繪制單元，用以繪制粒子的產(chǎn)生區(qū)域，粒子按照設(shè)定的參數(shù)出現(xiàn)在該區(qū)域中；粒子路徑繪制單元，用以繪制粒子的路徑，粒子將按照設(shè)置的繪制路徑運動； 粒子替代單元，用以將所述粒子隨機替代成群體運動的循環(huán)動畫，并根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，所述方法包括如下步驟A、創(chuàng)建一平面；B、在平面上創(chuàng)建粒子發(fā)射器，用以產(chǎn)生若干粒子，每個粒子代表群體中的一個個體；C、繪制粒子的產(chǎn)生區(qū)域，粒子按照設(shè)定的參數(shù)出現(xiàn)在該區(qū)域中；D、繪制粒子的路徑，粒子將按照設(shè)置的繪制路徑運動；E、重復(fù)步驟B至步驟D，在步驟A創(chuàng)建的平面上創(chuàng)建多組人群；F、將這些粒子隨機替代成群體運動的循環(huán)動畫，并根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)。本發(fā)明三維動畫制作中大規(guī)模群體的產(chǎn)生方法，可調(diào)節(jié)出擬真度高、足以應(yīng)付復(fù)雜的場景的大規(guī)模群體。
文檔編號G06T15/70GK101739711SQ201010022870
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者徐克 申請人:上海視金石動畫有限公司