[发明专利]基于多目标评价的交互式动漫造型实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动漫造型的设计方法，尤其涉及一种基于多目标评价的交互式动漫造型实现方法。

背景技术

动漫产品已经成为创意产业的重要组成部分，其中动漫造型建模是动漫产品的基础，是一项极大地依赖于设计人员的创造力、想象力和经验的设计活动。三维动漫造型建模是指把现实生活中真实存在的或假想出来的三维实体在三维动漫制作软件的界面中用空间中的点、线、面、体等形式表现出来，这些点、线、面、体的位置、方向、大小等要素直接决定着这个造型的逼真程度。

目前，动漫造型建模方法有曲线非均匀有理B样条建模(NURBUS)、多边形建模(Polygon)和细分曲面(Sub Surface)建模。采用这些建模方法进行造型设计时，基本上靠动画设计人员的想象力和经验，没有可以借鉴或参考的对象；同时动画设计人员劳动量过大、成本过高、费工费时。特别是在设计群体动画中大量造型时，很难实现批量造型的自动设计。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于多目标评价的交互式动漫造型实现方法。本方法基于ACIS/HOOPS和VC++平台，结合多目标遗传算法的原理和流程设计出来，支持多个设计人员的协同和交互，借助可视化图形设计系统，为设计人员提供动漫造型设计流程和支撑工具。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于多目标评价的交互式动漫造型实现方法，该方法的实现步骤如下：

Step1：使用非均匀有理B样条建模NURBS造型方法，通过放样和旋转模型建立初始三维动漫造型；

Step2：在已有初始三维动漫造型的基础，进行交互式动漫造型优化设计，具体步骤为：

Step2.1：设计专家协同评分：基于HSF协同方式将生成的初始三维动漫造型实时传输到客户端并显示在屏幕上，专家们各自进行评分并提交评分结果，客户端及时将结果反馈给服务器；

Step2.2：主观评价：服务器根据各专家的评分以及专家的权威性，计算出加权平均满意度和共识度，然后通过主观评价适应度计算函数，得到主观评价值；

Step2.3：客观评价：计算机通过客观评价适应度函数计算得到客观评价值；

Step2.4：新种群产生：根据主观评价和客观评价产生的评价值，基于非劣排序多目标遗传算法NSGA-2的原理，对种群中三维动漫造型执行选择、交叉和变异操作产生新的个体，进而产生新的种群；然后以直观形象的方式展示给设计人员；

Step2.5：设计人员如对当前的造型满意，则保存造型，终止优化；若对当前造型不满意，则跳转到Step1继续进行。

所述Step1中，建立初始三维动漫造型的具体步骤如下：

步骤1：将造型分为不同模块，对不同模块分别建模；

步骤2：针对某个模块，构建NURBS轮廓，并根据模型基本形状确定曲线控制点个数及位置；

步骤3：对NURBS实体进行细化编辑，调整控制点位置，确定模型轮廓；

步骤4：对其他模块按照相同的方式进行建模，并组合成一个完整的造型个体；

步骤5：为实体添加没有颜色的基本材质，生成初始三维动漫造型。

所述Step2.2中，主观目标适应度函数为其中：为加权平均满意度，R为共识度，α，β为加权系数，α+β＝1。

所述Step2.3中，所述适应度函数为：