[发明专利]一种动漫特效的制作方法

摘要

一种动漫特效的制作方法，主要包括实时渲染三维水面系统制作方法、卡通水墨渲染制作方法、流体烟雾和火焰制作方法、人脸生成器的程序编制、水波纹生成插件的模块划分、头部模型特征提取方法等。本发明不仅能免去大量的重复的繁琐性工作，且操作十分简便富于人性化，极大地节省了人力物力财力，可将动画制作人员从枯燥的模型设计中解脱出来，专心研究更高层次的东西，从而可以大大增强原有平台的功能。

主权项

一种动漫特效的制作方法，主要包括实时渲染三维水面系统制作方法、卡通水墨渲染制作方法、流体烟雾和火焰制作方法、人脸生成器的程序编制、水波纹生成插件的模块划分、头部模型特征提取方法，其特征在于，实现方法如下：(1)实时渲染三维水面系统制作方法：程序中定义了两个与图片对应的二维数组buf1[Pool‑Height][PoolWidth]和buf2[PoolHeight][PoolWidth]，用于保存前、后时刻各点的振幅。其中PoolHeight为图片像素的行数，PoolWidth为图片像素的列数。设初始状态时“水池”水面为一平面，各点的振幅值均为0(将buf1和buf2赋初值0)；(2)卡通水墨渲染制作方法：勾边方法：把靠近边缘的三角形渲染成黑色，把原有的四边形转换成三角形的物体模型，给物体制造一种比较重的边缘效果。为了确定那些是需要被染色的三角形，还应用镜头或者是光源的方向去点乘转换后的三角形的法向量，点积的结果表示了一个三角形靠近边缘的程度，边缘必定是由一个正面朝向的三角形和一个背面朝向的三角形的公共边。如果一个三角形的法向量和镜头方向的点积的绝对值越小则表示它离边缘越近，如果点积是负的话则表示它是背离了观察者；卡通着色方法：在一个法线方向的场景缓冲中，每个像素点都存储3个值，即该像素对应的点三维坐标的正交值(nx，ny，nz)，通过对同一个镜头角度渲染该场景来获得这个缓冲。在这两次渲染中，用一种纯白散射物质(环境光＝黑色，散射光＝白色，没有反射光)来取代所有物体的颜色和材质，然后去掉所有的外来光源，再将对物体的质料作修改并将它的散射颜色复制到环境光中，设置散射色为黑色，保留原来的反射色；(3)流体烟雾和火焰制作方法：简化了物理模型，并使用Stam的稳定流方法以及半拉格朗日法来近似求解N‑S方程组；(4)人脸生成器的程序编制：主要包括俩部分，3ds文件读入和3ds对象的显示和控制。所述的3ds文件读入程序编制为在3DSMAX中建立好模型后，以三角形网格方式存为.3DS文件，在程序中需要建立对应的模型的数据结构，读取文件数据，然后在3DSMAX中进行绘制，最后输出该几何体数据到文件文本，以及从文件文本中读取该几何体数据；(5)水波纹生成插件的模块划分执行程序模块：该模块创建一个随机生成模拟流动表面落雨效果的表达式，表达式利用机器时间作为随机数种子，time会不停变化，可产生较好的随机性。表达式中先设置场景二维平面的大小，设置虚拟雨滴的下落频率、大小、数量等，然后将这些参数传递给fluidTextureName对象，以便后面模块调用；创建水面流动纹理模块：该模块创建一个3D的流动性纹理来进行2D模拟。通过返回的节点名称，连接相互依赖的节点属性，并对流动体表面的属性进行设置，最后返回流动体表面类，以便后面模块调用；主程序模块：该模块先检查设置的场景类型，默认类型为oceanshape。首先检验所选择的对象，将场景中对象的名称返回，通过if‑else结构，获得当前场景中的实体类型；再将获得的流动性纹理以参数形式返回给执行函数模块。执行函数模块通过调用参数进行水波纹效果模拟；(6)头部模型特征提取方法：运用3DS MAX，对于一般的人脸，选取7个特征点A‑G，其中A、B、C、D为4个眼角点；E为鼻尖；F，G为嘴角点。与其它特征点相比，这7个点较容易从图像中提取出来并加以测量。通过以上特征点的提取，确定眼睛、鼻子、嘴巴的区域，并得出有关脸部特征参数建立数据库。