Информационная модель и алгоритм создания стереоанимационного ролика
Комплекс технологических операций и связей, информационное взаимодействие между ними. Упрощенная модель алгоритма создания стереоанимационного ролика. Представление всех объектов в матричном виде, применение математического аппарата для обработки.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.08.2020 |
| Размер файла | 27,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Информационная модель и алгоритм создания стереоанимационного ролика
Маньяков Ю. А.
В настоящее время в связи с ростом популярности мультимедийных ресурсов весьма актуальна проблема реализации простой и эффективной технологии создания анимации трехмерных объектов. Подобные технологии находят применение в сфере образования, используются в средствах массовой информации, а также в качестве дополнения к системам поддержки принятия решений[1]. Одним из этапов создания анимированного стереоролика является получение анимированной фототекстурированной 3D модели (АФМ) и ее стереосъемка.
Для решения этой задачи используются дорогостоящие пакеты трехмерной графики, которые помимо всего прочего не имеют специализированных средств для проведения стереосъемки объекта. В качестве альтернативы предлагается использование бесплатного пакета трехмерной графики с программными модулями, обеспечивающими быстрое создание стереокамер, а также простой механизм создания анимации.
Целью исследования является упрощение и ускорение процесса анимации и стереосъемки при создании стереороликов.
На рисунке 1 представлен весь комплекс необходимых технологических операций и связей, а также информационное взаимодействие между ними. Входными данными этой информационной модели являются множество вершин каркасной 3D модели объекта и фототекстуры. Каркасная модель может быть представлена в виде матрицы:
|
M = , |
(1) |
где xi, yi, zi - координаты i-ой (i=1..k) вершины трехмерной модели объекта.
Разбиение каркасной 3D-модели на составляющие элементы позволяет осуществить последовательное их выделение и текстурирование. Разбиение осуществляется в целях облегчения процесса текстурирования и анимации. Таким образом, разбиение на элементы, наиболее близкие к простым примитивам трехмерной графики, позволяет быстро осуществить текстурирование. Каждый элемент после разбиения можно также представить матрицей координат:
|
Pi = , |
(2) |
где xi, yi, zi - координаты i-ой (i=1…l) вершины трехмерной модели подобъекта.
Таким образом, после разбиения получим r элементов P:
|
P={P1,…,Pr} |
(3) |
Размещено на http://www.allbest.ru/
Далее необходимо произвести текстурирование каждого элемента 3D модели. Текстура представляет собой двумерное изображение, которое в процессе текстурирования проецируется на трехмерный объект. Таким образом, текстуру можно представить в виде матрицы, содержащей цветовые координаты d=[r g b]:
|
Ti = , |
(4) |
где t x u - размеры текстуры в точках.
Имеем также r текстур: {T1,…,Tr}
Процесс проецирования можно представить в виде функции [3], отображающей множество точек текстуры на поверхности трехмерного объекта:
|
Fi=f(Pi, Ti), |
(5) |
где Pi - i-ый элемент 3D модели объекта, i=(1..r);
Ti - текстура, соответствующая элементу Pi.
Следовательно, результатом выполнения данной функции над каждым подобъектом является:
|
Fi = , |
(6) |
В соответствии с рисунком 1 на вход следующего этапа поступает r текстурированных элементов.
Анимированная 3D-модель формируется в результате трансформации (сдвига, поворота и масштабирования) s элементов фототекстурированной 3D-модели в каждый момент времени анимации (в каждом кадре анимации).
Данную процедуру можно представить в виде умножения матриц, описывающих геометрию подобъектов на матрицы преобразований[4].
|
Sj=, |
(7) |
где Zj - j-я (j=1..s) комбинированная матрица преобразований; At={S1,…,Ss} - совокупноcть анимированных подобъектов в момент времени t (в t-ом кадре анимации) (t=1..v). В таком случае А={А1,…,Аv} представляет собой полностью текстурированную и анимированную трехмерную модель объекта.
Расстановка в сцене анимированной 3D-модели двух камер, разнесенных на величину стереобазиса, позволяет осуществить её стереосъемку и получить левую и правую последовательности графических файлов.
На основании расстояния от камер до объекта можно автоматически определять величину стереобазиса. Чем дальше объект, тем стереобазис должен быть больше. Указывать значение стереобазиса можно вручную или при помощи соответствующей функции[2]. Такая функция может вызываться сразу после выбора объекта, то есть, как только будет определено расстояние от камер до объекта съемки. Выбор значения стереобазиса будет основываться на ранее полученных экспериментальных данных.
В зависимости от типа стереосъемки (с параллельными или сходящимися оптическими осями) получаются различные последовательности левых и правых изображений, обладающие как определенными достоинствами, так и недостатками, и являющиеся выходными элементами данного этапа информационной технологии.
Стереосъемка представляет собой процесс отображения 3D-модели в последовательность стереокадров. Его можно представить в виде функции:
|
Сt=f(At, g, w), |
(8) |
где g, w - линейные размеры кадра в пикселях.
|
Ct = , |
(9) |
Упрощенная модель алгоритма создания стереоанимационного ролика [5] представлена на рисунке 2. Основными элементами блок-схемы являются:
- i - элемент или узел 3D-модели, подлежащий фототекстурированию, i = 1,…,r;
- j - узел или элемент, подлежащий анимированию, j = 1,…,s;
- t - сцена съёмки, t = 1,…,v.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Таким образом, для реализации обозначенной во введении цели был определен подход и рассмотрена информационная модель процесса создания стереоанимационного ролика. Основной идеей является декомпозиция объекта на элементы, подлежащие текстурированию и анимации и последовательная обработка каждого из подобъектов. Это позволяет значительно упростить, а следовательно ускорить процесс создания стереоролика на всех этапах. Представление всех объектов в матричном виде позволяет применять математический аппарат для их обработки.
алгоритм стереоанимационный ролик
Литература
Рожков, С.Н. Стереоскопия в кино-, фото-, видеотехнике [Текст] / Рожков С.Н., Н.А. Овсянникова - М.; Искусство 2003 г. Мягкая обложка, 136 стр. ISBN 5-98547-003-2
Валюс, Н.А. Стереоскопия и ее применение [Текст] / Н.А. Валюс, Л.В. Савицкая, В.В. Кондрашевский и др., под ред. Б.А. Аничкина, И.Г. Винницкого. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1989. 244 с.
Пореев, В.Н. Компьютерная графика. [Текст] / В.Н. Пореев - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 432 с.: ил.
Роджерс, Д. Математические основы машинной графики. [Текст] / Д. Роджерс. - М: Машиностроение, 1980. - 240 с.
Разработка и исследование информационной технологии анимации стереоскопических изображений, синтезируемых из смещенных отображений объекта с нелинейными поверхностями: Отчет о НИР (заключительный) [Текст] / Орловский филиал ИПИ РАН (ОФ ИПИ РАН); Руководитель Ю.А. Архипов. -№ ГР 0120.0 500875; Инв. № 02.2.007 01553. - Орел, 2007. - 138 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обзор рекламного ролика Vodafone "Bubbles". Слежение за точками и плоскостью в двухмерном трекинге. Трехмерный трекинг: захват движения и системы, основанные на принципе фотограмметрии. Методика создания ролика в условиях малобюджетной видео-студии.
дипломная работа [8,6 M], добавлен 25.01.2012Основные этапы создания алгоритмов, представление в виде программы. Рассмотрение методов решения задач. Метод поэтапных уточнений. Различие между численными и логическими алгоритмами. Реализация цикла со счетчиком. Процесс разработки сложного алгоритма.
презентация [1,3 M], добавлен 22.10.2013Информационная модель в Access как некоторый упрощенный заменитель реального объекта или системы. Основные структуры, определяющие организацию данных и связей между ними; реляционная разновидность организации данных. Пример базы данных в налогообложении.
реферат [2,5 M], добавлен 25.12.2009Моделирование информационной системы для автоматизации работы отдела поставок и отгрузок склада бытовой техники. Построение функциональной модели. Определение информационных объектов и связей между ними. Контрольный пример и алгоритма решения задачи.
контрольная работа [365,9 K], добавлен 17.11.2012Структура автомата для сбора данных. Программы, реализующие заданный пользователем алгоритм автоматизации процедуры обработки журнальных данных. Описание микропроцессорной системы, ее упрощенная модель, система команд, блок-схема алгоритма обработки.
контрольная работа [65,8 K], добавлен 14.11.2010Построение информационной модели наиболее высокого уровня абстракции. Вид и содержание концептуальной модели базы данных. Установление связей между типами сущностей. Спецификация всех объектов, входящих в модель. Средства обеспечения целостности данных.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 12.12.2011Варианты паутинообразной модели фирмы: детерминированная, вероятностная, модель с обучением и модель с запасами. Условие локального равновесия рынка. Язык программирования Visual Basic. Схема алгоритма процедур обработки. Решение задачи моделирования.
контрольная работа [415,1 K], добавлен 07.01.2009Линейное и структурное представление мультимедиа информации. Средства создания и обработки изображения. Средства обработки 2D-графики и анимации. Средства создания и обработки звука, презентаций, гипермедиа-ресурсов и других мультимедиа-продуктов.
курсовая работа [9,0 M], добавлен 23.01.2011Изучение понятия и свойств алгоритма. Определение сущности технологии Robson. Исполнитель, а также блок-схема алгоритма или его графическое представление, в котором он изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков.
реферат [155,9 K], добавлен 19.10.2013Анализ существующих алгоритмов обработки информации человеком и современных моделей памяти. Разработка алгоритмов и математической модели ассоциативного мышления. Имитационная модель обработки информации. Компьютерный эксперимент по тестированию модели.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 19.11.2014Функциональная и организационная структура ОАО молочный комбинат "Воронежский". Организация информационной базы учета выпуска и реализации продукции на предприятии. Математическая модель и алгоритм ее решения. Технология разработки программного продукта.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 04.03.2011Изучение программы обработки баз данных Microsoft Access. Особенности и принципы создания баз данных, форм для работы с ними, межтабличных связей. Конструирования различных видов отчетов. Создание кнопочной формы с помощью диспетчера, итоговых запросов.
лабораторная работа [2,1 M], добавлен 11.03.2013Назначение и цели создания системы автоматизации, ее устройство, принципы работы. Характеристика комплекса задач и функциональная структура, анализ входной и выходной информации. Логическая модель данных и алгоритм работы с ними. Инструкция пользователя.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 06.07.2016Файловая модель. Виды современных информационных технологий. Информационная технология обработки данных. Информационная технология управления. Информационные технологии экспертных систем. Интерфейс пользователя. Интерпретатор. Модуль создания системы.
контрольная работа [255,1 K], добавлен 30.08.2007Основные технические решения проекта создания информационной системы целью оповещение населения актуальной информации (новости, указы, законы). Описание алгоритма обработки запросов, добавления и удаления информации в базу данных, ее обновление.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 06.04.2013Возможности создания и обработки графики. Алгоритм шифрования текста в графику. Изменения цветовых каналов. Инициализация объектов html-сущностей. Формирование декодированной строки. Инструменты для обработки массивов, текстовых данных и графики.
курсовая работа [50,5 K], добавлен 26.11.2013В статье рассмотрено применение конечных автоматов для создания системы автоматов, связанных графами. Документооборот представляется в виде автомата, обрабатывающего автоматы, каждый из которых моделирует поведенческую единицу системы документооборота.
статья [80,8 K], добавлен 19.04.2006История создания методологии SADT, ее сущность и процедура. Состав, типы связей между функциями. Построение IDEF0 модели для автоматизации деятельности магазина "Ластик". Описание предметной области. Применение SADT для моделирования деятельности.
контрольная работа [450,1 K], добавлен 24.12.2013Выделение сущностей базы данных и связей между ними. Организация ее объектов. Логическая и физическая модель БД. Определение требований к информационной системе. Проектирование транзакций и пользовательского интерфейса. Разработка отчетов и запросов.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 17.10.2014Объектная модель программной системы согласно методологии ОМТ (в виде IDEF-диаграмм): анализ предъявляемых требований и предварительное проектирование системы. Описание алгоритмов обработки данных. Реализация системы на языке С#, листинг программы.
контрольная работа [399,2 K], добавлен 25.02.2013
