音乐驱动的虚拟植物舞蹈动画：‘花之舞’系统

“花之舞”是一个基于弹性模型的虚拟植物舞蹈动画系统，它是中国计算机图形学第五届大会上的一篇论文成果，由李昌智、胡包钢和陈翀等人提出。该系统利用计算机图形学技术，将植物的动态行为与音乐元素相结合，创造出具有艺术效果的虚拟舞蹈动画。 在计算机图形学中，植物的模拟和动画制作是一项挑战。传统上，植物的建模主要集中在静态结构和生长过程，而“花之舞”系统则侧重于植物的动态表现，特别是在音乐背景下的舞蹈动作。系统采用了层次骨架模型来构建植物的运动结构，模仿现实中植物器官（如根、茎、叶和花）的弹性振动，这是基于物理的弹性关节和骨架模型的应用。 为了实现拟人化的舞蹈效果，系统引入了交互式脚本驱动，允许用户参与到设计不同风格的舞蹈动作和姿态中，提高了艺术创作的参与性和灵活性。同时，为了解决层次关节模型带来的复杂控制问题，研究者们对模型进行了简化，通过优化算法将计算复杂度降低到线性时间，实现了在个人电脑上的实时交互动画。 此外，考虑到植物运动的特殊性，系统设计了特定的运动控制策略，确保即使在复杂的舞蹈动作中，也能保持植物形态的自然和真实感。这项工作不仅是对音乐与动画结合的一次创新尝试，也是计算机图形学领域对真实感植物运动模拟的拓展。 关键词涉及计算机动画、基于物理的模型、实时处理、植物动画以及数字艺术。该项目得到了国家自然科学基金的支持，编号为NSFC(#60121302)。“花之舞”系统展示了计算机科学与艺术之间的交叉创新，为未来虚拟环境中的艺术表现和互动体验提供了新的可能。