三维计算机动画技术综览：关键帧到物理模拟

计算机动画技术综述是一篇深入探讨了三维计算机动画领域的学术论文，发表于1997年的《软件学报》第8卷第4期。作者金小刚、鲍虎军和彭群生，来自浙江大学CAD&CG国家重点实验室，他们在文中对计算机动画的多个关键方面进行了全面的概述。 首先，论文介绍了关键帧动画，这是动画制作的传统基础，源自迪士尼工作室的制作流程。在早期动画中，关键帧是由动画师精心设计的动画电影中的重要或决定性画面，而计算机动画则引入了自动化，通过计算生成中间帧，减少了人工干预。关键帧技术涵盖了动画的各种参数，包括位置、旋转角度和纹理等，这些都可以作为计算机调整的变量。 其次，文章探讨了变形物体动画，即对象如何随时间变化形状和大小，这在计算机游戏中角色变形或环境动态变化中应用广泛。过程动画则关注的是对象的物理行为模拟，比如液体流动、气体扩散等自然现象，这部分技术依赖于物理引擎和模拟算法。 接着，论文提到了关节动画和人体动画，这两者是实现逼真的人体动作和角色交互的关键。关节动画处理的是连动部分（如关节）的行为，人体动画则更进一步，结合解剖学原理和肌肉系统，创造出流畅的人体动作。 基于物理的动画则是现代计算机动画的一个重要分支，它利用物理定律来驱动动画，使得动画更加真实可信，例如重力、碰撞检测等在游戏和特效中的应用。 此外，作者还强调了计算机动画的广泛应用，它已经渗透到商业广告、影视特效、教育、军事训练、飞行模拟、科研以及司法领域，显示了其强大的影响力和广阔的发展前景。 论文的研究背景是计算机图形学和硬件技术的快速发展，这为动画质量的提升提供了技术支持。作者金小刚的研究工作得到了国家自然科学基金的资助，表明这项研究在当时得到了学术界的重视和支持。 这篇综述为读者提供了一幅计算机动画技术的全景图，涵盖了从传统到现代，从理论到实践的多维度理解，展示了其技术进步和广泛应用的深度与广度。