摘要：在三维网格模型中，网格顶点的数量往往是非常庞大的，用户在进行形变修改时难以对所有顶点进行操作。因此对嵌入式骨架进行了研究，用算法驱动骨架模型，最后实现三维网格模型的形变。

驱动算法的思路是将旋转叠加，这种算法以5个骨骼节点做为基础。这5个骨骼节点是从划分为5个部分的局部空间中选取的。假设这5个骨骼节点为a、b、c、d、e，它们在空间中，按顺序线性排列。第1次旋转，以b为原点，将a放入子坐标系中，对a进行仿射变换；第2次旋转，以c为原点，将a、b放入子坐标系中，对a、b进行仿射变换；第3次旋转，以d为原点，将a、b、c放入子坐标系中，对a、b、c进行仿射变换，以此类推。骨骼节点的变形位置凭据上述的算法计算得出。由此得到这5个骨骼节点的进行仿射变换所需要的几个参数。再将每个骨骼节点的仿射变换映射到其相应的局部空间的网格顶点上。最后将新得到的局部顶点替换原来的顶点，由此得到用户所希望的形变。控制系统实现了奶牛模型脖子部分的左右摆动。形变结果较为自然，没有明显的撕裂以及拉扯。

通过在庞大的三维网格模型中选择特定的节点，对三维网格模型的形变控制，简化了模型形变的复杂性。从而可以实现在普通配置的PC上进行实时的形变编辑。

关键词：顶点；骨骼节点；仿射变换；网格编辑

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论-1

1.1 背景-1

1.2 目标-1

第2章 运行环境以及文件格式介绍-2

2.1 文件格式-2

2.2 运行环境-3

第3章 嵌入式骨架模型的实现-4

3.1 形变空间-4

3.2 划分局部-5

3.3 骨骼节点-6

第4章 叠加旋转算法的实现-8

4.1 骨骼节点的位移-8

4.2 局部空间的旋转-9

4.3 旋转矩阵的计算-10

4.4 仿射变换的实现-10

4.5 形变模型的显示-11

第5章 实验结果-13

5.1 原始三维网格模型-13

5.2 第1组变形网格模型-13

5.3 第2组变形网格模型-14

5.4 第3组变形网格模型-15

5.5 第4组变形网格模型-15

第6章 难点及实现-18

6.1 嵌入式骨架模型的确定-18

6.2 驱动算法的实现-19

参 考 文 献-22

致    谢-23