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上海交通大学电子信息与电气工程学院专业学位课程内容介绍《计算机动画建模与渲染》

上海交通大学 免费考研网/2013-01-07


《计算机动画建模与渲染》

课程代码P033512学分/学时3.0/48开课时间
课程名称计算机动画建模与渲染
开课学院电子信息与电气工程学院
任课教师
面向专业
预修课程
课程讨论时数0 (小时)课程实验数0 (小时)
课程内容简介

本课程是国际计算机学科领域的一门重要课程。课程面向具有一定程序设计基础的计算机相关专业,软件工程和媒体设计等相关专业研究生。计算机影视动画及游戏是最令人兴奋并且发展最快的计算机研究和应用领域之一,已经成为数字娱乐业的关键技术支撑。计算机动画正在成为和电影业、电视业、旅游业并驾齐驱的娱乐重要产业。开设本门课程的主要目的是让学生掌握计算机动画及游戏编程和制作的基本内容,为将来的工作和进一步深造打下坚实的基础。本课程是一门集科技和艺术为一体的专业课程,将比较系统地介绍计算机动画的发展历史、基本概念、基础原理,动画设计、生成、动画素材编辑与后期处理的技术、创意与设计方法等,其中三维计算机动画的生成和渲染是本课程的重点内容。通过本课程的教学,学生能够掌握基本的动画创意设计与渲染生成的原理和思路,并能发挥个人动画创意能力,运用目前常用的计算机程序语言和动画制作辅助软件,设计和制作三维动画作品,发挥和培养计算机动画方面的创新能力和实践技能。

课程内容简介(英文)

(无)

教学大纲

1. 计算机动画绪论:动画片基本原理和基本概念,动画制作过程,历史简介,以及提高计算机动画效果的基本手法2. 动画设计概览:几何建模基本流程、图形坐标与基本变换,OpenGL动画编程与真实感渲染。3. 几何建模与造型:Bézier曲线和曲面,B样条曲线和曲面,NURBS曲线和曲面,层次细节技术(level-of-detail)4. 关键帧动画和几何变形(Morphing),关键帧插值,基于网格的变形技术,几何图像变形,与控制网格插值变形技术。5. 三维动画场景的组织和绘制:三维场景的组织与管理、动画场景的几何优化、三维场景的快速可见性判断与消隐、地形场景的绘制与漫游、三维动画场景中的碰撞检测。6. 动画中的高级图形技术:纹理映射、混合式图像和几何绘制、过程式建模技术、场景光影特效模拟。7. 三维动画的基本编程技术:关键帧动画技术、基于动作捕捉的动画技术、脚本驱动的动画技术, 粒子系统以及正/反向运动学。8. 动画中的虚拟现实与音频编程:基于图像的绘制,声音基础、三维音效生成。9. 动画中的人工智能:群体动画、跟踪与追逐行为的模拟、路径规划.本课程期望学生在接受课堂理论知识学习之后,能熟练利用相关的动画制作和渲染技术,创作富有表现力的动画作品。本课程是应用性较强的课程,教学环节包括课堂讲授,学生自学,实践,作业,答疑,课程设计。以学到实用技能、提高算法程序实践技能 为出发点,注重提高学生综合应用和动画分析、设计的能力。在教学过程中实施分层次教学、因材施教。教学中采用启发式教学,从提出问题,找出解决方案,到解决问题的教学过程。采用多种方法的组合教学手段,理论教学和实训操作相结合。授课采用电子课件、以及课堂内外交流讨论,以及边讲、边看、边做、边讨论等多种教学手段,注重培养学生的自主学习能力。

课程进度计划

(无)

课程考核要求

最终成绩由课堂表现、课程设计大作业、实践报告成绩组合而成。各部分所占比例如下:1. 课堂表现:10%。主要考核课堂讨论时表现出的基础动画制作技术的掌握程度。2. 课程小作业:20%。主要考核对于动画技术基础的掌握与理解。3. 课程大作业:40%。主要考核动画制作的全过程,能够灵活使用前面学习的技术制作出复杂的动画造型和渲染效果。4. 实践报告:30%。主要考核对动画制作与实践过程的总结,和对动画制作与复杂场景高清渲染的理解。

参 考 文 献
  • 1. Steve Roberts, Character Animation Fundamentals: Developing Skills for 2D and 3D Character Animation,Elsevier Science, 2011 2. Rick Parent, Computer Animation: Algorithms and Techniques, Morgan Kaufmann Publishers, 2001.3. 自编教材《数字动画创作与后期视频处理技术》.4. Tomas M?ller, Eric Haines, Naty Hoffman, Real-time rendering, A.K. Peters, 2008.5. 鲍虎军, 金小刚, 彭群生, 计算机动画的算法基础, 浙江大学出版社, 2000.6. 雍俊海. 计算机动画算法与编程基础. 北京: 清华大学出版社. 2008.
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