计算机辅助CEL动画技术——CEL动画形状匹配方法研究

本书旨在解决Cel动画形状匹配问题，通过深入研究计算机辅助Cel动画技术，提出三种创新的形状匹配方法，以提高动画产业生产效率和作品质量，推动动画技术发展，为动画创作者提供有力的技术支持，助力动画产业数字化进程。

21世纪以来，中国动漫行业及动画制作技术经历了迅速发展与变革。为了提高Cel动画计算机辅助效率，本书从Cel形状匹配入手，提出了Cel形状精确匹配、Cel形状实时交互匹配以及Cel形状多维度的匹配方法框架。本书旨在为Cel动画艺术家提供一个高效的创作辅助工具，进而提高Cel动画产业中的生产效率，也为后续Cel动画辅助技术发展提供借鉴。

刘绍龙，博士，北京师范大学艺术与传媒学院博士后。在博士期间工作于北京师范大学虚拟现实应用教育部工程研究中心，从事虚拟现实技术、计算机图形学、计算机辅助动画技术、生理数据交互等领域的研究。在计算机领域，目前已发表多篇成果于SCI、EI等多个期刊，参与多个国家重点研发计划相关项目。在艺术领域，主创逐帧动画作品获得大学生电影节最佳视觉效果将等多个奖项。

第一章　绪论 / 001一、研究背景与意义 / 001二、国内外研究现状 / 0051. Cel 动画中的区域匹配方法研究 / 0052. Cel 动画中笔画匹配方法研究 / 010三、研究思路及主要研究内容 / 0161. 研究方法思路与路线 / 0172. 研究内容 / 017四、组织框架 / 019第二章　相关理论 / 022一、黎曼几何 / 0221. 黎曼流形与黎曼度量 / 0222. Lie 群与群作用 / 0273. 商空间与商度量 / 028二、形状空间 / 0311. Kendall 形状空间 / 0312. 尺度形状空间 / 0373. 弹性形状空间 / 038三、分配问题 / 0411. 线性分配 / 0422. 二次分配 / 044第三章　Cel 形状的区域精确自动匹配方法 / 051一、区域精确匹配问题描述与方法框架 / 051二、Cel 形状区域表达 / 0541. 拓扑表达 / 0552. 几何表达 / 058三、区域相似度度量方法 / 0591. 几何相似度度量方法 / 0592. 拓扑相似度度量方法 / 063四、构建形状伴随图 / 0661. 节点构建 / 0672. 边的构建 / 0693. 节点与边属性的设置 / 069五、谱匹配方法 / 070六、实验结果与分析 / 0731. 方法效率实验分析 / 0762. 方法对比实验分析 / 078第四章　Cel 形状的区域实时交互匹配方法 / 083一、区域实时交互匹配问题描述与方法框架 / 083二、Cel 形状区域表达 / 0871. 拓扑表达 / 0872. 几何表达 / 089三、区域相似度度量方法 / 089四、局部邻接区域匹配方法 / 092五、全局优化区域匹配方法 / 0941. 邻接图启发式遍历 / 0942. 候选区域的匹配 / 096六、交互匹配方法与种子区域推荐算法 / 0971. 种子区域选取方法 / 0982. 交互方法与平台 / 098七、实验结果与讨论 / 1001. 方法效率实验分析 / 1012. 交互效率实验分析 / 1033. 方法对比实验分析 / 105第五章　Cel 形状的多维度自动匹配方法 / 110一、Cel 形状多维度匹配问题描述与方法框架 / 110二、Cel 形状的多维度拓扑与几何表达 / 1151. 多维度图结构拓扑表达 / 1152. 多维度的几何表达 / 119三、多维度相似度度量方法 / 1191. 曲线 SRV 变换 / 1202. 去除尺度影响 / 1213. 去除旋转影响 / 1214. 去除多数化影响 / 1225. 计算测地距离 / 122四、笔画重构方法 / 122五、自上而下的多维度匹配方法 / 1261. 区域层级匹配 / 1282. 笔画层级匹配 / 1283. 顶点层级匹配 / 1334. 跨层级匹配 / 133六、实验结果与讨论 / 1361. 方法实验结果分析 / 1372. 方法对比实验分析 / 140第六章　总结 / 143一、工作总结 / 1431. 提出了基于 Cel 形状伴随图和谱匹配方法的区域精确匹配方法 / 1432. 提出了基于尺度形状空间和区域邻接图的区域实时交互匹配方法 / 1443. 提出了 Cel 动画形状多维度匹配方法 / 145二、未来工作展望 / 1451. 对栅格化的 Cel 形状匹配 / 1462. 对特殊动画风格的 Cel 形状匹配 / 1463. 对时序的 Cel 形状匹配 / 146参考文献 / 147致谢 / 161