一种2DCG动画混制方法与流程

本发明涉及动画制作技术领域，具体来说，涉及一种2dcg动画混制方法。

背景技术：

动画作为一种融合了众多艺术门类的综合性艺术，自其诞生之日起便以其自身独特的表现形式和应用价值独立于世界艺术之林。计算机图形学和硬件技术的高速发展使得计算机动画开始走向辉煌。计算机动画已经渗透到人们生活的各个角落，广泛应用于商业广告、电视片头、电影电视特技、动画片、游戏、教育、军事等各种领域。

其中，二维动画是一种较为传统的动画表现形式，由动画师逐帧手绘，在表现夸张的角色动作、角色表情和华丽的碰撞特效时有很大的优势，但是其不仅制作所需的人力成本相对高昂、画面光影和立体感较差，而且在二维动画绘制的过程中存在镜头表现方式单一、制作端板的问题。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了2dcg动画混制方法，具备从根源上解决2d动画绘制过程中的镜头表现方式单一、制作短板的问题和提升传统2d动画的品质的优点，进而解决背景技术中的问题。

（二）技术方案

为实现上述具备从根源上解决2d动画绘制过程中的镜头表现方式单一、制作短板的问题和提升传统2d动画的品质的优点，本发明采用的具体技术方案如下：

一种2dcg动画混制方法，包括以下步骤：

s1：通过预设方法构建2d模型；

s2：向所述2d模型中导入角色3d模型，并采用预设方法构建所述角色3d模型与所述2d模型之间的关联关系，得到初步融合模型；

s3：向所述初步融合模型中导入场景3d模型，并采用预设方法构建所述场景3d模型与所述初步融合模型之间的关联关系，得到融合模型；

s4：采用预设方法对所述融合模型进行实时3d渲染，得到初步2d动画；

s5：通过预设方法对所述初步2d动画进行后期合成处理，得到2d动画。

进一步的，为了后续融合模型的构建，所述步骤s1通过预设方法构建2d模型具体包括以下步骤：采用动画制作软件完成2d动画模型的构建。

进一步的，为了得到初步融合模型，保证后续融合模型构建的顺利进行，所述步骤s2向所述2d模型中导入角色3d模型，并采用预设方法构建所述角色3d模型与所述2d模型之间的关联关系，得到初步融合模型具体包括以下步骤：

s21：通过预设方法构建角色3d模型，并将所述角色3d模型导入所述2d模型中；

s22：调整所述角色3d模型和所述2d模型的朝向对齐，并建立所述角色3d模型和所述2d模型之间的模型关联关系；

s23：通过预设方法建立所述2d模型和所述角色3d模型之间的笔画关联关系；

s24：采用预设方法建立所述2d模型和所述角色3d模型之间的点关联关系；

s25：对所述2d模型和所述角色3d模型之间的模型、笔画和点关联关系进行计算，得到所述2d模型和所述角色3d模型各自对应的注册信息；

s26：通过所述2d模型和所述角色3d模型各自对应的注册信息构成初步融合模型。

进一步的，为了得到融合模型，保证后续初步2d动画制作的顺利进行，所述步骤s3向所述初步融合模型中导入场景3d模型，并采用预设方法构建所述场景3d模型与所述初步融合模型之间的关联关系，得到融合模型具体包括以下步骤：

s31：通过预设方法构建场景3d模型，并将所述场景3d模型导入所述初步融合模型中；

s32：调整所述场景3d模型与所述初步融合模型的朝向对齐，并建立所述场景3d模型与所述初步融合模型之间的模型关联关系；

s33：通过预设方法建立所述场景3d模型与所述初步融合模型之间的笔画关联关系；

s34：采用预设方法建立所述场景3d模型与所述初步融合模型之间的点关联关系；

s35：对所述场景3d模型与所述初步融合模型之间的模型、笔画和点关联关系进行计算，得到所述场景3d模型与所述初步融合模型各自对应的注册信息；

s36：通过所述场景3d模型与所述初步融合模型各自对应的注册信息构成融合模型。

进一步的，为了得到初步2d动画，保证初步2d动画的质量，所述步骤s4采用预设方法对所述融合模型进行实时3d渲染，得到初步2d动画具体包括以下步骤：

s41：采用预设方法对所述融合模型的光照效果进行去真实化处理；

s42：通过预设方法渲染出所述融合模型中比物体大的黑色边线；

s43：关闭所述融合模型中的背面探测，将朝后的面用黑色绘制；

s44：分别对所述融合模型中的静态阴影和动态阴影进行处理，得到初步2d动画。

进一步的，为了保证去真实化效果，所述步骤s41采用预设方法对所述融合模型的光照效果进行去真实化处理包括对常规光源的取值进行逐一像素计算并投影到独立的明暗区域上。

进一步的，为了保证对静态阴影和动态阴影的处理效果，所述步骤s44分别对所述融合模型中的静态阴影和动态阴影进行处理，得到初步2d动画包括在物体表面产生连续递增或者递减的散射值，并使用所述散射值切割所述物体表面。

进一步的，为了保证后续3d渲染的顺利进行，所述步骤s4采用预设方法对所述融合模型进行实时3d渲染，得到初步2d动画还包括以下步骤：使用directx11图形架构，通过c++，cg，hlsl语言编写基于gpu的图像运算程序。

进一步的，为了得到最终的2d动画，所述步骤s5通过预设方法对所述初步2d动画进行后期合成处理，得到2d动画具体包括以下步骤：

s51：采用预设方法对所述初步2d动画进行剪辑处理，并进行特效制作；

s52：对所述特效处理后的所述2d动画进行配音处理，得到2d动画。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了2dcg动画混制方法，具备以下有益效果：通过3d技术的运用，可以更快更好的加入2d技术中，改变了传统2d动画制作的流程，从根源上解决了2d动画绘制过程中的镜头表现方式单一、制作短板的问题；此外，本发明还通过3d渲染技术，有效增加了动画的画面光影和立体感，并通过最终的后期特效制作，从观感上提升了传统2d动画的品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的2dcg动画混制方法的流程示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种2dcg动画混制方法。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1所示，根据本发明实施例的2dcg动画混制方法，包括以下步骤：

s1：通过预设方法构建2d模型；具体的，采用动画制作软件通过2d动画绘制流程来完成对2d动画模型的构建；

s2：向所述2d模型中导入角色3d模型，并采用预设方法构建所述角色3d模型与所述2d模型之间的关联关系，得到初步融合模型；

其中，所述步骤s2具体包括以下步骤：

s21：通过预设方法构建角色3d模型，并将所述角色3d模型导入所述2d模型中；

s22：调整所述角色3d模型和所述2d模型的朝向对齐，并建立所述角色3d模型和所述2d模型之间的模型关联关系；

s23：通过预设方法建立所述2d模型和所述角色3d模型之间的笔画关联关系；具体的，在角色3d模型与2d模型朝向对齐的条件下，对于各个角色线绘图下的每一个二维笔画si,j，i为笔画的索引，j为关键视点的索引，在角色3d模型上绘制与各个二维笔画si,j对应的三维笔画ri,j，不同视点下拥有相同笔画索引的三维笔画相对应，建立2d模型和角色3d模型之间的笔画关联关系

s24：采用预设方法建立所述2d模型和所述角色3d模型之间的点关联关系；具体的，以2d模型各个二维笔画si,j上的角点或者拐点作为二维关键点，各个三维笔画ri,j上与各个二维关键点对应的点作为三维关键点，根据二维关键点和三维关键点对二维笔画和三维笔画进行重采样，使得相邻的两个二维关键点之间的二维采样点数量与其对应的相邻的两个三维关键点之间的三维采样点数量相同，由此二维笔画的二维采样点与三维笔画的三维采样点依次对应，建立2d模型和角色3d模型之间的点关联关系。

s25：对所述2d模型和所述角色3d模型之间的模型、笔画和点关联关系进行计算，得到所述2d模型和所述角色3d模型各自对应的注册信息；具体的，对于三维笔画ri,j上的每一个三维采样点qk，找到其所在的角色3d模型上的三角面片u，得到每一个三维采样点qk在三角面片u的重心坐标系中的坐标为(λ0,λ1,λ2)，每一个三维采样点qk的三维注册信息为(λ0,λ1,λ2,u)，λ0、λ1和λ2分别采用以下三个方程得到：

，

，其中，λ0,λ1,λ2分别为第一、第二和第三重心坐标系数，(x1,y1,z1)，(x2,y2,z2)和(x3,y3,z3)是三角面片u的三个顶点的三维坐标。

对于二维笔画si,j上的每一个二维采样点pk，将其在角色3d模型上对应的三维采样点qk投影到当前关键视点vj下的二维平面，得到投影函数fproj(qk,vj)，进而计算获得三维采样点pk的二维注册信息bk，k为采样点的序号；其中，二维注册信息bk采用以下方式计算得到：二维注册信息bk为一个集合,由二维注册参数组成,二维注册信息bk的维度和二维笔画si,j的二维采样点数量ni相同,bk,为二维注册信息bk的第1个二维注册参数,1为与三维采样点对应的序号,bk，1为二维注册信息bk中的一个元素,bk,1根据以下公式计算得到:其中,三维采样点q1为与三维采样点qk不同的三维采样点，最终得到的二维注册信息bk表示为bk＝{bk,1|1＝12...,ni}。

s26：通过所述2d模型和所述角色3d模型各自对应的注册信息构成初步融合模型。

s3：向所述初步融合模型中导入场景3d模型，并采用预设方法构建所述场景3d模型与所述初步融合模型之间的关联关系，得到融合模型；

其中，所述步骤s3具体包括以下步骤：

s31：通过预设方法构建场景3d模型，并将所述场景3d模型导入所述初步融合模型中；

s32：调整所述场景3d模型与所述初步融合模型的朝向对齐，并建立所述场景3d模型与所述初步融合模型之间的模型关联关系；

s33：通过预设方法建立所述场景3d模型与所述初步融合模型之间的笔画关联关系；

s34：采用预设方法建立所述场景3d模型与所述初步融合模型之间的点关联关系；

s35：对所述场景3d模型与所述初步融合模型之间的模型、笔画和点关联关系进行计算，得到所述场景3d模型与所述初步融合模型各自对应的注册信息；

s36：通过所述场景3d模型与所述初步融合模型各自对应的注册信息构成融合模型。

此外，对于s31中场景3d模型的构建、s32中场景3d模型与初步融合模型之间的模型关联关系的建立、s33中场景3d模型与初步融合模型之间的笔画关联关系的建立、s34中场景3d模型与初步融合模型之间的点关联关系的建立、s35中场景3d模型与初步融合模型各自对应的注册信息的获取与s2中的方法相同，此处不做详细说明。

s4：采用预设方法对所述融合模型进行实时3d渲染，得到初步2d动画；具体的，所述s4还包括以下步骤：使用directx11图形架构，通过c++，cg，hlsl语言编写基于gpu的图像运算程序。

其中，所述步骤s4具体包括以下步骤：

s41：采用预设方法对所述融合模型的光照效果进行去真实化处理；具体的，所述步骤s41采用预设方法对所述融合模型的光照效果进行去真实化处理包括对常规光源的取值进行逐一像素计算并投影到独立的明暗区域上；

s42：通过预设方法渲染出所述融合模型中比物体大的黑色边线；

s43：关闭所述融合模型中的背面探测，将朝后的面用黑色绘制；

s44：分别对所述融合模型中的静态阴影和动态阴影进行处理，得到初步2d动画。具体的，所述步骤s44分别对所述融合模型中的静态阴影和动态阴影进行处理，得到初步2d动画包括在物体表面产生连续递增或者递减的散射值，并使用所述散射值切割所述物体表面。

s5：通过预设方法对所述初步2d动画进行后期合成处理，得到2d动画。

其中，所述步骤s5具体包括以下步骤：

s51：采用预设方法对所述初步2d动画进行剪辑处理，并进行特效制作；

s52：对所述特效处理后的所述2d动画进行配音处理，得到2d动画。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过3d技术的运用，可以更快更好的加入2d技术中，改变了传统2d动画制作的流程，从根源上解决了2d动画绘制过程中的镜头表现方式单一、制作短板的问题；此外，本发明还通过3d渲染技术，有效增加了动画的画面光影和立体感，并通过最终的后期特效制作，从观感上提升了传统2d动画的品质。

在本发明中，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。