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计算机动画中人体建模与皮肤变形技术的研究现状与展望
随着计算机技术的不断进步和应用领域的不断扩展，计算机动画已经成为现代数字娱乐产业的重要组成部分之一。在计算机动画中，可靠而精细的人体建模和皮肤变形是实现高质量人物动画的重要基础技术。本文主要介绍人体建模和皮肤变形技术在计算机动画中的研究现状与未来发展趋势。
一、人体建模
1.三维扫描建模
三维扫描建模是一种通过3D扫描设备生成人体三维模型的方法。这种方法可以快速生成高精度的人体模型，同时可以避免手工建模造成的误差。但是，由于3D扫描设备的价格昂贵，并且扫描的结果难以直接应用于动画表现中，所以三维扫描建模在实际应用中仍然面临一些挑战。
2.基于骨骼的建模
基于骨骼的建模是一种通过骨骼系统来控制人体形态的方法。这种方法可以快速生成具有动态表现力的人物模型，并且可以方便地进行动画控制和模拟。但是，基于骨骼的建模需要大量的工作量来建立骨骼系统和关节的动作约束，对动作师的技能要求也较高。
3.基于形状的建模
基于形状的建模是一种通过几何表面特征来描述人体形态的方法。这种方法可以通过对体型和表面特征的分析来快速生成具有变化的人体模型。但是，基于形状的建模需要处理复杂的几何信息，且在变形和动态表现方面存在一定的限制。
二、皮肤变形
1.Morphing变形
Morphing变形是一种基于顶点变形的方法，通过对人体几何表面进行不同程度的拉伸、缩放和扭曲来实现弯曲和拉伸的效果。这种方法可以快速实现人体变形，同时可以通过控制不同的关键帧来实现自然的动作效果。
2.SkeletalDeformation
SkeletalDeformation是一种基于骨骼系统的变形方法，其核心是建立与骨骼系统相对应的皮肤映射。通过对骨骼系统进行控制，皮肤就可以随着骨骼的旋转和移动而产生相应的变形效果。这种方法可以实现更自然的人体变形效果，但需要复杂的骨骼系统。
3.BlendShapeDeformation
BlendShapeDeformation是一种基于表情混合的变形方法，通过预先制作一组不同的表情模型并进行插值，以实现表情的变化。这种方法可以实现精细的表情变形，但需要大量的预处理工作，并且在动态表现方面有一定的受限制。
结语
总的来说，在计算机动画中，人体建模和皮肤变形技术的研究和应用不断推进，使得人物动画的表现更加真实、逼真、自然。未来随着计算机技术的不断发展和应用，人体建模和皮肤变形技术将程现出更大的潜力和应用场景。