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计算机动画与仿真
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计算机动画是计算机图形学和艺术相结合 的产物，它是伴随着计算机硬件和图形算 法高速发展起来的一门高新技术，它综合 利用计算机科学、艺术、数学、物理学和 其它相关学科的知识在计算机上生成绚丽 多彩的连续的虚拟真实画面，给人们提供 了一个充分展示个人想象力和艺术才能的 新天地。 计算机动画是计算机图形学和艺术相结合 的产物，它是伴随着计算机硬件和图形算 法高速发展起来的一门高新技术，它综合 利用计算机科学、艺术、数学、物理学和 其它相关学科的知识在计算机上生成绚丽 多彩的连续的虚拟真实画面，给人们提供 了一个充分展示个人想象力和艺术才能的 新天地。
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二维动画 (2D animation) 二维动画 (2D animation) 三维动画 (3D animation) 三维动画 (3D animation)
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《侏罗纪公园》 《终结者Ⅱ》 《侏罗纪公园》 《终结者Ⅱ》 《魔鬼终结者》 《玩具总动员》 《第五元素》 《魔鬼终结者》 《玩具总动员》 《第五元素》
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《蜘蛛侠》 《鲨鱼故事》 《怪物史莱克 2 》
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过程动画
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关节动画和人体动画
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基于物理的动画
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五、计算机动画的应用领域 与传统卡通动画相比，计算机动画是一门相当年 轻的新兴技术。它给人们提供了一个充分展示个 人想像力和艺术才能的新天地。计算机动画已在 许多应用领域证明了其无限的潜力。 与传统卡通动画相比，计算机动画是一门相当年 轻的新兴技术。它给人们提供了一个充分展示个 人想像力和艺术才能的新天地。计算机动画已在 许多应用领域证明了其无限的潜力。 目前，计算机动画已经广泛应用于： 目前，计算机动画已经广泛应用于： 动画片制作、电视广播 动画片制作、电视广播 广告、电影特技 广告、电影特技 教学演示 教学演示 训练模拟 训练模拟 建筑场景漫游 建筑场景漫游 产品模拟试验 产品模拟试验 电子游戏 电子游戏
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1 动画片制作、电视广播 计算机动画在电视业的初期应用主要是被用来制 作栏目的片头和卡通影片。传统上，这种动画均 采用二维卡通动画技术完成。今天，计算机喷绘 系统、数字合成系统和二、三维计算机运动控制 技术已成为大家熟悉的工具。 计算机动画在电视业的初期应用主要是被用来制 作栏目的片头和卡通影片。传统上，这种动画均 采用二维卡通动画技术完成。今天，计算机喷绘 系统、数字合成系统和二、三维计算机运动控制 技术已成为大家熟悉的工具。 典型的有中央台新闻联播的片头动画。 典型的有中央台新闻联播的片头动画。 特别值得一提的是，近几年引起人们广泛注意的 数字化技术已给电视业带来了一场革命性的变革， 从而促进了计算机动画技术在该领域的深层次应 用。 特别值得一提的是，近几年引起人们广泛注意的 数字化技术已给电视业带来了一场革命性的变革， 从而促进了计算机动画技术在该领域的深层次应 用。 电视虚拟演播人的出现就是计算机动画技术的成 果体现。 电视虚拟演播人的出现就是计算机动画技术的成 果体现。
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片头、卡通影片和电视虚拟演播人
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2 广告、电影特技 计算机动画技术给广大广告和电影制作人员提供 了充分发挥其想像力的机会，他们可以利用该技 术生成平常难以尝试的创意。利用数码合成及摄 象机定位技术，可以实现虚拟景物与实拍画面的 无缝合成 —— 观众难以区分画面中景物的真假。 计算机动画技术给广大广告和电影制作人员提供 了充分发挥其想像力的机会，他们可以利用该技 术生成平常难以尝试的创意。利用数码合成及摄 象机定位技术，可以实现虚拟景物与实拍画面的 无缝合成 —— 观众难以区分画面中景物的真假。 目前电脑动画技术生成的特技画画耗费惊人，但 近几年还是出现了一些著名的大制作，如耗资巨 大的电影 < 侏罗纪公园 ) 和 < 终结者Ⅱ ) 中的精彩特技 镜头。 目前电脑动画技术生成的特技画画耗费惊人，但 近几年还是出现了一些著名的大制作，如耗资巨 大的电影 < 侏罗纪公园 ) 和 < 终结者Ⅱ ) 中的精彩特技 镜头。
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广告、电影特技
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3 教学演示 计算机动画技术在教育中的应用亦日益广泛。 由于动画技术特别是三维动画技术的形象性， 它已被用来解释复杂的自然现象：小到简单的 牛顿定律，大到复杂的狭义相对论。 计算机动画技术在教育中的应用亦日益广泛。 由于动画技术特别是三维动画技术的形象性， 它已被用来解释复杂的自然现象：小到简单的 牛顿定律，大到复杂的狭义相对论。
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4 飞行训练模拟 计算机动画技术在飞行模拟器的设计中起着非常 重要的作用。该技术主要用来实时生成具有真实 感的周围环境图象，如机场、山脉和云彩等。此 时，飞行员驾驶舱的舷舱成为计算机屏幕，飞行 员的飞行控制信息转化为数字信号直接输出到电 脑程序，进而模拟飞机的各种飞行特征。飞行员 可以模拟驾驶飞机进行起飞、着落、转身等操作。 计算机动画技术在飞行模拟器的设计中起着非常 重要的作用。该技术主要用来实时生成具有真实 感的周围环境图象，如机场、山脉和云彩等。此 时，飞行员驾驶舱的舷舱成为计算机屏幕，飞行 员的飞行控制信息转化为数字信号直接输出到电 脑程序，进而模拟飞机的各种飞行特征。飞行员 可以模拟驾驶飞机进行起飞、着落、转身等操作。
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5 建筑场景漫游 以前，建筑师利用二维计算机图形技术来辅助绘 制建筑平面图。今天，利用三维计算机动画技术， 我们不仅可观察建筑物的内、外部结构，而且可 实现对虚拟建筑场景的漫游。 以前，建筑师利用二维计算机图形技术来辅助绘 制建筑平面图。今天，利用三维计算机动画技术， 我们不仅可观察建筑物的内、外部结构，而且可 实现对虚拟建筑场景的漫游。 动画技术在建筑业中的更深层应用是利用合成 技术来实现环境评估。建筑师和有关人员可以利 用它来评价建筑物对周围环境的整体影响。这对 城市建设、环境保护以及避免造成灾难性的后果 具有非常重要的意义。 动画技术在建筑业中的更深层应用是利用合成 技术来实现环境评估。建筑师和有关人员可以利 用它来评价建筑物对周围环境的整体影响。这对 城市建设、环境保护以及避免造成灾难性的后果 具有非常重要的意义。
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建筑场景漫游
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6 产品模拟试验 计算机辅助设计始终被认为是计算机图形的一个 主要应用领域。利用动画技术，设计者能够使虚 拟模型运动起来，由此来检查只有制造过程结束 后才能验证的 —— 些模型特征，如运动机构的协 调性、稳定性及干涉检查等，以使设计者及早发 现设计上的缺陷。 计算机辅助设计始终被认为是计算机图形的一个 主要应用领域。利用动画技术，设计者能够使虚 拟模型运动起来，由此来检查只有制造过程结束 后才能验证的 —— 些模型特征，如运动机构的协 调性、稳定性及干涉检查等，以使设计者及早发 现设计上的缺陷。
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7 电子游戏 在娱乐业方面，计算机动画技术逐渐进入三维 游戏行业，这使游戏的图象质量及动作真实性 均有了显著提高，但该技术目前还不能完全取 代传统的二维卡通技术。 在娱乐业方面，计算机动画技术逐渐进入三维 游戏行业，这使游戏的图象质量及动作真实性 均有了显著提高，但该技术目前还不能完全取 代传统的二维卡通技术。
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