基本信息
- 项目名称：
- 3D引擎
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 创新地使用三角函数对模型进行描绘，并将描绘好的数学函数写入文本。基于微软DirectX 9．0 SDK制作了一个3D引擎，对文本文件中的数学函数进行解释，对相应的三角函数进行渲染。达到以写三角函数的方式代替手工调节来实现建模的目的。用三角函数对运动物体的速度关键因素进行描绘，制作成“运动剧本”文本文件，仿真人体运动，能迅速而简捷地制作逼真的运动效果，以期待实现以写小说的方式制作3D动画的创新思维。
- 详细介绍：
- 创新地使用三角函数对模型进行描绘，并将描绘好的数学函数写入文本。基于微软DirectX 9．0 SDK制作了一个3D引擎，对文本文件中的数学函数进行解释，对相应的三角函数进行渲染。达到以写三角函数的方式代替手工调节来实现建模的目的。用三角函数对运动物体的速度关键因素进行描绘，制作成“运动剧本”文本文件，仿真人体运动，能迅速而简捷地制作逼真的运动效果，以期待实现以写小说的方式制作3D动画的创新思维。与一般的3D引擎相比，本软件有以下4个有价值的创新点：（1）图形制作方式简单，主要是对各项参数进行调节来实现做图，例如绘制一个人的头部可以通过修改“头长”、“头宽”、“头高”、“鼻高”、“眼窝深”等参数的值来实现，而不是像传统3D软件（如3DMax）需要逐个点进行调节。（2）引擎具有极强的可扩展性，以三角函数作为引擎的核心，用ini文件代替动态连接库，使二次开发不需要任何程序员的介入，而二次开发人员只须具备简单的三角函数知识即可。（3）可以通过修改生成数量及随机变化量的值来批量随机生成形态各异的图形，有助于在短时间内辅助制作大规模场景。（4）利用三函数的光滑连续的特点辅助制作运动，把动作以三角函数的形式写入文本，以写小说的方式实现动画的制作。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1、目的：应用于三维仿真、三维动画及三维游戏制作等领域。2、基本思路：总结一般3D引擎的共同点，结合自己的创新思路，制作一款3D引擎。3、创新点：（1）图形制作方式简单，主要是对各项参数进行调节来实现做图，例如绘制一个人的头部可以通过修改“头长”、“头宽”、“头高”、“鼻高”、“眼窝深”等参数的值来实现，而不是像传统3D软件（如3DMax）需要逐个点进行调节，制作过程不需要专业3D人员参与，实现“数字化绘图”，而不是手工绘图。（2）引擎具有极强的可扩展性，以三角函数作为引擎的核心，用ini文件代替动态连接库，使二次开发不需要任何程序员的介入，而二次开发人员只须具备简单的三角函数知识即可。（3）可以通过修改生成数量及随机变化量的值来批量随机生成形态各异的图形，这些生成的图形任意两个都不会相同，有助于在短时间内辅助制作大规模场景。（4）利用三函数的光滑连续的特点辅助制作运动，把动作以三角函数的形式写入文本，以写小说的方式实现动画的制作。4、技术关键和主要技术指标：软件主要利用三角函数对任意图形模拟的高效形和真实形，结合ini配置文件的思想，用ini文件代替动态链接库实现图形控件文本化，实现了二次开发不需要程序员的加入的思想，使得图形控件的可扩展性得到增强。同时ini文件的参数思想也使使用者在对图形调节时更加简单方便。
科学性、先进性
- 目前国内外制作的3D引擎，在模型的制作与修改上，多是通过鼠标的“拖、拉”对组成模型的点云进行操作，在动画制作上更是使用了价值昂贵的动作捕捉仪，所以要求建模人员必须是熟悉3D建模的专业技术人员，这无形中就把许多3D爱好者拒之门外。与一般的3D引擎相比，本软件有以下4个有价值的创新点：（1）图形制作方式简单，主要是对各项参数进行调节来实现做图，例如绘制一个人的头部可以通过修改“头长”、“头宽”、“头高”、“鼻高”、“眼窝深”等参数的值来实现，而不是像传统3D软件（如3DMax）需要逐个点进行调节。（2）引擎具有极强的可扩展性，以三角函数作为引擎的核心，用ini文件代替动态连接库，使二次开发不需要任何程序员的介入，而二次开发人员只须具备简单的三角函数知识即可。（3）可以通过修改生成数量及随机变化量的值来批量随机生成形态各异的图形，有助于在短时间内辅助制作大规模场景。（4）利用三函数的光滑连续的特点辅助制作运动，把动作以三角函数的形式写入文本，以写小说的方式实现动画的制作。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该作品使用简单，容易上手，一用即会。制作该作品的目的就是为了在作图方面实现高效、简单、逼真。如果将该作品推广应用于国内的3D动画制作，可提高动画制作的效率，为中国3D动画打入国际市场起到促进作用。
同类课题研究水平概述
- 目前国内外制作的3D引擎，在模型的制作与修改上，多是通过鼠标的“拖、拉”对组成模型的点云进行操作，所以要求建模人员必须是熟悉3D建模的专业技术人员，在3D动画制作过程中，一般是使用动作捕捉仪来进行动作捕捉，优点是逼真高效，国外动漫或游戏公司多使用这种方法，但缺点是价格昂贵，这是一个致命的障碍，无形中就把许多3D爱好者拒之门外。国内的许多动漫公司也就是因为无力购买价格昂贵的动作捕捉仪而在动作制作这一环节上不尽完美，没能做出大量优秀的3D动漫作品。本文利用三角函数在描绘曲线方面的优势，把欲作的模型函数化写入文本文件，再编写程序对文本中的内容进行解释，制作一个“平民化”的3D引擎，令使用者不再需要专业3D知识即可轻松制作3D模型和3D动画。
