缓存动画模拟软件制作系统设计探析

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摘要:为了提高三维双缓存动画模拟和视觉重现能力，利用三维视觉重构和嵌入式VR构架，设计三维双缓存动画模拟软件制作系统。首先构建三维双缓存动画模拟软件的总体结构模型，采用嵌入式BS构架体系进行系统的结构分析，利用物联网组网技术进行动画模拟软件制作系统的网络组网设计，采用VR技术进行三维动画制作过程中的虚拟现实仿真和三维视觉重构，在数据处理模块中处理三维双缓存动画模拟的图像，结合高分辨的视觉重建算法，进行三维双缓存动画模拟控制和视觉重建，实现三维双缓存动画模拟的系统优化设计。仿真结果表明，采用该方法进行三维双缓存动画模拟的视觉表达效果较好，3D动画模拟逼真度较高，系统的稳定性较好，人机交互能力较强。

关键词:三维双缓存；动画模拟；软件制作系统；VR技术

1引言

三维动画技术发展迅速，构建三维双缓存动画模拟软件，提高三维动画成像和视觉仿真能力，建立三维双缓存动画模拟分析，提高三维双缓存动画模拟分析和三维动画视觉成像分析，结合计算机视觉图像分析技术，通过三维双缓存动画的视觉特征检测和分析，建立三维双缓存动画的边缘轮廓特征检测模型，通过角点标记和关键特征点重构的方法，进行三维双缓存动画模拟分析具有重要意义[1]。为提高三维双缓存动画的视觉分析能力，相关的三维双缓存动画模拟软件制作方法研究受到人们的极大重视。相关学者对此进行大量研究，文献[2]提出结合人脸表情和变形技术的人脸卡通动画系统，通过动画模拟软件制作系统，构建三维动画图像的动态分析模型，文献[3]提出3D动画自动生成的学习系统，通过图像优化设计和软件设计，进行动画模拟和系统的优化设计。虽然上述研究取得一定进展，但在三维双缓存动画模拟和视觉重现能力方面还存在不足，为此提出三维双缓存动画模拟软件制作系统设计。采用基于三维视觉重构和嵌入式VR构架的三维双缓存动画模拟软件制作系统设计方法。构建三维双缓存动画模拟软件的总体结构模型，然后进行三维双缓存动画模拟软件制作系统的功能模块化设计。

2动画模拟软件制作系统总体构架

为了实现三维双缓存动画模拟软件制作系统设计，构建三维双缓存动画模拟软件的总体结构模型，采用嵌入式BS构架体系进行系统的结构分析[4-5]，采用APLC21160逻辑处理器芯片作为三维双缓存动画模拟软件制作的数字处理控制芯片，结合嵌入式控制方法，采用嵌入式的交叉编译方法，进行三维双缓存动画模拟软件制作系统的上位机通信协议设计，构建三维双缓存动画模拟软件制作系统的上位机通信模块，采用ISA/EISA/MicroChannel扩充总线进行三维双缓存动画模拟软件制作的指令加载，采用嵌入式BS构架体系进行系统的结构分析，采用物联网组网技术进行三维双缓存动画模拟软件制作系统的网络组网设计，得到系统的总体结构如图1所示。图1系统总体结构设计根据图1所示的总体结构模型，采用多元线性融合方法进行三维双缓存动画模拟特征分析，结合PLC控制方法，建立三维双缓存动画模拟系统的输出逻辑编程模块。采用AD模块进行三维双缓存动画模拟软件制作的智能信息采集，采用APLC21160逻辑处理器芯片作为三维双缓存动画模拟软件制作的数字处理芯片，结合ISA/EISA构架模式进行三维双缓存动画模拟软件制作系统的组网设计，由则该系统的功能模块实现流程如图2所示。由图2可以看出，三维双缓存动画帧数至关重要，需达到上限值。

3系统的功能模块分析

采用VR技术进行三维动画制作过程中的虚拟现实仿真和三维视觉重构，采用32位嵌入式设计方法进行三维双缓存动画模拟软件制作系统的集成信息采集和模糊调度，在核心控制器中进行三维双缓存动画模拟和信息采样[6]，在D/A转换器中实现三维双缓存动画模拟软件制作系统的信息转换和人机交互控制，得到系统的功能模块构成如图3所示。

4三维双缓存动画模拟软件制作的算法设计

在上述进行系统的总体设计构架和功能模块分析的基础上，进行三维双缓存动画模拟系统的算法设计，算法设计包括三维双缓存动画图像增强算法和视觉重构算法等。

4.1图像增强处理

采用RGB(红绿蓝彩色值，redgreenbluecolorvalue)图像增强的方法，进行三维双缓存动画模拟图像增强处理，建立三维双缓存动画的三维颜色分量，设A为N个标量构成的三维图像分量，结合颜色空间变换的方法，建立三维双缓存动画模拟图像的颜色分解问题[7]，得到图像的像素分布的帧数满足约束条件。考虑三维动画制作过程中的图像灰度，结合模糊度辨识方法，进行图像的灰度像素级重构，得到图像在像素层的合成区域量化特征[8]。在灰度的颜色空间中，采用归一化的颜色特征分解方法，对三维动画制作过程中的虚拟图像进行视觉仿真，采用视差分析的方法，得到全局色调映射函数为：(1)式中，R一个规范常量，f表示差异性拼接系数，F(x,y)表示颜色空间数值分布。设定颜色空间的转换特征量，计算三维动画图像的二维灰度特征值，构建三维双缓存动画模拟分布特征值，得到三维双缓存动画模拟的最大灰度值为：(2)式中，UE表示三维双缓存动画模拟数据最大特征值。采用欧式距离描述动画图像颜色间的差异性特征，以此得到不同曝光时间下图像的灰度特征值，通过模糊度检测的方法得到关联特征量，然后进行归一化处理，得到在灰度像素空间中的三维动画模拟方程为：(3)式中，I(x,y)为图像中坐标为(x,y)点的灰度；结合三维动画模拟的视觉特征进行信息增强，根据不同的光源显示相同的颜色，得到在颜色空间中的灰度分布特征量，采用最小二乘支持度算法，构建混合结构稀疏重构模型，得到层次化的特征分布函数f(gi)为：(4)式中，Eθ表示三维双缓存动画模拟特征分布系数，Hα表示三维双缓存动画视频兼容性。将活动轮廓检测与三维动画图像信息融合技术结合，得到灰度直方图特征值。基于Harris小波特征分析和字典学习的方法，得到图像的最大似然估计为：(5)式中，ρ表示三维动画制作过程匹配系数，ft(i,j)表示制作过程尺度精确值，ft-1(i,j)表示制作过程尺度估计值。根据上述分析，建立三维动画图像增强模型，根据图像增强结果进行软件制作。

4.2三维视觉重构

结合高分辨的视觉重建算法，进行三维双缓存动画模拟控制和视觉重建，采用高稀疏表示图像识别方法，得到灰度像素值HUI表示如下：(6)求得优化逼近解，利用不同视图下的三维深度图，进行三维动画模拟的半监督距离学习，得到模拟像素分布为M×N个2×2的子块Gmn，采用多维像素空间重组，得到图像三维重构输出为：(7)式中，I(k)(i,j)为三维双缓存动画模拟图像k的灰度值，(i,j)为相应像素的坐标值。采用交叉编译控制的方法，进行三维双缓存动画模拟和联合特征求解，得到联合分布函数。采用可靠性差异度分析的方法，得到具有一致模式的稀疏表示为：(8)式中，V(x,y)、J(x,y)、T(x,y)分别表示灰度图像参数值和边缘轮廓信息。根据上述分析，进行三维双缓存动画模拟软件制作，提高图像的特征表达能力。

5仿真实验分析

为了提高三维双缓存动画模拟软件制作系统的视觉性，使软件制作系统更人性化，交互性能得到更好的体现，所以在本次仿真实验中，采用VR技术进行三维动画制作过程中的虚拟现实仿真和三维视觉重构，结合VisualC++和MatlabR2010进行动画图像设计，利用Simulink工具读取三维双缓存动画信息，提取动画图像的颜色特征分量，并将三维双缓存图像的边缘轮廓特征量分布设置为0.12，区域分块模板匹配系数设置为0.27，三维视景的灰度集大小设置为12。在A/D和D/A中进行三维双缓存动画模拟和视觉重构，通过VegaPrime的交互函数进行三维动画制作过程的动态寻优和参数模拟，设置三维双缓存动画模拟软件制作的载频为500Hz，灰度边缘像素特征值为1200，得到三维动画软件制作的实现仿真图如图4所示。由图4可知，采用本文方法制作三维双缓存动画图像效果好，色彩清晰，视觉表达效果较好，3D动画模拟逼真度较高。为了进一步验证本文方法的可行性，利用文献[2]方法和文献[3]方法进行对比实验，测试不同方法进行三维动画软件制作的输出峰值信噪比，得到对比结果如图5所示。分析图5得知，文献[2]方法和文献[3]方法的输出峰值信噪比较低，最终结果分别为91%和69%，而本文方法进行三维动画软件制作的输出峰值信噪比较高，最终结果是99%，说明本文方法制作效果较好，系统的稳定性较好，人机交互能力较强。

6结束语

结合计算机视觉图像分析技术，通过三维双缓存动画的视觉特征检测和分析，建立三维双缓存动画的边缘轮廓特征检测模型，提出基于三维视觉重构和嵌入式VR构架的三维双缓存动画模拟软件制作系统设计方法。采用RGB图像增强的方法，进行三维双缓存动画模拟图像增强处理，采用欧式距离描述动画图像颜色之间的差异性，得到不同曝光时间的图像的灰度特征值，实现三维双缓存动画模拟。分析得知，本文方法进行三维双缓存动画模拟的输出峰值信噪比较高，成像质量较好。

作者:赵革委 单位:陕西工业职业技术学院信息工程学院