人工鱼：计算机动画的人工生命方法

第一章 绪论

1. 1 动机

1. 2 挑战

1. 3 方法学：计算机动画的人工生命方法

1. 3. 1 目标和准则

1. 3. 2 人工动物

1. 3. 3 从物理学到逼真运动

1. 3. 4 逼真感知

1. 3. 5 逼真行为

1. 3. 6 逼真度和效率

1. 4 研究开发结果

1. 4. 1 主要研究成果

1. 4. 2 辅助技术贡献

1. 5 本书内容概要

第二章 背景

2. 1 基于物理的图形建模

2. 1. 1 基于约束的方法

2. 1. 2 运动合成的方法

2. 2 行为动画

2. 2. 1 感知建模

2. 2. 2 行为控制

2. 3 行动选择的建模

2. 3. 1 定义行动

2. 3. 2 目标和方法

2. 3. 3 以前的工作

2. 3. 4 任务级行动规划

2. 4 小结

第三章 人工鱼的总体方案

3. 1 运动系统

3. 2 感知系统

3. 3 行为系统

第四章 人工鱼的生物力学模型及运动系统

4. 1 基于物理的人工鱼模型

4. 2 人工鱼的动态模型

4. 3 生物力学分析

4. 3. 1 粘弹性单元

4. 4 肌肉与水动力学

4. 5 数字仿真算法

4. 5. 1 系统矩阵汇集与轮廓存储方案

4. 5. 2 半隐式仿真算法

4. 6 运动控制器

4. 6. 1 肌肉运动控制器

4. 6. 2 胸鳍运动控制器

第五章 人工鱼的形态与外观模型

5. 1 人工鱼的三维几何模型

5. 2 获取纹理坐标

5. 3 纹理绘制模型

5. 4 动力学模型与显示模型相结合

5. 5 胸绍运动的可视化

第六章 人工鱼的感知系统

6. 1 动画的感知建模

6. 2 人工鱼感知系统

6. 3 视觉感受器建模

6. 3. 1 感知范围

6. 3. 2 遮挡

6. 3. 3 感知性能

6. 4 可见性计算

6. 4. 1 点的可见性

6. 4. 2 其他鱼的可见性

6. 4. 3 圆柱的可见性

6. 4. 4 水草的可见性

6. 4. 5 讨论

6. 5 感知聚焦器

6. 5. 1 动物注意力聚焦

6. 5. 2 聚焦器设计

6. 5. 3 小结

6. 6 从感知到行为

6. 7 综合视觉模型

第七章 人工鱼的行为系统

7. 1 有效行动选择机制

7. 2 行为控制与生态学

7. 2. 1 意图级

7. 2. 2 行动级

7. 2. 3 小结

7. 3 习性

7. 4 精神状态

7. 5 意图发生器

7. 5. 1 为什么要分级?

7. 6 意图引导感知：聚焦器控制

7. 7 行为的持续性

7. 7. 1 行为记忆

7. 7. 2 抑制增益与疲劳

7. 7. 3 目标的持续性

7. 8 行为程序

7. 8. 1 基本行为：躲避潜在碰撞

7. 8. 2 基本行为：追逐运动目标

7. 9 人工鱼类型

7. 9. 1 捕食者

7. 9. 2 被捕食者

7. 9. 3 安居者

7. 10 讨论

7. 10. 1 分析

7. 10. 2 小结

第八章 虚拟海洋环境建模

8. 1 水流

8. 2 海草及浮游生物

第九章 动画图形用户界面

9. 1 初始化面板

9. 2 操作面板

9. 3 控制面板

9. 4 讨论

第十章 人工鱼的动画效果

l0. 1 “去钓鱼!”

10. 2 “杰克·考斯托的海底世界”

10. 3 动画特写：捕食行为

10：4 动画特写：集群行为

10. 5 动画特写：求偶行为

第十一章 结论和展望

11. 1 结论

11. 2 对计算机动画和人工生命的影响

11. 3 对计算机视觉和机器人的影响

11. 4 在生态学方面潜在的应用

11. 5 其他人工动物

11. 6 展望

11. 6. 1 计算机动画

11. 6. 2 人工生命

参考文献

附录A 可变形的轮廓模型

附录B 胸鳍运动的可视化

B. 1 胸鳍拍水运动的动画

B. 2 胸鳍划水运动的动画

附录C 优先行动选取机制

C. 1 行为选择网

C. 2 自由流动层

附录D 晓援的鱼(Xitaoyuan’s Fish)

致谢