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摘要:為了提高三維雙緩存動畫模擬和視覺重現能力，利用三維視覺重構和嵌入式VR構架，設計三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統。首先構建三維雙緩存動畫模擬軟件的總體結構模型，采用嵌入式BS構架體系進行系統的結構分析，利用物聯網組網技術進行動畫模擬軟件制作系統的網絡組網設計，采用VR技術進行三維動畫制作過程中的虛擬現實仿真和三維視覺重構，在數據處理模塊中處理三維雙緩存動畫模擬的圖像，結合高分辨的視覺重建算法，進行三維雙緩存動畫模擬控制和視覺重建，實現三維雙緩存動畫模擬的系統優化設計。仿真結果表明，采用該方法進行三維雙緩存動畫模擬的視覺表達效果較好，3D動畫模擬逼真度較高，系統的穩定性較好，人機交互能力較強。

關鍵詞:三維雙緩存；動畫模擬；軟件制作系統；VR技術

1引言

三維動畫技術發展迅速，構建三維雙緩存動畫模擬軟件，提高三維動畫成像和視覺仿真能力，建立三維雙緩存動畫模擬分析，提高三維雙緩存動畫模擬分析和三維動畫視覺成像分析，結合計算機視覺圖像分析技術，通過三維雙緩存動畫的視覺特征檢測和分析，建立三維雙緩存動畫的邊緣輪廓特征檢測模型，通過角點標記和關鍵特征點重構的方法，進行三維雙緩存動畫模擬分析具有重要意義[1]。為提高三維雙緩存動畫的視覺分析能力，相關的三維雙緩存動畫模擬軟件制作方法研究受到人們的極大重視。相關學者對此進行大量研究，文獻[2]提出結合人臉表情和變形技術的人臉卡通動畫系統，通過動畫模擬軟件制作系統，構建三維動畫圖像的動態分析模型，文獻[3]提出3D動畫自動生成的學習系統，通過圖像優化設計和軟件設計，進行動畫模擬和系統的優化設計。雖然上述研究取得一定進展，但在三維雙緩存動畫模擬和視覺重現能力方面還存在不足，為此提出三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統設計。采用基于三維視覺重構和嵌入式VR構架的三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統設計方法。構建三維雙緩存動畫模擬軟件的總體結構模型，然后進行三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統的功能模塊化設計。

2動畫模擬軟件制作系統總體構架

為了實現三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統設計，構建三維雙緩存動畫模擬軟件的總體結構模型，采用嵌入式BS構架體系進行系統的結構分析[4-5]，采用APLC21160邏輯處理器芯片作為三維雙緩存動畫模擬軟件制作的數字處理控制芯片，結合嵌入式控制方法，采用嵌入式的交叉編譯方法，進行三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統的上位機通信協議設計，構建三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統的上位機通信模塊，采用ISA/EISA/MicroChannel擴充總線進行三維雙緩存動畫模擬軟件制作的指令加載，采用嵌入式BS構架體系進行系統的結構分析，采用物聯網組網技術進行三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統的網絡組網設計，得到系統的總體結構如圖1所示。圖1系統總體結構設計根據圖1所示的總體結構模型，采用多元線性融合方法進行三維雙緩存動畫模擬特征分析，結合PLC控制方法，建立三維雙緩存動畫模擬系統的輸出邏輯編程模塊。采用AD模塊進行三維雙緩存動畫模擬軟件制作的智能信息采集，采用APLC21160邏輯處理器芯片作為三維雙緩存動畫模擬軟件制作的數字處理芯片，結合ISA/EISA構架模式進行三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統的組網設計，由則該系統的功能模塊實現流程如圖2所示。由圖2可以看出，三維雙緩存動畫幀數至關重要，需達到上限值。

3系統的功能模塊分析

采用VR技術進行三維動畫制作過程中的虛擬現實仿真和三維視覺重構，采用32位嵌入式設計方法進行三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統的集成信息采集和模糊調度，在核心控制器中進行三維雙緩存動畫模擬和信息采樣[6]，在D/A轉換器中實現三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統的信息轉換和人機交互控制，得到系統的功能模塊構成如圖3所示。

4三維雙緩存動畫模擬軟件制作的算法設計

在上述進行系統的總體設計構架和功能模塊分析的基礎上，進行三維雙緩存動畫模擬系統的算法設計，算法設計包括三維雙緩存動畫圖像增強算法和視覺重構算法等。

4.1圖像增強處理

采用RGB(紅綠藍彩色值，redgreenbluecolorvalue)圖像增強的方法，進行三維雙緩存動畫模擬圖像增強處理，建立三維雙緩存動畫的三維顏色分量，設A為N個標量構成的三維圖像分量，結合顏色空間變換的方法，建立三維雙緩存動畫模擬圖像的顏色分解問題[7]，得到圖像的像素分布的幀數滿足約束條件?？紤]三維動畫制作過程中的圖像灰度，結合模糊度辨識方法，進行圖像的灰度像素級重構，得到圖像在像素層的合成區域量化特征[8]。在灰度的顏色空間中，采用歸一化的顏色特征分解方法，對三維動畫制作過程中的虛擬圖像進行視覺仿真，采用視差分析的方法，得到全局色調映射函數為：(1)式中，R一個規范常量，f表示差異性拼接系數，F(x,y)表示顏色空間數值分布。設定顏色空間的轉換特征量，計算三維動畫圖像的二維灰度特征值，構建三維雙緩存動畫模擬分布特征值，得到三維雙緩存動畫模擬的最大灰度值為：(2)式中，UE表示三維雙緩存動畫模擬數據最大特征值。采用歐式距離描述動畫圖像顏色間的差異性特征，以此得到不同曝光時間下圖像的灰度特征值，通過模糊度檢測的方法得到關聯特征量，然后進行歸一化處理，得到在灰度像素空間中的三維動畫模擬方程為：(3)式中，I(x,y)為圖像中坐標為(x,y)點的灰度；結合三維動畫模擬的視覺特征進行信息增強，根據不同的光源顯示相同的顏色，得到在顏色空間中的灰度分布特征量，采用最小二乘支持度算法，構建混合結構稀疏重構模型，得到層次化的特征分布函數f(gi)為：(4)式中，Eθ表示三維雙緩存動畫模擬特征分布系數，Hα表示三維雙緩存動畫視頻兼容性。將活動輪廓檢測與三維動畫圖像信息融合技術結合，得到灰度直方圖特征值?；贖arris小波特征分析和字典學習的方法，得到圖像的最大似然估計為：(5)式中，ρ表示三維動畫制作過程匹配系數，ft(i,j)表示制作過程尺度精確值，ft-1(i,j)表示制作過程尺度估計值。根據上述分析，建立三維動畫圖像增強模型，根據圖像增強結果進行軟件制作。

4.2三維視覺重構

結合高分辨的視覺重建算法，進行三維雙緩存動畫模擬控制和視覺重建，采用高稀疏表示圖像識別方法，得到灰度像素值HUI表示如下：(6)求得優化逼近解，利用不同視圖下的三維深度圖，進行三維動畫模擬的半監督距離學習，得到模擬像素分布為M×N個2×2的子塊Gmn，采用多維像素空間重組，得到圖像三維重構輸出為：(7)式中，I(k)(i,j)為三維雙緩存動畫模擬圖像k的灰度值，(i,j)為相應像素的坐標值。采用交叉編譯控制的方法，進行三維雙緩存動畫模擬和聯合特征求解，得到聯合分布函數。采用可靠性差異度分析的方法，得到具有一致模式的稀疏表示為：(8)式中，V(x,y)、J(x,y)、T(x,y)分別表示灰度圖像參數值和邊緣輪廓信息。根據上述分析，進行三維雙緩存動畫模擬軟件制作，提高圖像的特征表達能力。

5仿真實驗分析

為了提高三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統的視覺性，使軟件制作系統更人性化，交互性能得到更好的體現，所以在本次仿真實驗中，采用VR技術進行三維動畫制作過程中的虛擬現實仿真和三維視覺重構，結合VisualC++和MatlabR2010進行動畫圖像設計，利用Simulink工具讀取三維雙緩存動畫信息，提取動畫圖像的顏色特征分量，并將三維雙緩存圖像的邊緣輪廓特征量分布設置為0.12，區域分塊模板匹配系數設置為0.27，三維視景的灰度集大小設置為12。在A/D和D/A中進行三維雙緩存動畫模擬和視覺重構，通過VegaPrime的交互函數進行三維動畫制作過程的動態尋優和參數模擬，設置三維雙緩存動畫模擬軟件制作的載頻為500Hz，灰度邊緣像素特征值為1200，得到三維動畫軟件制作的實現仿真圖如圖4所示。由圖4可知，采用本文方法制作三維雙緩存動畫圖像效果好，色彩清晰，視覺表達效果較好，3D動畫模擬逼真度較高。為了進一步驗證本文方法的可行性，利用文獻[2]方法和文獻[3]方法進行對比實驗，測試不同方法進行三維動畫軟件制作的輸出峰值信噪比，得到對比結果如圖5所示。分析圖5得知，文獻[2]方法和文獻[3]方法的輸出峰值信噪比較低，最終結果分別為91%和69%，而本文方法進行三維動畫軟件制作的輸出峰值信噪比較高，最終結果是99%，說明本文方法制作效果較好，系統的穩定性較好，人機交互能力較強。

6結束語

結合計算機視覺圖像分析技術，通過三維雙緩存動畫的視覺特征檢測和分析，建立三維雙緩存動畫的邊緣輪廓特征檢測模型，提出基于三維視覺重構和嵌入式VR構架的三維雙緩存動畫模擬軟件制作系統設計方法。采用RGB圖像增強的方法，進行三維雙緩存動畫模擬圖像增強處理，采用歐式距離描述動畫圖像顏色之間的差異性，得到不同曝光時間的圖像的灰度特征值，實現三維雙緩存動畫模擬。分析得知，本文方法進行三維雙緩存動畫模擬的輸出峰值信噪比較高，成像質量較好。

作者:趙革委 單位:陜西工業職業技術學院信息工程學院