● 摘要
近年来，随着互联网和计算机图形学的发展，在线发布的三维网格模型数量大幅度增加，快速简洁的三维网格模型预览技术得到了很多关注。目前在静态三维网格模型预览方面已有较多研究工作，但是三维网格模型动画预览技术的研究还不充分。由于模型动画相比静态模型增加了时间维度，其动态变化使得问题更为复杂，静态模型的预览技术不能直接用于模型动画的预览。
针对上述问题，本文提出了一种用于评价模型动画帧间运动信息的视点质量描述符，将其与现有的帧内几何复杂度描述符和相机轨迹平滑性描述符相结合，构造出一个能量方程，用于选择关键帧的最佳视点集合，从而生成基本相机预览路径，并对预览路径进行平滑和帧速控制。论文的主要工作包括：
1. 设计了三维网格模型动画的运动分析方法。模型动画的运动分析包括模型分割，运动数据提取和关键帧提取。本文实现了一种针对三维网格模型动画的块式变化分割算法；定义了模型动画的运动数据，并根据分割得到的中间结果提取运动数据；使用了曲线简化算法提取关键帧，完成模型重分割和运动数据重提取。
2. 提出了运动语义相关的视点质量评价方法。在模型动画运动分析的基础上，定义了一种称为帧间表面显著度的视点质量描述符，表示模型动画每一帧的各个分块中可见带权动作面片面积之和。将该描述符与已有的其他描述符相结合，提出了一种同时考虑了模型动画的运动特征、几何特征以及预览稳定性的视点质量评价方法。
3. 实现了相机预览路径的生成和优化。提出了基于曲面细分的自适应采样面生成算法，细分后的采样面顶点为候选视点。根据候选视点和视点质量构造带权有向图，实现了基于Dijkstra最短路径的预览路径选择算法。加入路径平滑算法和帧速控制算法，实现了相机预览路径的优化。
在上述研究工作的基础上，设计实现了一个三维网格模型动画预览自动生成系统，并通过性能实验、功能实验和用户研究对论文中的理论研究及系统实现进行了验证和评估。实验表明，算法自动生成的预览与用户手动选择的路径之间的误差较小，用户满意度高达90%以上。