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随着计算机图形图像处理技术的发展与成熟,开始出现了许多计算机辅助2D卡通动画制作的相关技术,这些技术大体可以分为两类:一类是在传统2D卡通动画的制作流程中,用计算机辅助某些步骤,如卡通角色的绘制,中间帧的制作等;另一类技术颠覆了传统的制作过程,通过3D建模、非真实感渲染等技术直接生成2D动画,省去了逐帧绘制的过程。这两类技术各有优势与不足,本文结合两种技术的优势,提出了一种基于几何结构的2.5D卡通建模方法。本文不讨论变形算法本身,而是通过分析变形的对象——卡通图形本身隐含的几何结构,预测其在某些操作下合理的变形效果,然后用变形算法呈现这些效果:在2D动画中,一个卡通形象本身隐含有几何结构,论文将卡通形象定义为由“卡通元素”构成的“卡通对象”,并使每个卡通元素只隐含一个简单的几何结构,如平面结构,长方体结构,球体结构或者圆柱体结构。论文首先分析不同简单几何结构转动或者视角变换时,其投影在2D平面上的变化规律,然后利用这些投影的变化规律计算相应结构的卡通元素的变形,最后各个卡通元素的变形结果组合起来了,得出卡通对象的整体变形结果,即卡通形象在动画中一帧画面上的图形。本文详细地分析了平面、长方体、球体和圆柱体这些简单几何结构转动时投影的变化规律,设计了用这些规律实现相应结构的卡通元素伪3D转动效果的算法,并给出了相应的实验结果证明算法的可行性。