1. 研究目的与意义（文献综述）

本选题的目的在于探索非真实性渲染（non-photorealistic rendering，以下简称npr）在三维动画领域究竟能够起到哪些方面的以及多大程度的贡献作用。具体来讲也就是，在传统的三维动画制作流程中（剧本、人物场景设计定稿、分镜、人物场景建模、人物模型绑定以及动作制作、画面渲染、后期剪辑特效等），如果引用npr技术，主要是集中于建模、渲染，以及一定程度涉及人物设计这些阶段，在优于采用传统二维平面绘制的方式以及三维追求真实性渲染的基础上能够做到多大程度的效果。具体表现为成本相比更低、制作简易度更高、渲染时间更短、特定镜头表现力毫不逊色等。

而本选题关于探索npr技术且实践应用于动画制作的意义主要有两点：

１. 降低采用二维表现风格的动画在特定镜头下的制作成本，提高制作效率。在二维动画领域中，当存在镜头的大角度变换，人物及场景的大幅度透视变换，或者激烈的人物动作时，采用传统的原画方式堆砌关键帧将会产生大量难点，从而陷入一种为了质量则损失人力物力、为了成本则损失动画质量的两难境地。如果此时能够熟练掌握非真实性渲染技术的三维动画制作，则可以在最大限度不影响二维平面动画风格的基础上，将复杂的镜头变化、人物动作交给电脑进行精准处理，解决这些高难度帧的制作的同时降低制作成本。如果能够在非真实性渲染中更加熟练地进行制作，甚至可以做到将动画全程替换为三维动画，却能够达到二维平面动画风格的效果。

2. 研究的基本内容与方案

本选题探索及应用的最终目标是制作一项以应用非真实性渲染技术为核心的三维动画。本三维动画有以下几个特点：１.运用三维软件进行制作，包括人物场景建模以及人物动作制作２.渲染阶段采用非真实性渲染技术进行材质调整和渲染，而前期的人物设计、建模以及动作设计都会基于此技术进行调整，目标二维风格为日式赛璐璐动画风格３．动画将在短时间内表现大量镜头变化、激烈的人物动作等，目的是体现在此状况下本技术可以提供的精确透视变换以及相对原画制作方式的简易性。

基于以上原则要求，本动画的具体内容初定为如下：

人物为一位战斗系少女和一台战斗机器，场景为一个类似圆形舞台的训练室。背景设定中少女在训练室进行战斗训练，将与假想数据构造的战斗机器进行战斗并获取评分。情节中少女与战斗机器展开你来我往的火力交换和白刃战斗，最终少女取得胜利。长度控制在２至３分钟以内。

3. 研究计划与安排

１.二月份：剧本的细节定稿，人物和场景的设计，人物模型建模等。

２.三月份：人物模型完善，人物模型绑定，开始进入动作设计制作。3月20日前撰写并提交本开题报告。

３.四月份上旬：人物动作制作，同时开始研究非真实性渲染材质的调整以及渲染测试。记录所有过程工作，开始撰写论文草稿。同时按时提交阶段性报告。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]lu p, sheng b, luo s, et al. image-based non-photorealistic rendering for realtime virtual sculpting[j]. multimedia tools and applications, 2015, 74(21):9697-9714.

[2]hertzmann a. introduction to 3d non-photorealistic rendering: silhouettes and outlines[c]// non-photorealistic rendering, siggraph course notes. 1999.

[3]markosian l, kowalski m a, goldstein d, et al. real-time nonphotorealistic rendering[c]// conference on computer graphics and interactive techniques. acm press/addison-wesley publishing co. 1997:415-420.