多媒体技术之动画概述.docx
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2022-10-25
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第5章 动画
动画(animation)是运动的艺术，运动是动画的本质。
本章先介绍动画的基本原理、发展历史与主要应用，然后讲解传统动画和计算机动画的
基本内容。重点放在图形动画的描述语言和计算机动画的制作上，主要介绍 VRML、X3D
和 SVG 标准，以及位图动画和 OpenGL 的编程。
5.1 概述
动画与电影和电视都是利用人的视觉滞留现象所产生的错觉来实现连续运动视觉的。历
史上，动画的发明要早于电影和电视。计算机动画在电子和网络游戏、电影特技和动画片制
作等方面起着决定性的作用。
5.1.1 视觉滞留原理
电影、电视与动画都是利用人的视觉滞留[残留/暂留](persistence of vision)现象的原理来
工作的。
在上一章的眼睛与视觉部分的 4.1.2 小节已经讲过，由于人眼感光细胞中的生物化学和
生物物理学反应、以及视神经和视觉中枢的信号处理都需要一定的时间，所以物体在眼睛的
视网膜中成像后，并不会立即消失，而会保留 25 ~ 200ms（毫秒 = 1/1000 秒），相当于 5 ~ 40
帧/秒。因此，如果快速播放一系列相关的离散画面，就会使人产生连续的运动视觉（幻
觉）。
下面电影、电视和动画的典型帧率：
电影：老片——16 帧/秒、普通——24 帧/秒、数字——30 帧/秒
电视：PAL——25 帧/秒、NTSC——30 帧/秒、HDTV——25 或 30 帧/秒
动画：10~100 帧/秒
虽然动画与电影电视的工作原理相同，但电影和电视主要是用摄影机和摄像机拍摄出来
的画面，而动画则是人工或计算机画出来的。
5.1.2 动画发展简史
传统动画
1820 年英 J. Paris：圆盘两面画的旋转设备——thaumatrope（幻影转盘，西洋
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