基于多源实测数据的火焰建模方法研究

项目名称： 基于多源实测数据的火焰建模方法研究

项目编号： No.61173067

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 计算机科学学科

项目作者： 朱登明

作者单位： 中国科学院计算技术研究所

项目金额： 61万元

中文摘要： 构建逼真的火焰动画模型，一直是影视特效和数字娱乐追求的重要目标之一。近年来，部分研究者开始利用实测数据构建火焰模型，主要是用摄像机捕获火焰视频图像，并从中重构火焰动画。但该方法只适合低速燃烧火焰，特别是具有较为平滑的轮廓表面(如蜡烛燃烧)，而对于燃烧剧烈或高速运动的火焰，仅仅依靠这种单一的数据采集方式，很难得到满意的重建效果。 本项目主要研究基于多源实测数据的火焰建模理论和方法。首先，针对火焰运动具有多变和跳跃等特点，设计了一个多源数据采集方案，采集表征火焰重要特征的温度、光谱分布和图像信息，为火焰重建提供多源数据；其次，建立了一个基于多源数据重构火焰模型的分析框架,通过重建火焰三维温度场，并采用机器学习的方法获得温度场、光谱分布和图像之间的映射关系，构建基于实例数据的逼真火焰绘制模型；最后，针对捕获的火焰素材受时空限制的特点，研究三维数据场的外推模型，提高素材在时空上的使用范围。

中文关键词： 火焰动画；数据采集；数字抠图；火焰重建；火焰运动控制

英文摘要：

英文关键词： Fire Animation；Data Acquisition；Matting；Flame Reconstruction；Fire Motion Control