在电影发展的早期,3D 动画是使用物理 3D 模型实现的,该模型通过手动调整来创建动画的每个单独帧。使用该技术的经典示例是电影《金刚》(1933 年),其中金刚的模型只有一英尺高。用这种技术制作的动画仍然很受欢迎,最近的一个例子是《超级无敌掌门狗》。动画的计算机支持系统开始出现在 20 世纪 70 年代末,第一部由计算机生成的全长 3D 动画电影是《玩具总动员》(1995 年)。尽管完全使用计算机制作,但《玩具总动员》和其他现代 3D 动画电影仍然耗费大量的人力。全自动动画还有很长的路要走,但计算机工具和支持工具已经迅速发展。这些免除了动画师大量繁琐的工作,并允许创建壮观的特效。基本方法是:(i) 物理模型; (ii)程序方法和(iii)关键帧。
在电影发展的早期,3D 动画是使用物理 3D 模型实现的,该模型通过手动调整来创建动画的每个单独帧。使用该技术的经典示例是电影《金刚》(1933 年),其中金刚的模型只有一英尺高。用这种技术制作的动画仍然很受欢迎,最近的一个例子是《超级无敌掌门狗》。动画的计算机支持系统开始出现在 20 世纪 70 年代末,第一部由计算机生成的全长 3D 动画电影是《玩具总动员》(1995 年)。尽管完全使用计算机制作,但《玩具总动员》和其他现代 3D 动画电影仍然耗费大量的人力。全自动动画还有很长的路要走,但计算机工具和支持工具已经迅速发展。这些免除了动画师大量繁琐的工作,并允许创建壮观的特效。基本方法是:(i) 物理模型; (ii)程序方法和(iii)关键帧。
本章的最终目标是,一架刚性飞机在扁圆形旋转地球上空的运动方程。平地方程描述了在重力恒定的非旋转地球上一小块区域上的运动,我们将作为特殊情况推导得出该方程。为了达到这个最终目标,我们将使用经典力学的矢量分析来建立运动方程,使用矩阵代数来描述坐标系的运算,并使用大地测量学、引力和导航中的概念来介绍地球形状和质量引力的影响。在第 2 章之前,作用在飞行器上的力矩和力(地球的质量引力除外)将是抽象的。在此阶段,只要有合适的力和力矩模型,这些方程就可以用来描述任何类型的航空航天飞行器(包括地球卫星)的运动。术语“刚性”意味着不允许结构灵活性,并且假定飞行器中的所有点始终保持相同的相对位置。在大多数情况下,这种假设对于飞行模拟来说已经足够好了,并且对于飞行控制系统设计来说也足够好了,前提是我们不试图设计一个系统来控制结构模式或减轻飞机结构上的气动载荷。运动方程处理所需的矢量分析通常会给学生带来困难,特别是角速度矢量的概念。因此,提供了相关主题的回顾。在某些情况下,我们已经超越了传统的飞行力学方法。例如,由于四元数具有“全姿态”能力以及在模拟和控制中的数值优势,因此引入了四元数。它们现在广泛应用于模拟、机器人、制导和导航计算、姿态控制和图形动画。主题来自