(1)变形
  变形技术包括:与物体表示有关的变形,与物体表示无关的变形,基于约束的变形,轴变形。
  与物体表示有关的变形,可以作用于由多边形表示的物体。可以通过移动多边形顶点来实现。但是不适当的移动可能导致三维走样,例如原来共面的多边形变成不共面的。与物体表示有关的变形,作用于由参数曲面表示的物体时,可以防止这种问题。移动控制顶点只改变基函数的系数,曲面仍然是光滑的。但是它也会带来三维走样。由于控制顶点比较稀疏,物体变形不一定是预期的。
  与物体表示无关的变形,可以作用于由多边形表示的物体,也可以作用于由参数曲面表示的物体。一种方法是Barr的整体和局部变形方法。其变换矩阵不是恒定值,而是位置的函数。另一种方法是Sederberg提出的最实用的自由变形方法FFD。它不是直接对物体变形,而是对物体嵌入的空间进行变形。FFD方法中的lattice块的形状为平行六面体,这限制了它的应用。先对物体嵌入的lattice块的控制顶点设置动画,再把变形传播到物体本身。自由变形也可以用于脸部表情动画,科学计算可视化等领域。
  基于约束的变形,是为了解决FFD的不足。在FFD中,lattice变形和物体变形之间的对应关系并不直观。Borrel和Rappoport提出了简单约束变形法。用户定义一系列约束点、所需的偏移量和影响区域半径,在每个约束点处定义一个以该点为中心的局部B样条基函数,该函数在影响区域外取值为0。该方法计算量小,在工作站上可实时交互。
  轴变形,也是为了解决FFD的不足。在FFD中,控制点较多时交互性就较差。Lazarus提出了基于轴的变形。它用物体轴线的变形来控制物体的变形。对轴线设置动画是很容易的。用该方法仿真鱼的游动,取得了很好的效果。
  (2)渐变(morphing)
  上述的变形,是一个物体的形状变化。不给定物体最终形状。下述的渐变,是物体由一种形状逐渐变化为另一种形状。给定物体最终形状。
  两个二维多边形之间的渐变,一般采用顶点间的线性插值。但生成的多边形可能产生自交和不应有的收缩。Sederberg提出了基于物理的二维形状渐变。把形状看成为由电线框组成,求解所需能量最小的形变解。
  两个二维图像之间的渐变,有Wolberg的网格变形技术。他用B样条网覆盖在数字图像上,然后移动B样条网的控制顶点来控制图像的渐变。Beier和Neely提出了基于特征的自然渐变技术。它允许动画师对渐变进行直观控制,交互地指定渐变中的图像特征,达到预期的效果。
  两个三维图像之间的渐变,与物体的拓扑结构有密切联系。已经有很多有关的研究。Blinn和Nishimura提出基于元球的造型方法,这是应用最广的隐式曲面方法。复杂的人体只需大约500个元球。元球是具有密度的特殊的球,一组元球的密度为该组中所有元球密度之和,对应的三维模型可表达为由等密度面围成的体。通过位置、方向、大小和密度的巧妙控制,可以用元球生成复杂的形体。采用元球造型,物体变形能以自然的方式进行。