计算机生成场景是对现实世界的一种模拟，而人物角色是现实世界中的一个重要组成部分，因此对人物角色或动物角色的仿真是计算机图形学领域的一个重要内容。各类运动角色的仿真大多是使用模型变形技术实现，模型变形技术将静态的模型变形为所需要的形状、姿态或行为。
在计算机虚拟角色仿真中，三维与二维模型都很常用，它们都能进行较真实的动作模拟，其不同点主要体现在模型特点和应用领域两个方面。图形形式的三维角色具有变形结果精度高、细节明显、表现力强等特点，但三维角色建模过程与变形计算复杂、控制复杂，变形结果渲染对运行系统的要求高。图像形式的二维角色，具有获取方便、变形计算量小、渲染对设备需求低的特点，尤其重要的是二维角色拥有庞大的现有资源库，而且制作门槛低，可以快速制作。因此，虽然三维角色具有二维角色不可比拟的表现力，但二维角色仍然具有强大的生命力。
目前现有的二维角色变形方法中，较新的实现方法是2005年Igarashi[15]和2006年Schaefer[73]、Weng[74]等人使用几何网格覆盖人物或动物角色图像，以数学方法计算网格顶点的位置，使用图形的方法解决图像的变形问题。但这类变形方法对于大规模运动角色的仿真应用仍存在以下3方面的不足：
（1）网格顶点坐标都是通过数值方法求解，不可避免地存在算法复杂、计算时间长等问题，造成所能支持的变形顶点数量局限在300个左右；
（2）这些方法都是全局变形，均有不同程度的变形结果失真，如不平滑尖角现象和不合理的变形结果等，这种现象的原因是由于全局变形中每一个位置对整体的贡献率相同，面积小的位置容易失真；
（3）由于使用数值方法求解网格顶点，使得算法复杂度高，无法应用图形硬件加速角色变形计算。
本章针对2D人物图像或动物图像的变形问题，研究变形模型更简洁、运行更快速的2D角色变形算法，从而支持大量2D角色同步变形。针对此目的，本章提出一种可以用于二维角色图像变形的自适应网格。自适应网格是指可以自动适应角色姿态变化的网格，该网格由曲线控制的三角带和长度补足矩形组成，可以自动实现以下三个方面的调节：
（1）根据当前的角色姿态计算网格控制曲线的参数，改变网格形状，从而实现覆盖区域的角色图像变形；(www.xing528.com)
（2）根据关节点旋转角调整控制曲线间距，保持网格覆盖区域的总面积不变；
（3）每个自适应网格对应一个角色关节点，互相连接的关节点网格可以实现无缝接合。
基于自适应网格的二维角色变形方法变形操作简单，计算量小，可以实现大量角色的实时变形。在变形结果真实感方面，通过控制曲线的导数连续性，保证变形区域的弯曲平滑性。通过变形区域的面积保持，有效避免尖角等失真现象。在变形计算实时性方面，通过影响因素局部化以及GPGPU图形硬件通用计算加速变形速度。该方法适用于人物和动物等二维角色的变形，实验结果证明该方法是可行的，能够有效避免角色变形结果的不合理和失真问题，并提高角色变形速度。
本章的其他部分将包含如下内容：
（1）介绍关于二维角色的图像变形技术及其现状；
（2）介绍本章提出的基于自适应网格的变形方法，包括简化骨骼信息获取、自适应网格的构建及其面积保持方法、硬件加速方法以及网格间的无缝连接验证；
（3）对提出的方法进行验证，与他人的变形结果进行比较，并进行运行时间分析。
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