個(gè)體虛擬人動(dòng)畫相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)成為對(duì)全球經(jīng)濟(jì)具有舉足輕重影響力的產(chǎn)業(yè),三維動(dòng)畫角色的制作已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)動(dòng)畫中的研究熱點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫角色在三維虛擬空間的準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng),不僅需要華麗,美觀的角色模型,還要求逼真的動(dòng)作。而且,傳統(tǒng)三維動(dòng)畫制作工作需要經(jīng)驗(yàn)豐富的動(dòng)畫師花費(fèi)大量時(shí)間手工對(duì)模型進(jìn)行骨骼嵌入和皮膚綁定,對(duì)于普通用戶來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)難題。因此,本文對(duì)個(gè)體虛擬人動(dòng)畫相關(guān)技術(shù)做了深入研究,建立了個(gè)體虛擬人動(dòng)畫自動(dòng)生成系統(tǒng),使用運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)得到的

2、真實(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)嵌入骨骼的虛擬人進(jìn)行運(yùn)動(dòng),同時(shí)實(shí)現(xiàn)非生命體的擬人化運(yùn)動(dòng)。用戶只需要在系統(tǒng)中輸入三維角色模型和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),就能完成從嵌入骨骼到自動(dòng)生成角色動(dòng)畫的全過(guò)程。
　　 本文在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫等領(lǐng)域的理論研究基礎(chǔ)上,對(duì)虛擬人動(dòng)畫相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了比較深入的研究。
　　 1.對(duì)三維模型進(jìn)行體素化,采用基于距離場(chǎng)的骨骼提取算法,建立八叉樹自適應(yīng)距離場(chǎng)和距離變換,利用在模型內(nèi)部建立球體模型的方法提取關(guān)鍵點(diǎn)。利用A*搜索算

3、法求得梯度最短路徑從而得到物體線性骨架,然后,通過(guò)橫向切分骨架線,自動(dòng)匹配相應(yīng)的關(guān)節(jié)點(diǎn),確定最終骨架關(guān)節(jié)點(diǎn)。
　　 2.采用LBS蒙皮變形技術(shù),利用熱平衡原理來(lái)分配骨骼權(quán)重,把皮膚和骨骼進(jìn)行自動(dòng)綁定。本算法克服了一些在關(guān)節(jié)處扭轉(zhuǎn)變形,肩膀處塌陷等缺點(diǎn),且省去了傳統(tǒng)軟件手動(dòng)設(shè)定權(quán)重值問(wèn)題。同時(shí)滿足實(shí)時(shí)性,逼真性的要求。
　　 3.基于運(yùn)動(dòng)重定向技術(shù),提出適于非生命體的重定向算法。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出,我們所采用的模型分塊算法可以