基于Kinect的動畫研究與實現(xiàn).pdf

1、3D動畫技術(shù)由于能夠被用于模擬真實物體的行為方式而具有廣泛的應(yīng)用前景。近幾年來，隨著計算機圖形學(xué)等技術(shù)的發(fā)展，3D動畫廣泛應(yīng)用于廣告、影視、娛樂、醫(yī)療、游戲、仿真等很多領(lǐng)域。然而，3D動畫技術(shù)涉及的技術(shù)范圍廣、難度大、制作成本高、制作周期長等因素使其應(yīng)用受到很大的限制。關(guān)于3D動畫方面技術(shù)的研究探索一直沒有停止過，微軟廉價深度攝像機kinect的出現(xiàn)，促進(jìn)了動作捕獲、識別、三維重建等方面技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了3D動畫技術(shù)的發(fā)展。
　　

2、本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對動作識別領(lǐng)域中人體旋轉(zhuǎn)朝向的問題，提出了一種人體旋轉(zhuǎn)朝向識別的方法。該方法基于kinect深度信息獲取和骨骼追蹤技術(shù)，通過肩部關(guān)節(jié)點遮擋關(guān)系和人臉跟蹤技術(shù)判斷人體朝向。實驗結(jié)果表明，該方法能夠準(zhǔn)確、實時地判斷人體朝向。⑵提出了基于kinect的模型獲取以及后處理的框架，詳細(xì)講述了KinectFusion的技術(shù)原理，以及開源軟件 KinectFusionExplorer獲取模型時的參數(shù)配置等內(nèi)容，最后通過實例介紹

3、了對 Kinect獲取的模型進(jìn)行處理的方法以及對一些特殊目標(biāo)模型貼圖的一種方法。⑶針對直接從骨骼點進(jìn)行運動重定向的問題，本文首先對提取的骨骼點構(gòu)造具有骨架形態(tài)的最小生成樹，并基于構(gòu)造的最小生成樹，獲取末端端點，然后從末端端點中自動識別出具有頭、手、腳語義信息的關(guān)節(jié)點，再通過已經(jīng)識別的關(guān)節(jié)點和人體比例信息從骨骼點中提取出其他具有語義信息的關(guān)節(jié)點，最后通過對骨架姿態(tài)調(diào)整進(jìn)行運動重定向。實驗結(jié)果表明，此方法能夠自動化地重用現(xiàn)有的人體運動數(shù)據(jù)，

4、有利于3D人物骨骼動畫的自動化處理。⑷構(gòu)建了基于Kinect的運動捕獲原型系統(tǒng)、動畫合成系統(tǒng)以及運動重定向系統(tǒng)。運動捕獲系統(tǒng)能夠很好地捕獲人體運動，具有較好的擴展性，能夠集成新的運動識別技術(shù)。動畫合成系統(tǒng)以運動捕獲系統(tǒng)捕獲的運動以及 Kinect掃描的模型為輸入數(shù)據(jù)，采用三種不同的動作映射方式合成動畫，實驗結(jié)果表明系統(tǒng)能夠很好地用來創(chuàng)作動畫。運動重定向系統(tǒng)能夠把人體運動數(shù)據(jù)重定向到任意繪制的骨骼關(guān)節(jié)，使骨骼關(guān)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)運動，在骨骼動畫制