三維動(dòng)畫中運(yùn)動(dòng)重定向技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著三維動(dòng)畫技術(shù)和運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)的飛速發(fā)展，運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)已經(jīng)非常好的應(yīng)用在計(jì)算機(jī)角色動(dòng)畫中。通過運(yùn)動(dòng)捕獲設(shè)備，記錄下演員的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，可以生成大量的三維運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，然后可以將這些運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)重新應(yīng)用到各種虛擬角色中。但當(dāng)虛擬角色的大小和比例和表演人不一致時(shí)，其運(yùn)動(dòng)可能會(huì)失去原始運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，因此需要對(duì)原始運(yùn)動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)重定向，再將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)映射到虛擬角色中，以提高運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)重用的普遍性和適用性。 論文對(duì)運(yùn)動(dòng)重定向中的主要方法進(jìn)行了研究，包

2、括運(yùn)動(dòng)信號(hào)處理方法和約束求解方法，提出了時(shí)空約束和逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合的重定向算法：首先確定時(shí)空約束的條件，然后根據(jù)不同情況建立相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)，然后在進(jìn)行約束的優(yōu)化求解時(shí)利用雅可比的偽逆矩陣實(shí)現(xiàn)了逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)的求解，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化，將強(qiáng)制的時(shí)空約束改為非強(qiáng)制的時(shí)空約束，減小了產(chǎn)生急跳運(yùn)動(dòng)的可能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，非強(qiáng)制時(shí)空約束的重定向算法可以有效地防止不自然的運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。 研究了人體模型到非人體模型的運(yùn)動(dòng)重定向方法，包括人體模型到其他關(guān)節(jié)