基于Kinect的動畫研究與實現(xiàn).pdf

1、3D動畫技術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用前景。近幾年來，隨著計算機圖形學等技術的發(fā)展，3D動畫廣泛應用于廣告、影視、娛樂、醫(yī)療、游戲、仿真等很多領域。然而，3D動畫技術涉及的技術范圍廣、難度大、制作成本高、制作周期長等因素使其應用受到很大的限制。關于3D動畫方面技術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)，促進了動作捕獲、識別、三維重建等方面技術的發(fā)展，促進了3D動畫技術的發(fā)展。
　　

2、本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對動作識別領域中人體旋轉朝向的問題，提出了一種人體旋轉朝向識別的方法。該方法基于kinect深度信息獲取和骨骼追蹤技術，通過肩部關節(jié)點遮擋關系和人臉跟蹤技術判斷人體朝向。實驗結果表明，該方法能夠準確、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，詳細講述了KinectFusion的技術原理，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獲取的模型進行處理的方法以及對一些特殊目標模型貼圖的一種方法。⑶針對直接從骨骼點進行運動重定向的問題，本文首先對提取的骨骼點構造具有骨架形態(tài)的最小生成樹，并基于構造的最小生成樹，獲取末端端點，然后從末端端點中自動識別出具有頭、手、腳語義信息的關節(jié)點，再通過已經(jīng)識別的關節(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節(jié)點，最后通過對骨架姿態(tài)調整進行運動重定向。實驗結果表明，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。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節(jié)，使骨骼關節(jié)進行相應運動，在骨骼動畫制