三維動(dòng)畫展示系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)三維影像技術(shù)的不斷發(fā)展，二維動(dòng)畫已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需求，而三維動(dòng)畫卻越來越受人們的青睞，針對此問題本文主要對三維動(dòng)畫展示系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究，從而讓人們更好的感知外界信息。
　　本文首先提出一種基于Kinect的三維角色模型重建方案，利用此方法可以實(shí)時(shí)的精確的重建出三維角色模型，最后利用運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三維角色模型產(chǎn)生三維動(dòng)畫。本文的研究工作主要包括以下幾部分:
　　(1)數(shù)據(jù)獲取和目標(biāo)分割，利用Kinect獲

2、取三維角色模型的深度數(shù)據(jù)和彩色數(shù)據(jù);根據(jù)深度數(shù)據(jù)的特性，采用半閾值法對深度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分割;為了更好地對相機(jī)姿態(tài)進(jìn)行估計(jì)，使用雙邊濾波對深度數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理;最后對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
　　(2)姿態(tài)估計(jì)，本文采用ICP(Iterative Closet Point)算法對當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和現(xiàn)有預(yù)測三維角色模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，從而得到當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的相機(jī)姿態(tài)。
　　(3)點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合與渲染，本文采用TSDF(Tru

3、ncated Signed DistanceFunction)的點(diǎn)云融合算法將當(dāng)前幀的點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合到現(xiàn)有預(yù)測三維角色模型中，使用光線跟蹤方法對三維角色模型進(jìn)行渲染，從而生成可見表面。
　　(4)網(wǎng)格優(yōu)化和紋理映射，由于初步得到的三角網(wǎng)格模型比較粗糙，本文采用拉普拉斯平滑算法對三角網(wǎng)格模型進(jìn)行平滑，使用邊折疊算法對三角網(wǎng)格模型進(jìn)行簡化，并利用基于視角的方法對三角網(wǎng)格模型進(jìn)行紋理映射，從而使模型更加逼真形象。
　　(5)三維動(dòng)畫