面向多骨骼及多風(fēng)格的行走運動控制器.pdf

1、基于控制器的物理運動生成技術(shù)近年來一直是計算機動畫研究領(lǐng)域的熱點和難點。該技術(shù)已能夠生成視覺上較為真實的運動，然而目前仍存在著角色骨架單一和運動風(fēng)格不可變的缺陷。這些缺陷導(dǎo)致控制器難以快速適應(yīng)各類目標(biāo)需求，阻礙了其應(yīng)用領(lǐng)域的進一步擴展。
　　為了提高運動控制器的適應(yīng)性，針對控制器運動生成和優(yōu)化方法進行研究，提出了一種面向多骨骼及多風(fēng)格的行走運動控制器及其生成方法，使用一種改進的比例微分控制器，并對控制器中的比例微分系數(shù)和目標(biāo)姿態(tài)進

2、行優(yōu)化。實驗結(jié)果表明，本文方法的控制器可以生成面向多骨骼和多風(fēng)格的行走運動，其生成運動穩(wěn)定性相對于其他方法提高一至兩個數(shù)量級，且比例微分系數(shù)和目標(biāo)姿態(tài)均由優(yōu)化自動生成，用戶只需設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)的初始參數(shù)。
　　本文工作主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)針對基于物理模型和基于控制器的人體運動生成方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行分析，選擇Simple Biped Controller作為基礎(chǔ)控制器框架，并使用一種改進的比例微分控制器作為預(yù)處理。

3、
　　(2)為了提高控制器面向多骨骼的適應(yīng)性，基于角色骨骼的幾何及質(zhì)量差異，根據(jù)規(guī)則對控制器的比例微分系數(shù)進行調(diào)整，并引入一種基于二分求解的旋轉(zhuǎn)迭代算法對比例微分系數(shù)進行優(yōu)化。
　　(3)為了提高控制器面向多風(fēng)格的適應(yīng)性，提出多個目標(biāo)函數(shù)，從穩(wěn)定性和風(fēng)格多樣性的角度描述人體行走運動，使用協(xié)方差矩陣自適應(yīng)進化策略對控制器中的目標(biāo)姿態(tài)進行優(yōu)化。
　　(4)開發(fā)了一套基于控制器的物理運動實驗平臺，使用模塊化的方法組織其功能，