三維動畫角色的運動序列風(fēng)格化研究.pdf

1、隨著動畫產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,動畫角色往往需要極具個性、夸張等特點的風(fēng)格化運動。然而,傳統(tǒng)的運動捕捉技術(shù)僅能采集人體的真實運動,難以滿足角色動畫的風(fēng)格化需求。目前,風(fēng)格化運動多依賴動畫師的純手工制作,過程耗時耗力,并且過分依賴動畫師個人技能。本文針對這一問題,提出了一種面向三維動畫角色的簡單運動序列風(fēng)格化方法。通過對采集到的運動序列進(jìn)行處理,引入獨立成分分析方法實現(xiàn)運動特征的提取,并實現(xiàn)對風(fēng)格的編輯,最后再將風(fēng)格化運動序列映射到動畫角色上。<

2、br>　　本文的研究工作主要包含以下幾個方面:
　　(1)探索基于改進(jìn)的概率主成分分析的運動序列分割方法。針對原始運動數(shù)據(jù)的高維特性,首先采用主成分分析的方法對輸入的運動序列進(jìn)行降維,將其映射到低維空間中;再考查不同動畫幀之間的平均馬氏距離,分析馬氏距離曲線的特征,檢測出混合運動序列的分割幀;為增加分割幀的準(zhǔn)確性,引入姿態(tài)相似度,比較當(dāng)前結(jié)果幀和上一分割幀的間距,對結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。
　　(2)基于改進(jìn)的動態(tài)時間規(guī)整和Hermi

3、te曲線插值提出一種運動序列長度歸一化方法,對齊長度不同的運動序列。以四元數(shù)為運動數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式,在此基礎(chǔ)上定義了幀的相似度。首先通過對搜索范圍合理的限制,快速簡便地在兩個輸入運動序列中找到一組對齊幀;再通過Hermite曲線實現(xiàn)對根位移曲線的插值,采用四元數(shù)球面插值實現(xiàn)對關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度的插值,從而完成運動序列長度歸一化工作。
　　(3)基于運動序列的風(fēng)格特征編輯實現(xiàn)運動序列風(fēng)格化。首先對輸入的源運動序列進(jìn)行中心化和白化等預(yù)處理操作