融合運(yùn)動捕獲數(shù)據(jù)的動畫設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)動畫隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和多媒體技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，已從一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展成為一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)。群體動畫作為計(jì)算機(jī)動畫的一個(gè)重要分支，在動漫產(chǎn)業(yè)、游戲娛樂、軍事科研、現(xiàn)實(shí)虛擬等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，大規(guī)模場景的視覺震撼效果也吸引了大量的消費(fèi)人群。
　　近年來，群體動畫設(shè)計(jì)通過運(yùn)動捕獲技術(shù)的快速發(fā)展呈現(xiàn)出新的生機(jī)。運(yùn)動捕獲技術(shù)能夠獲取精確逼真和高難度的人體運(yùn)動數(shù)據(jù)，從而很好地實(shí)現(xiàn)群體動畫中人群運(yùn)動的真實(shí)感效果。另外，人們追求更好

2、的動畫視覺效果和動畫自然真實(shí)性，對群體動畫設(shè)計(jì)有了更高的要求和期待。研究如何結(jié)合路徑規(guī)劃方法和運(yùn)動捕獲技術(shù)進(jìn)行群體動畫創(chuàng)作，提高群體動畫的可視化效果和真實(shí)感，具有重要意義。
　　本文主要研究群體動畫設(shè)計(jì)路徑規(guī)劃方法和融合運(yùn)動捕獲數(shù)據(jù)的動畫設(shè)計(jì)兩個(gè)方面，將圖論算法、A*算法和運(yùn)動捕獲技術(shù)等相關(guān)理論應(yīng)用在動畫制作中，達(dá)到快速、高效、更為真實(shí)地呈現(xiàn)群體運(yùn)動仿真的目標(biāo)。
　　本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　(1)提出一種基于

3、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和A*算法的兩層路徑規(guī)劃算法。首先，基于最小生成樹Prim算法進(jìn)行在幾何層的全局路徑規(guī)劃。其次，利用并行計(jì)算的方法和思路，在全局路徑中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行基于 A*算法的局部路徑規(guī)劃。最后，將計(jì)算出的路徑信息拼接成一條完整的運(yùn)動路徑。在項(xiàng)目組的ACIS+HOOPS+VS2003開發(fā)平臺上生成路徑信息并保存。實(shí)驗(yàn)證明該算法可以方便進(jìn)行交互，并且很好地提高了群體動畫中路徑規(guī)劃的效率。
　　(2)提出一種融合路徑信息和運(yùn)動捕獲數(shù)