復(fù)雜環(huán)境中虛擬人運動合成.pdf

1、復(fù)雜環(huán)境中真實感虛擬人的運動合成問題是虛擬現(xiàn)實研究領(lǐng)域中的一個難點和重點，該問題的關(guān)鍵在于實現(xiàn)復(fù)雜場景中虛擬人對于各類障礙物的動作響應(yīng)，以及提高人體運動捕捉數(shù)據(jù)的重用性，使合成的人體運動序列更為真實豐富。由于先前的研究僅局限于單一環(huán)境中的運動合成，沒有考慮復(fù)雜場景中虛擬人運動控制情況，并且人體運動捕捉技術(shù)應(yīng)用的設(shè)備十分昂貴且操作復(fù)雜，不易采集運動數(shù)據(jù)，而基于路徑控制的復(fù)雜環(huán)境真實感虛擬人運動控制的研究，不僅提出了復(fù)雜環(huán)境中虛擬人控制的新

2、方法，還有效解決了以上兩個問題，因此具有重要的研究意義及廣闊的應(yīng)用前景。
　　本論文根據(jù)數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的人體運動捕捉數(shù)據(jù)，設(shè)計實現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境中基于路徑指導(dǎo)的虛擬人運動合成框架，該框架首先根據(jù)用戶在復(fù)雜環(huán)境中為虛擬人指定的運動起始點和目標(biāo)點，以及環(huán)境信息，由路徑規(guī)劃器規(guī)劃兩點間的最優(yōu)路徑，并通過為路徑標(biāo)記控制錨點提取路徑的有效控制信息;然后，為運動序列構(gòu)建相應(yīng)的運動場及過渡控制器;最后，在路徑錨點的控制下，實現(xiàn)基于運動場的虛擬人運動合

3、成。本論文研究工作主要包括:
　　1.設(shè)計復(fù)雜環(huán)境，環(huán)境中包含靜態(tài)障礙物及動態(tài)障礙物，基于SIPP(SafeInterval Path Planning)算法實現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境中起始點到目標(biāo)點的虛擬人的路徑規(guī)劃，并通過雙向遍歷的路徑平滑算法優(yōu)化路徑。通過為路徑標(biāo)記控制錨點，實現(xiàn)路徑控制信息的提取，其中控制錨點主要包括:轉(zhuǎn)向錨點、時間錨點和高度錨點;
　　2.通過采用基于運動選擇過程算法，實現(xiàn)緊致運動數(shù)據(jù)集和運動控制器的構(gòu)建，并且在