基于虛擬人技術(shù)的手語合成研究.pdf

1、聾啞人與健聽人用口語進行交流是十分困難的。目前，我國的書籍、報紙、電視新聞等種種傳播媒介，都是以書面文字和口頭語言這類形式出現(xiàn)的，很少有用聾啞人最為熟悉的手語來進行表達(dá)。因此，有必要研究一種手語合成技術(shù)能將自然語言轉(zhuǎn)換成逼真、流暢的手語表達(dá)形式，這將為聾啞人群體獲取與健全人同樣的信息資源以及實現(xiàn)無障礙交流等提供便利。
　　 手語合成即把自然語言轉(zhuǎn)換成聾啞人手語，該手語借助虛擬人的動畫演示的形式進行表達(dá)。本文主要分析和研究虛擬人運

2、動數(shù)據(jù)獲取、運動基本單元提取以及運動合成等關(guān)鍵技術(shù)，其主要研究成果如下:
　　 首先，本文基于動作捕捉設(shè)備采集人體運動數(shù)據(jù)構(gòu)建運動數(shù)據(jù)源，并對采樣數(shù)據(jù)進行修復(fù)，給出實驗結(jié)果。
　　 其次，提出了一種骨骼夾角特征表示法和基于關(guān)鍵幀提取的運動數(shù)據(jù)切分算法。首先將復(fù)雜的人體動作數(shù)據(jù)用相鄰骨骼段之間的夾角在時間維度上的變化曲線進行表達(dá)，然后根據(jù)“邊界”數(shù)據(jù)幀的選取規(guī)則，選取曲線上極值點處的的數(shù)據(jù)幀作為候選關(guān)鍵幀建立關(guān)鍵數(shù)據(jù)幀集合

3、，最后在提取關(guān)鍵幀的基礎(chǔ)之上應(yīng)用分層曲線逼近算法指導(dǎo)運動數(shù)據(jù)合理分段。
　　 再次，提出了運動單元的概念，闡述了運動單元在手語合成研究中的重要性。首先給出了運動單元的形式化定義，然后對分段后的運動數(shù)據(jù)采用加權(quán)動態(tài)聚類方法實現(xiàn)動作數(shù)據(jù)段的動態(tài)分類，最終實現(xiàn)運動單元的有效提取。
　　 最后，根據(jù)檢索到的動作數(shù)據(jù)，基于上肢運動學(xué)理論計算出各關(guān)節(jié)的運動參數(shù)，最終設(shè)計并實現(xiàn)了借助獲取的運動單元數(shù)據(jù)驅(qū)動虛擬人模型完成手語合成的演示系