運動合成算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著影視和游戲行業(yè)的快速發(fā)展，運動合成算法成為了近些年的研究熱點。運動合成算法研究如何根據已有的運動片段，來生成滿足一定需求的新的運動序列。其中，運動圖技術作為一種有效的人體運動合成算法在該領域被廣泛的應用。
　　運動圖技術的核心思想是以圖的方式將不同的運動連接起來，將生成新的運動序列的問題轉化成根據運動圖尋找路徑的問題。一般方法構建的運動圖只包含一些正常的走，跑等基本運動，很少將一些不同的運動風格包含其中，例如開心的跑，自信的走

2、等。如果一個運動圖中包含很多不同風格的運動，而且這些運動之間可以自然的過渡，那么我們就可以根據角色人物的心情變化或者故事的需要在不同時間選擇不同風格的運動，來使刻畫的人物更形象生動。將多樣化運動風格添加到運動合成技術中，無論是對3D動畫制作還是游戲設計都是更好的選擇，具有很強的實用價值。
　　然而做到這一點并不容易，直接使用傳統(tǒng)的運動圖，首先面臨的問題是，隨著不同的運動風格添加到原有的運動圖中，構建時間和搜索時間隨運動圖的規(guī)模的擴

3、大而成倍增長；其次，構建出的運動圖連通性很差，多樣風格的運動之間沒有很好的關聯(lián)，在后面搜索時無法快速搜索出滿意的路徑。
　　為了解決這個問題，我們提出一種方法，構建一種帶結構表的運動圖。結構表是本文所提出的一種新的結構，它可以存儲所有運動片段的位置信息，利用這些信息可以引導高效地構建更合理的運動圖，同時允許在構建期間做局部優(yōu)化，最后將圖的搜索問題轉化為查表操作和局部搜索，極大的提高了運動圖的構建和搜索效率。此外，離線搜索時，經常存

4、在兩個連續(xù)運動之間沒有直接過渡的情況，基于此，我們提出了一個解決方法，該方法基于結構表提供的信息，建立一個帶權重的有向圖，我們稱之為導航圖，利用導航圖在沒有直接過渡的兩個運動之間找到合適的若干其他運動作為中間運動，自然的銜接起這兩個原始運動。
　　實驗結果證明結構表的使用可以大幅減少運動圖的構建和搜索時間，同時使得生成的運動圖具有更好的連通性，避免很多不合理運動的產生，最終使構建包含大量多樣風格運動的運動圖成為可能。導航圖的使用進