基于運(yùn)動捕獲數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)運(yùn)動重定向技術(shù)研究.pdf

1、利用運(yùn)動捕獲數(shù)據(jù)創(chuàng)作虛擬角色動畫已經(jīng)成為制作角色動畫的主流技術(shù)，并越來越多地被應(yīng)用于視頻游戲，影視特技，醫(yī)學(xué)分析，產(chǎn)品設(shè)計(jì)，教育以及軍事仿真等眾多領(lǐng)域。運(yùn)動捕獲技術(shù)在記錄表演者的運(yùn)動數(shù)據(jù)的同時(shí)也記錄了表演者的身材信息，如果虛擬角色的身材比例與表演者不同，或者虛擬角色所處的場景與表演者不同，直接使用表演者的運(yùn)動數(shù)據(jù)將出現(xiàn)失真現(xiàn)象。本文所研究的運(yùn)動重定向技術(shù)就是解決如何復(fù)用已有的運(yùn)動捕獲數(shù)據(jù)，同時(shí)消除失真現(xiàn)象。
　　 本文采用BVH

2、格式文件作為原始運(yùn)動數(shù)據(jù)，研究三維地形條件下的運(yùn)動重定向和不同骨骼結(jié)構(gòu)模型間的運(yùn)動重定向問題。
　　 本文給出了一種三維地形約束條件下的實(shí)時(shí)的人體運(yùn)動重定向方法。首先采用基于幾何縮放算法得到中間骨骼，然后利用改進(jìn)的地形適配算法動態(tài)調(diào)整中間骨骼根關(guān)節(jié)以及腳部末端效應(yīng)器位置。利用中間骨骼姿態(tài)確定目標(biāo)骨骼的約束條件，最后使用具有關(guān)節(jié)范圍約束的基于四元數(shù)的CCD算法，完成逆向運(yùn)動學(xué)求解，得到目標(biāo)骨骼姿勢。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法能夠改善目標(biāo)

3、模型在三維地形上運(yùn)動時(shí)貼近地表的現(xiàn)象。
　　 對于不同骨骼結(jié)構(gòu)模型間的運(yùn)動重定向技術(shù)進(jìn)行了研究，給出了一種由人體模型到雙足動物模型的實(shí)時(shí)運(yùn)動重定向算法，通過引入仿生機(jī)械領(lǐng)域關(guān)于雙足動物的步態(tài)分析的結(jié)論，利用特征腿長度設(shè)置目標(biāo)模型運(yùn)動的約束條件，對于原運(yùn)動模型與目標(biāo)模型之間存在無法關(guān)聯(lián)對應(yīng)的末端效應(yīng)器的情況，給出一種生成虛擬約束骨骼方法，來間接約束目標(biāo)模型的末端效應(yīng)器位置，從而消除了目標(biāo)模型的運(yùn)動失真現(xiàn)象，通過實(shí)驗(yàn)證明了本方法的有