基于插中理論的人體動(dòng)畫(huà)運(yùn)動(dòng)控制與合成研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)是一門(mén)計(jì)算機(jī)技術(shù)和動(dòng)畫(huà)制作藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)也逐步發(fā)展成為高新技術(shù)研究領(lǐng)域的一門(mén)重要學(xué)科。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)中運(yùn)動(dòng)生成控制與合成的研究一直是關(guān)節(jié)動(dòng)畫(huà)研究的重點(diǎn)。已有的運(yùn)動(dòng)控制主要包括關(guān)鍵幀技術(shù)、運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)、基于物理的方法。運(yùn)動(dòng)合成的方法主要包括運(yùn)動(dòng)信號(hào)處理、基于統(tǒng)計(jì)模型的合成、運(yùn)動(dòng)圖。這些方法為了逼真反映對(duì)象運(yùn)動(dòng)過(guò)程，都力求將速度這一重要運(yùn)動(dòng)學(xué)要素融入方法之中。本文結(jié)合關(guān)鍵幀技術(shù)、運(yùn)動(dòng)捕獲和基于物

2、理的方法提出計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)插中原理，將速度這一要素量化并融入到動(dòng)畫(huà)的生成控制中，提高了運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)的逼真度。
　　 論文提出基于插中原理的參數(shù)曲線(xiàn)和隱曲線(xiàn)插中。給定人體末端效應(yīng)器運(yùn)動(dòng)軌跡的參數(shù)曲線(xiàn)和隱曲線(xiàn)方程，插中生成每個(gè)幀周期下末端效應(yīng)器的在軌跡上的位置值，這組幀序列能逼真的顯示出對(duì)象的運(yùn)動(dòng)效果。論文研究了基于插中原理的人體運(yùn)動(dòng)控制方法。選取人體的關(guān)節(jié)角作為運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)，將運(yùn)動(dòng)的速度通過(guò)插中方法融入到每個(gè)幀周期控制參數(shù)的計(jì)算中，生成的

3、幀序列能逼真反映不同速度下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。在人體步行控制中，提出輔助關(guān)節(jié)角概念，使步行運(yùn)動(dòng)控制更加方便。論文在運(yùn)動(dòng)合成中引入插中原理。通過(guò)投影變換將空間運(yùn)動(dòng)分解為平面運(yùn)動(dòng)，對(duì)平面運(yùn)動(dòng)進(jìn)行同步插中生成，然后合成為空間的運(yùn)動(dòng)。該方法避免了空間運(yùn)動(dòng)復(fù)雜的矩陣變換帶來(lái)的問(wèn)題?；诓逯械倪\(yùn)動(dòng)混合方法，通過(guò)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分解，對(duì)分解的子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行同步插中，混合成目標(biāo)運(yùn)動(dòng)。該方法避免以往運(yùn)動(dòng)混合方法中的同步的問(wèn)題。
　　 論文在MATLAB中對(duì)基于插中