本文關(guān)鍵詞：基于Kinect的骨骼動(dòng)畫(huà)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：骨骼動(dòng)畫(huà)（Skeletal Animation）技術(shù)是游戲和動(dòng)畫(huà)領(lǐng)域經(jīng)常使用的關(guān)鍵技術(shù)。其過(guò)程是建立互相相連的骨骼，將角色模型的頂點(diǎn)與其綁定，并使其運(yùn)動(dòng)。然后對(duì)骨骼采集關(guān)鍵幀中的姿態(tài)，采用插值技術(shù)得出過(guò)渡幀，驅(qū)動(dòng)模型產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)。骨骼并不會(huì)在動(dòng)畫(huà)中顯示，由始至終都是運(yùn)用在驅(qū)動(dòng)角色運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中。 骨骼姿態(tài)的關(guān)鍵幀采集一般是使用動(dòng)作捕捉技術(shù)完成。傳統(tǒng)動(dòng)作捕捉技術(shù)的制作成本高、周期長(zhǎng)、架設(shè)難度大，并且需要專門(mén)的場(chǎng)地，不適小成本的動(dòng)畫(huà)與游戲制作。不過(guò)隨著近年游戲和動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，誕生大量中小企業(yè)，因此小成本骨骼動(dòng)畫(huà)制作的需求日益增加。傳統(tǒng)的動(dòng)作捕捉技術(shù)不能滿足小本制作的需求。因此，有人開(kāi)始研究利用Kinect捕捉的骨骼動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)�？墒钱�(dāng)前相關(guān)的文章和產(chǎn)品都只能驅(qū)動(dòng)專門(mén)以Kinect默認(rèn)骨骼層次建立的蒙皮模型。另外，現(xiàn)有的文章并沒(méi)有詳細(xì)給出如何將骨骼旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)從Kinect攝像機(jī)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)到Direct3D世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換方法與原理。 本文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了基于Kinect的骨骼動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)，可以滿足上述的需求。利用自研的三維渲染引擎和微軟研發(fā)的Kinect體感設(shè)備，，系統(tǒng)可以在不需預(yù)設(shè)的場(chǎng)地，快速實(shí)現(xiàn)骨骼動(dòng)畫(huà)從捕捉到實(shí)時(shí)播放的各種功能。
【關(guān)鍵詞】：骨骼動(dòng)畫(huà) Kinect 動(dòng)作捕捉 3D引擎
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP317.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 骨骼動(dòng)畫(huà)12-13
• 1.2.2 Kinect 設(shè)備13-14
• 1.3 本文主要工作14-15
• 1.4 本文組織架構(gòu)15-16
• 第二章 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀16-27
• 2.1 引言16
• 2.2 骨骼動(dòng)畫(huà)16-20
• 2.2.1 介紹16
• 2.2.2 骨骼層次16-18
• 2.2.3 蒙皮網(wǎng)格模型18
• 2.2.4 蒙皮算法18-19
• 2.2.5 軟件蒙皮19
• 2.2.6 硬件蒙皮19-20
• 2.3 動(dòng)作捕捉20-21
• 2.3.1 定義與優(yōu)點(diǎn)20
• 2.3.2 光學(xué)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)20
• 2.3.3 電磁動(dòng)作捕捉系統(tǒng)20
• 2.3.4 機(jī)械動(dòng)作捕捉系統(tǒng)20-21
• 2.4 Kinect 動(dòng)作捕捉系統(tǒng)21-24
• 2.4.1 硬件21
• 2.4.2 Kinect 開(kāi)發(fā)包21-22
• 2.4.3 數(shù)據(jù)規(guī)范22-23
• 2.4.4 骨骼跟蹤23
• 2.4.5 Skeleton 類23-24
• 2.5 實(shí)時(shí)三維引擎24-26
• 2.5.1 三維引擎的簡(jiǎn)單介紹24-25
• 2.5.2 光照模型的基本概念25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)27-31
• 3.1 引言27
• 3.2 系統(tǒng)需求分析27-29
• 3.2.1 傳統(tǒng)三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)27-28
• 3.2.2 Kinect 與骨骼動(dòng)畫(huà)28-29
• 3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)29
• 3.4 系統(tǒng)架構(gòu)29-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 第四章 基于 Direct3D 的三維渲染引擎31-50
• 4.1 引言31
• 4.2 綜述31-32
• 4.3 可編程渲染管線32-33
• 4.4 導(dǎo)演類33-37
• 4.5 WinMain 函數(shù)37-38
• 4.6 頂點(diǎn)著色器38-44
• 4.7 片元著色器44-49
• 4.8 本章小結(jié)49-50
• 第五章 基于 Kinect 的骨骼動(dòng)畫(huà)子系統(tǒng)50-64
• 5.1 引言50
• 5.2 骨骼動(dòng)畫(huà)子系統(tǒng)50-58
• 5.2.1 蒙皮模型管理類50-51
• 5.2.2 增加骨骼相關(guān)的類51-53
• 5.2.3 加載骨骼層次53-56
• 5.2.4 模型渲染流程56-57
• 5.2.5 硬件蒙皮實(shí)現(xiàn)57-58
• 5.3 KinectController 類58-59
• 5.4 骨骼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換59-62
• 5.4.1 簡(jiǎn)介59-60
• 5.4.2 提取旋轉(zhuǎn)信息60
• 5.4.3 建立對(duì)應(yīng)關(guān)系60-61
• 5.4.4 轉(zhuǎn)換過(guò)程61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-64
• 第六章 實(shí)驗(yàn)與測(cè)試64-69
• 6.1 實(shí)驗(yàn)64
• 6.2 系統(tǒng)環(huán)境64
• 6.3 模型骨骼綁定關(guān)系64-65
• 6.4 實(shí)驗(yàn)截圖65-68
• 6.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論68
• 6.6 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)與展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果72-73
• 致謝73-74
• 答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見(jiàn)74

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本文編號(hào)：338001