【摘要】： 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與圖形學(xué)的迅速發(fā)展,作為兩者結(jié)合產(chǎn)物的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫也隨之發(fā)展并滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域:游戲、廣告、醫(yī)學(xué)、教育及軍事,成為一個(gè)具有數(shù)百億美元年產(chǎn)值的行業(yè)。而將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)畫制作所面臨的巨大挑戰(zhàn)就是如何產(chǎn)生逼真的人體運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)以其無可比擬的真實(shí)感和后期編輯技術(shù)的強(qiáng)大性成為人體動(dòng)畫的重要手段。在針對(duì)運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)編輯技術(shù)之中,運(yùn)動(dòng)混合是一種重要的編輯方法,通過運(yùn)動(dòng)混合,可以生成運(yùn)動(dòng)庫中沒有的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的過渡,插值等。 通過研究運(yùn)動(dòng)混合的已有算法,對(duì)基于對(duì)準(zhǔn)曲線的運(yùn)動(dòng)混合算法加以改進(jìn),給出了將角度和路徑分別混合的方法。在混合過程中,首先構(gòu)造時(shí)間彎曲曲線,確定對(duì)應(yīng)幀;然后將對(duì)應(yīng)幀的關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角由歐拉角表示轉(zhuǎn)換為四元數(shù)表示,對(duì)四元數(shù)按權(quán)值加以插值混合,再將混合后的四元數(shù)轉(zhuǎn)換為歐拉角表示,最終生成目標(biāo)運(yùn)動(dòng)。在混合過程中,對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)加以處理,由amc格式的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矩陣,在矩陣中對(duì)相應(yīng)的關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)修改。最后對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)加以適當(dāng)約束,形成運(yùn)動(dòng)結(jié)果。針對(duì)算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。 然后給出了一種不同的運(yùn)動(dòng)混合模式:將運(yùn)動(dòng)對(duì)象的姿態(tài)加以分離,如分為上肢運(yùn)動(dòng)和下肢運(yùn)動(dòng),分別加以混合,并設(shè)計(jì)了混合算法。 最后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于動(dòng)畫軟件Maya的人體運(yùn)動(dòng)編輯混合系統(tǒng),可以通過Maya的MEL命令,讀入運(yùn)動(dòng)庫中的運(yùn)動(dòng)捕獲文件;設(shè)定混合模式和權(quán)函數(shù),實(shí)現(xiàn)簡單的運(yùn)動(dòng)混合。
【圖文】：

物理屬性及約束關(guān)系，如質(zhì)量，外力等。模擬可以分為兩類：主(passive)。被動(dòng)的系統(tǒng)沒有內(nèi)部能量源，僅當(dāng)有外力作用時(shí)才移動(dòng)規(guī)律和系統(tǒng)初始條件決定運(yùn)動(dòng)，所以被動(dòng)的系統(tǒng)很適用于基于物理服，頭發(fā)，樹葉可以使用被動(dòng)的模擬來制作動(dòng)畫。的系統(tǒng)有內(nèi)部能量源，可以以自我意志移動(dòng)。如人，動(dòng)物，機(jī)器例子。這些系統(tǒng)較難建模，因?yàn)槌宋锢硪?guī)律之外，還要指定肌。必須設(shè)計(jì)一個(gè)額外的算法：控制系統(tǒng)來讓模型走，跑或者執(zhí)行其個(gè)站立的控制系統(tǒng)包括指定當(dāng)一只手臂伸展到體側(cè)時(shí)臀部和腳踝體平衡。復(fù)雜的三維人體模型的控制系統(tǒng)可以手動(dòng)設(shè)計(jì)，稍微簡單優(yōu)化技術(shù)自動(dòng)設(shè)計(jì)。建立一個(gè)特定的控制系統(tǒng)后，動(dòng)畫師只需給，快走，或者跳，而不需要理解內(nèi)部細(xì)節(jié)。圖 2.1 顯示了一個(gè)正在。為了計(jì)算跑步運(yùn)動(dòng)，動(dòng)畫師指定需要的速度，控制系統(tǒng)生成運(yùn)是一個(gè)被動(dòng)的衣服模擬。

圖 2.2 電磁式捕捉設(shè)備方面，模仿人物動(dòng)作、發(fā)絲和衣服是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)，我們判的目光去審視人物動(dòng)作�！倍鴦�(dòng)作捕捉技術(shù)正好適應(yīng)了這照輸入設(shè)備的不同，可以將動(dòng)作捕捉系統(tǒng)分為以下 4 類coustic Motion Capture(聲波式)在物體上的聲波發(fā)生器產(chǎn)生聲波，被多個(gè)聲波接受器獲得。聲波產(chǎn)生到被收到所花的時(shí)間就可以確定每個(gè)發(fā)生器的位置身上，主要是各個(gè)關(guān)節(jié)上，以獲得該演員的動(dòng)作。agnetic Motion Capture(電磁式)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TP391.41

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本文編號(hào)：2555130