学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

路径驱动的人体运动编辑技术研究

作　者: 沈志明
导　师: 刘贤梅
学　校: 东北石油大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 运动捕捉 四元数 运动编辑 路径变换 运动融合
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 24次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着计算机技术的飞速发展,运动捕捉设备已经进入商业化、实用化进程。因此,基于运动捕捉的计算机三维人体动画,已是当前计算机动画研究的主流,成为计算机图形学领域的一大热点。随着大规模海量三维人体运动捕捉数据库的建立,研究人员的研究重点已转移到如何对已有的三维人体运动捕捉数据进行分析、管理与重用,以及如何开发新的技术用于自动化、智能化的三维人体动画创作。本文首先对目前计算机动画和角色动画的相关技术研究现状进行了系统阐述,然后对国内外现有运动捕捉数据及其编辑技术进行了详细的分析和比较,阐述各种方法的优缺点。重点研究了以下问题:1.根据欧拉角和四元数的定义、四元数的性质,分析了欧拉角与四元数之间的转换关系,并对三维人体运动捕捉数据结构、骨骼层次关系、由运动捕捉数据驱动人体动画进行了详细的探讨。2.根据捕捉数据的特点,对原始的三维人体运动捕捉数据进行预处理,包括运动路径的提取、运动约束提取、对运动数据的经行刚性与柔性的区域划分,并且给出刚性区域与柔性区域的连接。3.提出了逻辑相似运动的融合策略,并进行了实验验证,通过时间对齐,坐标对齐,姿势融合,约束处理得到新的融合运动,该实验结果可应用于路径拟合对应的运动融合及变迁过渡。4.实现了基于路径变换的人体运动编辑,针对已知运动数据提取出运动路径,基于运动路径编辑技术构造新的运动状态,并通过运动融合算法和约束控制确保新的运动状态的平滑。分析实验结果,同时结合实际项目,基于路径驱动的人体运动编辑实验设计操作人员的运动模块。本文结合油田小修作业仿真操作考评系统项目,在虚拟作业场景中指定操作人员的运动路径,基于路径驱动的人体运动编辑算法,使原始运动状态沿着新的路径执行,通过运动融合算法和约束控制确保新的运动状态的平滑。实验结果表明效果良好。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
创新点摘要  7-10
前言  10-12
第一章 计算机角色动画和人体运动编辑技术  12-20
  1.1 计算机角色动画  12
  1.2 数据捕捉技术  12-13
  1.3 人体运动编辑技术  13-19
    1.3.1 运动捕捉数据预处理技术  13-15
    1.3.2 运动编辑技术  15-17
    1.3.3 运动路径及变换  17-19
  1.4 本章小结  19-20
第二章 人体运动捕捉数据结构分析  20-30
  2.1 欧拉角和四元数转换  20-25
    2.1.1 欧拉角的定义  20-21
    2.1.2 四元数的定义和运算  21-22
    2.1.3 欧拉角与四元数的转换关系  22-24
    2.1.4 四元数的插值运算  24-25
  2.2 运动捕捉数据结构分析  25-29
    2.2.1 人体骨骼结构  26
    2.2.2 运动捕捉数据结构  26-28
    2.2.3 由运动捕捉数据驱动人体运动  28-29
  2.3 本章小结  29-30
第三章 人体运动捕捉数据预处理  30-37
  3.1 基于运动数据的运动路径提取  30-31
    3.1.1 运动路径定义  30
    3.1.2 运动路径的提取  30-31
  3.2 影响运动数据的约束条件  31-33
    3.2.1 时空约束  32-33
    3.2.2 运动路径自身约束  33
  3.3 运动数据划分标注  33-35
    3.3.1 柔性区域  34
    3.3.2 刚性区域  34-35
    3.3.3 柔性区域与刚性区域的连接  35
  3.4 本章小结  35-37
第四章 运动融合处理  37-45
  4.1 运动融合方法概述  37
  4.2 时间对齐  37-39
    4.2.1 两个运动的时间对齐  38
    4.2.2 两个以上运动的时间对齐  38-39
  4.3 坐标对齐  39-40
    4.3.1 运动之间整体对齐  39-40
    4.3.2 运动之间局部对齐  40
  4.4 姿势融合  40-41
    4.4.1 根节点的位置融合  40
    4.4.2 关节旋转角的融合  40-41
  4.5 约束处理  41-42
    4.5.1 约束重合判断  41-42
    4.5.2 约束分割及边界处理结果  42
  4.6 融合实验  42-44
  4.7 本章小结  44-45
第五章 基于路径的运动编辑技术  45-52
  5.1 运动路径编辑技术  45-47
    5.1.1 路径的参数化  45-46
    5.1.2 为路径匹配上运动  46-47
   5.2 运动滑步问题的解决方法  47-48
    5.2.1 行进中滑步问题  47
    5.2.2 运动滑步处理  47-48
  5.3 基于约束调整运动  48-49
  5.4 实验结果  49-52
结论  52-53
参考文献  53-56
发表文章目录  56-57
致谢  57-58
详细摘要  58-66

相似论文

  1. 基于陀螺和星敏感器的卫星姿态确定研究,V448.2
  2. 惯性运动捕捉系统中传感数据的传输与处理,TP212
  3. 基于学习的逆向运动学人体运动合成,TP391.41
  4. 融合深度图和三维模型的人体运动捕捉技术研究,TP391.41
  5. 沉浸式虚拟射击训练系统中人机交互的研究,TP11
  6. 面向异构骨架的动画角色运动融合研究,TP391.41
  7. 高维四元数双曲空间上的Jφrgenson不等式,O178
  8. 四元数M（？）bius变换的分类及四维Clifford代数方程,O151.21
  9. 基于对偶四元数的航天器姿轨一体化动力学建模与控制,V448.2
  10. 数字图像水印技术研究,TP309.7
  11. 基于视频序列的三维人体刚体骨架提取算法研究,TP391.41
  12. 基于小波包变换和二维四元数主成分分析的人脸识别方法,TP391.41
  13. 基于四元数小波幅值相位特征的人脸识别方法,TP391.41
  14. 基于对偶方法的运动群,O152
  15. 四元数分析中的一些偏微分方程的边值问题,O175.8
  16. 卫星姿态确定的非线性滤波方法研究,V448.2
  17. 基于运动捕捉技术的木偶戏数字化研究与实现,J218.7
  18. 基于四元数模型的多光谱掌纹识别,TP391.41
  19. 虚拟人运动合成技术及其工程应用研究,TP391.41
  20. 四元数体在四维空间中凸正多单形体中的应用,O184
  21. 基于选择性视觉注意机制的遥感图像舰船目标检测与识别,TP751

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
© 2012 www.xueweilunwen.com