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个性化多模型中国手语合成方法的研究

作　者: 刘娟
导　师: 陈益强
学　校: 湘潭大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 虚拟人合成 多模型 Direct3D 中国手语合成 运动重定向
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 51次
引　用: 2次
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内容摘要


据中国残联统计,我国约有2057万听力语言障碍者。他们是需要国家和全社会关心和帮助的有特殊困难的群体。手语是听力语言障碍者使用的最重要的交际手段。一方面,如同各地区都有地方方言一样,手语也存在地方手语,这使得不同地区的聋人通过手语进行交流出现了问题;另一方面,健听人群中会打手语的人数较少,这一客观因素更加阻碍了聋哑人与健听人之间的交流。因此,推广标准手语具有重要的现实意义。如何有效地表现手语,推进手语的规范化,逐步建立和发展手语教学节目,可辅助创建聋健共融的无障碍环境及推广标准手语的使用,促进聋哑人和健听人之间的无障碍交流。在实际的应用过程中,不同用户在利用手语教学软件学习手语时对模型的喜好不一样。由此要求模型必须多样化和个性化。目前虚拟人合成技术越来越成熟,为手语的表现提供了很好的方法。国际上多采用基于视频的方法来表现各国手语,这种方法虽然能很自然的表现一些简单的手语,但难以表现复杂手语且不能换模型播放。本文首先针对传统中国手语合成系统在模型的建模和显示等技术上的不足,研究并实现了基于3dMax和Directe3D的虚拟人模型的建模技术、模型数据的表示和显示等相关手语合成技术,然后建立了基于Direct3D的个性化多模型虚拟人手语合成平台,为逼真的中国手语合成技术的实现提供了很好的底层支持。相比传统虚拟人手语合成技术,基于该技术建立的虚拟人手语运动,不但节约了大量人力和时间,提高了虚拟人合成的精度,而且实现了模型的多样化和个性化。其次,本文实现了一种基于反向运动学的手势运动数据重定向算法,在统计方法的基础上针对不同骨架大小以及运动特征进行规则约束,使得标准模型手势能够应用到具有不同骨架大小和身材比例的新模型上而不失去其准确度。最后,基于这些成果,实现了基于WEB的奥运手语网络互动网页系统,该系统能够为奥运志愿者提供日常手语的培训。相信随着这些系统的应用和推广,它将推动标准手语在聋哑人和健听人群中的传播,能够帮助聋人与健听人实现无障碍交流。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章 引言  9-17
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 研究现状  10-15
    1.2.1 手语合成研究现状  10-13
    1.2.2 虚拟人合成研究现状  13-15
  1.3 本文的研究内容  15
  1.4 本文的贡献  15-16
  1.5 论文的组织  16-17
第二章 基于3DMAX 和DIRECT3D 的中国手语合成技术  17-24
  2.1 引言  17
  2.2 传统中国手语合成中的虚拟人合成技术  17-18
  2.3 基于3DMAX 和DIRECT3D 的虚拟人合成技术  18-21
    2.3.1 骨骼动画蒙皮技术  18-19
    2.3.2 虚拟人手语模型显示  19
    2.3.3 虚拟人手语手势运动控制  19-21
  2.4 基于DIRECT3D 的手语手势运动控制点编辑程序  21-23
    2.4.1 基于人体运动跟踪和运动编辑的手语合成  21-22
    2.4.2 基于Direct3D 的手语手势运动控制点编辑程序  22-23
  2.5 小结  23-24
第三章 基于反向运动学的手势运动重定向算法  24-38
  3.1 引言  24-25
  3.2 反向运动学介绍  25-28
    3.2.1 反向运动学问题定义  25-26
    3.2.2 7 自由度的人体上肢关节链分析  26-28
  3.3 统计与规则结合的手势特征分析思想  28-30
  3.4 基于反向运动学的手势重定向算法  30-36
    3.4.1 基本思想  30
    3.4.2 算法原理分析  30-36
  3.5 实验结果  36
  3.6 实验结果分析  36-37
  3.7 小结  37-38
第四章 系统设计及实现  38-42
  4.1 引言  38
  4.2 奥运手语网络互动教学系统的设计  38-40
  4.3 系统实现  40-41
  4.4 小结  41-42
第五章 结论与展望  42-44
  5.1 本文工作总结  42-43
  5.2 下一步工作展望  43-44
参考文献  44-48
致谢  48-49
攻读学位期间参与的科研项目和研究成果  49

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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
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