運動捕獲數(shù)據(jù)的處理與編輯技術(shù)研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)與圖形學(xué)的迅速發(fā)展，計算機動畫已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到影視制作、游戲動畫、廣告、醫(yī)學(xué)及教育等領(lǐng)域。運動捕獲技術(shù)以其無可比擬的真實感和后期編輯技術(shù)的強大性成為計算機動畫的重要手段。但是由于運動捕獲的成本比較高，所獲取的運動數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，而且只能在特定的環(huán)境下使用，為了使之能夠應(yīng)用在新的場景中，滿足新的用戶需求，必須對捕獲的運動數(shù)據(jù)進行編輯處理。因此如何對運動捕獲數(shù)據(jù)進行處理與編輯成為了當(dāng)前運動捕獲技術(shù)的一大研究熱點。
　　

2、針對原始的運動數(shù)據(jù)不利于后續(xù)的運動編輯的問題，提出一種新的運動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換計算方法，將獲取的運動三維位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具備完整運動信息的標(biāo)準(zhǔn)運動數(shù)據(jù)。首先建立簡化的人體骨骼模型，然后利用關(guān)節(jié)點自身在骨架中的結(jié)構(gòu)關(guān)系建立關(guān)節(jié)點在不同坐標(biāo)系下的變換方程，并提出構(gòu)造分解的方法求解旋轉(zhuǎn)矩陣，獲得關(guān)節(jié)點的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，最后存儲為標(biāo)準(zhǔn)的BVH運動數(shù)據(jù)文件，用于驅(qū)動三維人體模型。
　　 提出一種基于支撐期的運動混合算法。首先使用支撐期方法，在需要混合的兩

3、個運動之間找到對應(yīng)的支撐期對，初步確定兩個運動的混合范圍；然后根據(jù)動態(tài)時間變形技術(shù)，在這個支撐期對中，找到最佳的過渡片段；最后對選定的范圍進行運動插值，得到最終的結(jié)果。如此，既解決了運動同步的問題，又通過縮小混合范圍，減小了計算量，使得創(chuàng)建的過渡更加光滑和自然，也更加高效。
　　 本文基于以上方法，首先在MFC環(huán)境下完成了運動捕獲數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實驗；然后利用OpenGL圖形庫實現(xiàn)了基于支撐期的運動混合算法，實現(xiàn)了對BVH格式運動捕獲數(shù)