三維運(yùn)動(dòng)估計(jì)在織物動(dòng)態(tài)仿真中的應(yīng)用.pdf

1、織物的三維動(dòng)態(tài)仿真是當(dāng)前計(jì)算機(jī)學(xué)科中一個(gè)重要的研究方向,它在服裝設(shè)計(jì)、電子游戲、三維動(dòng)畫(huà)、電子商務(wù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。它對(duì)于增強(qiáng)用戶在虛擬平臺(tái)上的操作體驗(yàn),有著重要的現(xiàn)實(shí)意義,并將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　 本文研究了織物的三維仿真技術(shù),提出了一種新的思路,利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)結(jié)合基于物理模型的仿真方法,為織物仿真技術(shù)的研究提供一種新的分析方法和手段,提高織物動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)的水平。
　　 本文的主要

2、研究?jī)?nèi)容有:
　　 1)全面概括了織物三維動(dòng)態(tài)仿真研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀,并指出了課題的研究難點(diǎn),提出了新的思路,為進(jìn)一步的深入研究打下基礎(chǔ)。
　　 2)分析了基于物理的彈簧質(zhì)點(diǎn)模型,介紹了理論細(xì)節(jié),在此基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述了運(yùn)動(dòng)方程的數(shù)值求解方法(包括顯性歐拉法、顯性中點(diǎn)法和RK4)以及在系統(tǒng)中具體的實(shí)現(xiàn)算法,然后介紹了為了滿足織物模擬的實(shí)時(shí)性要求,需要克服超彈性的問(wèn)題,并介紹了主要的兩種解決方案,最后給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并指出基于物

3、理模型方法的局限性。
　　 3)采用了基于SIFT特征點(diǎn)匹配的算法對(duì)織物的二維運(yùn)動(dòng)圖像序列進(jìn)行特征點(diǎn)的提取及匹配工作,為后續(xù)的織物三維運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)提供數(shù)據(jù)。
　　 4)提出了采用基于分層Markov隨機(jī)場(chǎng)和改進(jìn)模擬退火算法的三維運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法,建立了MRF模型與特征點(diǎn)運(yùn)動(dòng)估計(jì)相對(duì)應(yīng),構(gòu)造了運(yùn)動(dòng)參數(shù)聯(lián)合概率分布的能量函數(shù)來(lái)反映三維運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的約束關(guān)系,并提出了改進(jìn)的模擬退火算法并通過(guò)能量函數(shù)最小化估計(jì)出運(yùn)動(dòng)參數(shù),然后求出特