個體虛擬人動畫相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,動畫產(chǎn)業(yè)成為對全球經(jīng)濟具有舉足輕重影響力的產(chǎn)業(yè),三維動畫角色的制作已經(jīng)成為計算機動畫中的研究熱點。實現(xiàn)動畫角色在三維虛擬空間的準(zhǔn)確運動,不僅需要華麗,美觀的角色模型,還要求逼真的動作。而且,傳統(tǒng)三維動畫制作工作需要經(jīng)驗豐富的動畫師花費大量時間手工對模型進行骨骼嵌入和皮膚綁定,對于普通用戶來說無疑是一個難題。因此,本文對個體虛擬人動畫相關(guān)技術(shù)做了深入研究,建立了個體虛擬人動畫自動生成系統(tǒng),使用運動捕獲技術(shù)得到的

2、真實運動數(shù)據(jù)驅(qū)動嵌入骨骼的虛擬人進行運動,同時實現(xiàn)非生命體的擬人化運動。用戶只需要在系統(tǒng)中輸入三維角色模型和運動數(shù)據(jù),就能完成從嵌入骨骼到自動生成角色動畫的全過程。
　　 本文在計算機圖形學(xué)、計算機動畫等領(lǐng)域的理論研究基礎(chǔ)上,對虛擬人動畫相關(guān)技術(shù)進行了比較深入的研究。
　　 1.對三維模型進行體素化,采用基于距離場的骨骼提取算法,建立八叉樹自適應(yīng)距離場和距離變換,利用在模型內(nèi)部建立球體模型的方法提取關(guān)鍵點。利用A*搜索算

3、法求得梯度最短路徑從而得到物體線性骨架,然后,通過橫向切分骨架線,自動匹配相應(yīng)的關(guān)節(jié)點,確定最終骨架關(guān)節(jié)點。
　　 2.采用LBS蒙皮變形技術(shù),利用熱平衡原理來分配骨骼權(quán)重,把皮膚和骨骼進行自動綁定。本算法克服了一些在關(guān)節(jié)處扭轉(zhuǎn)變形,肩膀處塌陷等缺點,且省去了傳統(tǒng)軟件手動設(shè)定權(quán)重值問題。同時滿足實時性,逼真性的要求。
　　 3.基于運動重定向技術(shù),提出適于非生命體的重定向算法。由實驗結(jié)果看出,我們所采用的模型分塊算法可以