手語韻律驅(qū)動的虛擬人頭部動畫研究.pdf

1、手語是聾人使用的交際語言，是一種靠動作、視覺進行交流的特殊語言。中國有上千萬聾啞人，而手語作為聾啞人的第一自然語言運用非常廣泛，在通訊上采用手語交互方式，不僅可以為聾人提供與健聽人一樣便捷的服務(wù)，而且還可以建立聾人與健聽人之間無障礙信息交流。此外，手語無障礙信息服務(wù)還有許多重要應(yīng)用價值。在通信領(lǐng)域，具有手語、語音、文字等多種交互方式的移動會議能在更大程度上滿足人們使用不同交互方式的、隨時隨地的信息交流需要。在信息服務(wù)領(lǐng)域，具有方便交互方

2、式的手語信息服務(wù)系統(tǒng)能夠極大方便聾人參與各種社會活動。 在聾啞人日常交流中，肢體動作不僅表達一定的心情、感情、性格等多種信息，而且表達了一定的語義信息。肢體動作是人類交流溝通中重要的輔助表達因素，通常被稱之為“肢體語言”。由于手語屬于視覺語言，信息的獲取都依靠具體的視覺觀察，故而肢體語言在手語交流中的重要地位不言而喻。因而，在手語合成系統(tǒng)中，加入虛擬人的頭部運動，不但可以增強整個系統(tǒng)的繪制真實感，獲得突出的視覺效果，而且可以輔助

3、表達手語含義。 本論文結(jié)合目前的國內(nèi)外相關(guān)研究，對中國手語的合成中的運動數(shù)據(jù)捕獲，數(shù)據(jù)分析，頭部運動合成等進行了深入探索。本文首先介紹了手語中關(guān)于頭動研究的現(xiàn)狀，以及頭部運動研究的方法，提出了本文采用的基于文本標注和基于隱馬模型的頭部運動相結(jié)合的方法，然后介紹了運動捕獲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及數(shù)據(jù)分析的方法，接著介紹了HMM的基本理論，最后著重給出了語義相關(guān)的頭部運動合成方法和虛擬人隨機頭動合成方法。 本文的貢獻在于：

4、 1)闡述了中國手語合成中頭部運動研究的各項虛擬人仿真技術(shù)：運動捕獲技術(shù)、動畫驅(qū)動技。 2)對捕獲數(shù)據(jù)進行分析，根據(jù)捕獲數(shù)據(jù)的特點，提出了手語中頭部運動與手勢不相關(guān)區(qū)域，基于此區(qū)域計算中國手語表達過程中手勢運動數(shù)據(jù)與頭動運動數(shù)據(jù)的相關(guān)性關(guān)系。 3)提出了文本標注頭部運動合成的方法，并根據(jù)數(shù)據(jù)特點定義了頭部運動數(shù)據(jù)文件，建立了語義相關(guān)的頭部運動數(shù)據(jù)庫。 4)分析了頭部與手勢數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系，提出了虛擬人隨機頭動的