手部運(yùn)動(dòng)重定向與運(yùn)動(dòng)連接技術(shù)的研究.pdf

1、在人體動(dòng)畫的制作過程中，如何模擬真實(shí)的手部運(yùn)動(dòng)效果一直是困擾動(dòng)畫制作人員的難題。在常用的手部動(dòng)畫制作方法中，傳統(tǒng)的逐幀調(diào)節(jié)技術(shù)耗時(shí)耗力，并且很難得到自然流暢的動(dòng)畫效果；而數(shù)據(jù)手套捕獲的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)量大且?guī)в性肼?，其運(yùn)動(dòng)類型也較為單一。因此，研究如何重用現(xiàn)有的手部運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)具有十分重要的意義。本文研究了針對(duì)于部運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)編輯技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了不同骨骼長度手模型之間的運(yùn)動(dòng)重定向，以及手部動(dòng)畫片段之間的運(yùn)動(dòng)連接。
　　 首先，本文提出了基于碰攛檢

2、測(cè)的手部運(yùn)動(dòng)重定向技術(shù)，將碰掩檢測(cè)的思想應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)編輯算法中。該方法首先創(chuàng)建了符合運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的人手模型并為其施加了內(nèi)部約束，即由生理結(jié)構(gòu)決定的關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍，以使重定向后的手部動(dòng)畫更加真實(shí)。由于手部通常與外部環(huán)境中的物體有大面積的接觸，為了消除由于骨骼長度不同而引起的失真現(xiàn)象，對(duì)手部的各個(gè)指節(jié)和外部物體進(jìn)行包圍盒碰撞檢測(cè)，再根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，確保重定向后的運(yùn)動(dòng)滿足約束條件。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)不同骨骼長度手模型之間的運(yùn)動(dòng)重定向，確保生成

3、的的運(yùn)動(dòng)保持原始運(yùn)動(dòng)的基本特征，并消除了懸空、穿透等失真現(xiàn)象。
　　 其次，本文提出了基于首尾幀差異值的手部運(yùn)動(dòng)連接技術(shù)。該方法根據(jù)兩段運(yùn)動(dòng)首尾幀之間差異值的大小來計(jì)算運(yùn)動(dòng)連接需要的時(shí)間，使過渡片段的長度達(dá)到最優(yōu)。采用球面線性插值的方法插入新的運(yùn)動(dòng)幀，使過渡片段更加符合人手真實(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能夠?qū)崿F(xiàn)兩段手部運(yùn)動(dòng)之間的無縫連接，保證了過渡片段的流暢自然。
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