【摘要】： 隨著計算機技術與圖形學的迅速發(fā)展,作為兩者結合產物的計算機動畫也隨之發(fā)展并滲透到人們生活的各個領域:游戲、廣告、醫(yī)學、教育及軍事,成為一個具有數百億美元年產值的行業(yè)。而將計算機技術應用于動畫制作所面臨的巨大挑戰(zhàn)就是如何產生逼真的人體運動。運動捕獲技術以其無可比擬的真實感和后期編輯技術的強大性成為人體動畫的重要手段。在針對運動捕獲數據的運動編輯技術之中,運動混合是一種重要的編輯方法,通過運動混合,可以生成運動庫中沒有的運動,實現(xiàn)運動的過渡,插值等。 通過研究運動混合的已有算法,對基于對準曲線的運動混合算法加以改進,給出了將角度和路徑分別混合的方法。在混合過程中,首先構造時間彎曲曲線,確定對應幀;然后將對應幀的關節(jié)旋轉角由歐拉角表示轉換為四元數表示,對四元數按權值加以插值混合,再將混合后的四元數轉換為歐拉角表示,最終生成目標運動。在混合過程中,對運動數據加以處理,由amc格式的運動數據轉換為矩陣,在矩陣中對相應的關節(jié)數據修改。最后對目標運動加以適當約束,形成運動結果。針對算法進行了仿真實驗。 然后給出了一種不同的運動混合模式:將運動對象的姿態(tài)加以分離,如分為上肢運動和下肢運動,分別加以混合,并設計了混合算法。 最后設計并實現(xiàn)了基于動畫軟件Maya的人體運動編輯混合系統(tǒng),可以通過Maya的MEL命令,讀入運動庫中的運動捕獲文件;設定混合模式和權函數,實現(xiàn)簡單的運動混合。
【圖文】：

物理屬性及約束關系，如質量，外力等。模擬可以分為兩類：主(passive)。被動的系統(tǒng)沒有內部能量源，僅當有外力作用時才移動規(guī)律和系統(tǒng)初始條件決定運動，所以被動的系統(tǒng)很適用于基于物理服，頭發(fā)，樹葉可以使用被動的模擬來制作動畫。的系統(tǒng)有內部能量源，可以以自我意志移動。如人，動物，機器例子。這些系統(tǒng)較難建模，因為除了物理規(guī)律之外，還要指定肌。必須設計一個額外的算法：控制系統(tǒng)來讓模型走，跑或者執(zhí)行其個站立的控制系統(tǒng)包括指定當一只手臂伸展到體側時臀部和腳踝體平衡。復雜的三維人體模型的控制系統(tǒng)可以手動設計，稍微簡單優(yōu)化技術自動設計。建立一個特定的控制系統(tǒng)后，動畫師只需給，快走，或者跳，而不需要理解內部細節(jié)。圖 2.1 顯示了一個正在。為了計算跑步運動，動畫師指定需要的速度，控制系統(tǒng)生成運是一個被動的衣服模擬。

圖 2.2 電磁式捕捉設備方面，模仿人物動作、發(fā)絲和衣服是一個極大的挑戰(zhàn)，我們判的目光去審視人物動作�！倍鴦幼鞑蹲郊夹g正好適應了這照輸入設備的不同，可以將動作捕捉系統(tǒng)分為以下 4 類coustic Motion Capture(聲波式)在物體上的聲波發(fā)生器產生聲波，被多個聲波接受器獲得。聲波產生到被收到所花的時間就可以確定每個發(fā)生器的位置身上，主要是各個關節(jié)上，以獲得該演員的動作。agnetic Motion Capture(電磁式)
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TP391.41

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本文編號：2555130