人机体感交互中的情感化设计研究

人机体感交互是继鼠标、多点触摸之后人机交互模式变革的一个新起点。文章针对本能水平、行为水平、反思水平情感化设计的特点,研究了人机体感交互中的情感化设计目标,并对影响情感化设计的关键要素进行了深入分析。     

基于直接光照的全局光照模拟

根据间接光照分布在空间的各个方向、没有明确的方向性、在各个方向上光照强度分布比较均匀的特点,提出采用灯光阵列的方法,通过GPU硬件加速计算其直接光照效果,达到快速模拟全局光照的目的。实验结果表明,与常规的渲染算法比较,该方法在取得较好视觉效果的同时提高了渲染速度。     

数字媒体的自然式交互设计研究

数字媒体技术的发展,为我们创造了一个与物理世界对应的虚拟世界,自然式交互是连接这两个世界的一座桥梁,它将在物理世界中获得的认知经验运用到虚拟世界,降低了认知负荷,体现了以人为本的设计理念。自然式交互设计是以技术为基础、需求为目的、创意为灵魂的认知活动,技术使想象力得到充分的解放,使创作设计充满了新的可能性和更广阔的创意空间;创意为新技术拓展了应用领域,促进了技术的发展。自然式交互设计是技术与艺术的有机融合。     

任意姿态虚拟人网格模型骨骼提取算法

人体骨骼动画技术是虚拟人物建模中的研究重点。在现有人体骨骼动画的制作过程中,动画师必需手工标定人体各主要关节点位置及人体骨架每一关键帧的姿态,工作量巨大。因此提出一种自动提取人体任意姿态网格模型骨架结构的方法。该方法首先利用模型各顶点间测地距离的几何关系自动识别人体位于四肢和头顶末端的5个特征点,再以特征点为起点生成等测地距离曲线族,利用等测地距离曲线将人体四肢和躯干区分开来,将这些相邻等测地线中心连接起来生成5条骨骼中心线,最后在中心线上根据中心夹角极小值及等测地距离曲线似圆率来确定人体关节的确切位置。实验结果表明,该算法能适应不同姿态的人体模型,计算结果准确性高,能完全自动实现关节点定位和骨骼提取。     

一种人体运动骨骼提取和动画自动生成方法

现有的动画生成方法存在手工操作繁琐、模型姿态受局限等问题.提出了一种新的人体模型动画自动生成方法,首先自动提取和识别位于人体四肢和头顶末端的5个特征点,以特征点为起点,计算模型等测地线的中心线.在中心线上根据人体测量学知识,确定关节点的近似位置,然后根据人体骨骼刚性运动特征和运动数据文件提供的骨骼信息,进行关节点精确定位,再通过热力学扩散方程计算顶点权重最后将提取的骨骼采用局部坐标架对齐的方法实现与运动数据匹配,并以运动数据驱动皮肤产生人体动画实验结果表明,与现有算法相比,具有与模型姿态无关、全自动、产生动画效果好等特点.     

姿态无关的人体模型朝向判定

人体朝向判定是人体模型自动配准、人体运动分析和数据驱动动画的基础.针对现有人体朝向判定方法存在的对模型姿态过于敏感、计算结果不准确等问题,提出一种基于支持向量机的姿态无关人体朝向判定方法.首先分析人体朝向与人体下肢骨骼的关系,构造由下肢骨骼与人体朝向的夹角组成的特征向量,然后利用支持向量机理论训练朝向判定分类器,实现不同姿态人体朝向判定.实验结果表明,文中所构造的特征向量具有较好的线性可分性,朝向判定分类器可以有效地识别各种姿态的人体朝向,并可以非常方便地集成到现有的骨骼提取算法中.